[发明专利]一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统及其运行方法，属于农业机械技术领域。包括玉米籽收获机本体，玉米籽粒收获机无人驾驶系统还包括实时定位与环境感知端、收获作业控制端和云平台，实时定位与环境感知端和收获作业控制端均设置于玉米籽收获机本体上，且无人驾驶规划端、实时定位与环境感知端和收获作业控制端均与云平台无线连接，云平台中设置有无人驾驶规划端。本发明不仅实现了玉米籽粒收获机的无人驾驶，可以通过卷积神经网络CNN进行玉米杆和障碍物的识别，实时调整收获机作业状态和参数，动态规划行动路径，有效地提高了收获质量；同时，收获过程中可实现减人少人甚至无人作业，对人力成本大大降低。提高了收获精度和收获效率。

技术领域

本发明涉及一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统及其运行方法，属于农业机械技术领域。

背景技术

“农机无人驾驶技术”是指集成卫星定位、环境感知、远程通信、总线网络和智能控制等技术，实现按规划路径进行无人驾驶作业。近几年，随着农机导航自动驾驶系统在我国的黑龙江、新疆、内蒙古等省、自治区广泛应用，一些农机导航自动驾驶系统的生产企业以及一些高校和科研院所对农机导航系统进行了深度开发，在智能控制、定位、通信等方面与农业机械进行了有效结合，加快了农机无人化发展进程。特别是近两年，农业生产规模化逐步形成，标准化农田建设快速发展，农业生产从劳动密集型、低能高成本，迫切向高质、高效、低成本转型升级，在国家倡导智慧农场的前提下，促进了无人化农场的产生。

目前无人驾驶农业机械在国际、国内都没有任何标准，对于生产企业及推广应用单位来说，无法分辨该类产品的作业质量和性能的优劣，对其无人驾驶技术的应用与农业生产是否有效结合成为当前迫切需要解决的关键问题。

因此，研发一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统以解决上述问题是社会迫切需求的。

发明内容

本发明提出了一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统及其运行方法，以解决现有技术存在的问题。

一种玉米籽粒收获机无人驾驶系统，包括玉米籽收获机本体，所述玉米籽粒收获机无人驾驶系统还包括实时定位与环境感知端、收获作业控制端和云平台，所述实时定位与环境感知端和收获作业控制端均设置于所述玉米籽收获机本体上，且所述无人驾驶规划端、实时定位与环境感知端和收获作业控制端均与所述云平台无线连接，所述云平台中设置有无人驾驶规划端。

进一步的，所述无人驾驶规划端，用于设置收获区域、进行收获全局、局部路径规划和设置收获作业参数，并将规划信息和收获作业参数发送至玉米籽粒收获机的ECU中；

所述实时定位与环境感知端，用于进行收获机实时高精度定位与障碍物探测，并将定位信息和探测信息发送至ECU中；

所述收获作业控制端，用于在ECU汇总并处理了所述规划信息、收获作业参数、定位信息和探测信息后，根据ECU的命令进行玉米籽粒收获；

所述云平台，用于将本机采集的数据实时统计和存储，所述数据包括作业状态和故障预警代码，还用于为玉米籽粒收获机无人驾驶系统中的其他端更新固件。

进一步的，所述实时定位与环境感知端，包括GNSS定位模块、摄像机、毫米波雷达、计算板卡和数传模块，所述GNSS定位模块、摄像机和毫米波雷达均与计算板卡连接，所述GNSS定位模块、摄像机、毫米波雷达和计算板卡同时与玉米籽粒收获机中的CAN总线连接，所述计算板卡与数传模块双向连接，所述数传模块与云平台双向连接。

进一步的，所述GNSS定位模块，用于在GNSS信号的基础上，通过单点基站或CORS网络传输的差分信号进行高精度定位，根据高精度定位信息和路径规划信息进行自动计算，并将计算结果转换为控制信号输出到玉米籽粒收获机中的CAN总线，玉米籽粒收获机中的转向和智能驱动系统根据CAN总线中的控制信号执行相应动作；

所述摄像机，用于生成周围景象信息供所述计算板卡进行识别；