[发明专利]一种无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法

权利要求书

1.一种无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，包括路径规划步骤和精准作业步骤；

其特征在于：

所述路径规划步骤包括如下子步骤：

步骤1：获取拖拉机的参数信息；

步骤2：根据作业田地的边界点定位信息确定田地边界；

步骤3：确定路径作业宽度d，根据拖拉机起始作业位置规划进圈位置，规划作业路径；所述作业路径包括若干回形外圈以及若干内圈平行线段，相邻外圈之间的间隔为路径作业宽度d，内圈平行线段间距离为路径作业宽度d；

所述精准作业步骤包括内圈作业步骤和外圈作业步骤：

所述内圈作业步骤包括如下子步骤：

步骤1：无人驾驶拖拉机自当前位置所在一侧进入内圈，选择靠近内圈中心的N号路径或N+1号路径进入内圈；

步骤2：拖拉机空跑至靠近内圈中心的路径下方并对齐N号路径或N+1号路径，拖拉机沿路径行驶至距离路径端点一段距离后，打开农具，开始沿当前路径作业；

步骤3：无人驾驶拖拉机沿N号路径或N+1号路径完成作业后，在该路径的作业停止位结束此条导航线作业；拖拉机停止，关闭农机具；

步骤4：根据车辆转弯半径规划转向路径，拖拉机向后倒车至转向路径的起始点；随后车辆停止，控制方向盘转动，开始转向；按照转向路径跨M行或M+1行直接行驶至另一条路径；

步骤5：驶入另一条路径后，车辆停止，以车辆后退路线为基准，转动方向盘至指定位置，车轮转到需要角度后开始倒车，沿着该路径开始倒退，使农机具位置到达最边缘路径的作业位置开始点，此时车辆已经对齐该路径，控制拖拉机发动机转速达到工作转速，打开农机具，车辆前进，无人拖拉机开始在该路径作业，完成该路径直线作业；

重复步骤4-5，完成各条内圈路径作业；

所述外圈作业步骤包括如下子步骤：

拖拉机自内圈最后一条路径的停止点转向驶入外圈中最靠内的外圈；拖拉机沿外圈导航线作业，该圈作业完成后向外继续扫圈，相邻外圈换圈时在当前作业完成圈拐角处多行驶一个导航线宽度后驶上下一外圈，直至完全所有外圈作业；

在每一条外圈拐角处通过以下方式转向：

在拖拉机完成外圈中一条边的作业后，关闭农机具，倒车至转向路径起始点，控制方向盘以安全的最小转弯半径转弯至下一作业行，沿作业行方向倒车至作业行起始作业位置。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：所述内圈平行线段与田地边界最长边平行，平行路径的两端延长至最外扫边圈的短边，且与最内扫边圈长边的距离为d。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：所述内圈平行线段包括若干个内圈单元。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：所述内圈作业步骤的步骤2中，拖拉机进入田地边界后先沿着短边外圈空跑，当拖拉机从外圈行驶至初始路径时，降低车速；当拖拉机前进至按照转弯半径算出的转向路径起始点时，车辆停止，控制方向盘转动，使车轮转向角度达到设定值后，车辆前进转向至初始路径。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：所述内圈作业步骤的步骤2中，无人拖拉机行沿着按照转弯半径算出的转向路径驶至初始路径后，车辆停止，以车辆后退路线为基准，转动方向盘至指定位置，车轮转到需要角度后开始倒车，沿着初始路径开始倒退，使农机具作业位置到达作业开始点。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：作业路径两端分别延长某段距离l，l＝农机具宽度*系数。

7.根据权利要求1所述的无人驾驶拖拉机作业的路径规划与精准作业方法，其特征在于：当内圈平行线段包括若干个内圈单元时，对于每个单元按照内圈作业步骤1-5操作直至作业完成后，跨行至下一内圈单元继续作业，直至所有内圈单元作业完成。