[实用新型]一种基于北斗的农机自动驾驶控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自动驾驶控制装置，特别涉及一种农业机械的自动驾驶控制装置。

背景技术

随着农业技术的不断发展，为了节约劳动力，提高土地利用率，和劳动效率，农业自动化的需求已越来越迫切，农业自动化作业主要通过农业机械自动驾驶实现，自动驾驶过程中，农机驾驶员需要全程跟随，到达地头和遇到障碍物时还需手动驾驶，无法实现无人驾驶，仍然需要比较多的劳动力。

专利号为CN 105911985 A的中国发明专利公开了一种基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制装置，其包括差分基准站和自动驾驶仪，差分基准站包括测量天线一，测量天线一上连接有测量接收机一，测量接收机 一通过RS232接口连接有发射电台，自动驾驶仪包括车载导航仪、车载显示控制器、电动方向盘控制器和导向轮转向角度传感器，车载导航仪与车载显示控制器连接，电动方向盘控制器和导向轮转向角度传感器的输出口分别与车载显示控制器连接；该控制装置通过角度传感器检测农机的转向角并将转向角信号传输给车载显示控制器，车载显示控制器将转向指令发送给转动驱动控制器，转向驱动控制器控制方向盘的转动，从而使农机沿着原先设定好的路径行走，但是该装置无法自动规避田间障碍物以及农机到达地头时也无法自动识别，需要有驾驶员在农机驾驶室内时刻观察田间状态，当遇到障碍物时，需手动调节方向盘以避免农机与障碍物相撞，当农机快到达地头时，需驾驶员踩动刹车，农机停止运行，总而言之，此装置无法实现农机的无人驾驶，没有实现真正意义上的自动化。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种基于北斗的农机自动驾驶控制装置，本装置的控制精度高，实现农机的无人驾驶，大大降低劳动力。

本实用新型的目的是这样实现的：一种基于北斗的农机自动驾驶控制装置，包括差分基准站，其特征在于：所述差分基准站检测卫星信号并将卫星信号传输给无人驾驶仪，无人驾驶仪包括卫星定位模块、环境感知模块和导航控制模块，所述差分基准站将卫星信号传输给卫星定位模块，所述卫星定位模块输出定位结果并发送给导航控制模块，所述环境感知模块感应农机前方和四周的环境信息并将识别结果发送给导航控制模块，所述导航控制模块根据接收到的农机位置信息和周围环境信息规划出农机要执行的动作并将农机动作指令发送给农机主控端，农机主控端控制农机的换向、刹车和悬挂机具的升降。

本实用新型工作时，差分基准站接收卫星信号并将接收到的卫星信号传输给无人驾驶仪的卫星定位模块，卫星定位模块快速解算出农机的位置速度信息，卫星定位模块将解算出的定位结果发送给导航控制模块，同时环境感知模块感应农机前方和四周的环境信息并将识别结果发送给导航控制模块，导航控制模块根据收到的农机定位和环境信息规划出需要农机执行的动作，例如，农机前方有障碍物需要农机绕过该障碍物时，导航控制模块将农机转向指令发送给农机的主控端，农机按照规划出的转弯路径进行转弯以避开障碍物；再例如，当环境感知模块感应到农机前方为田头时，导航控制模块规划出掉头路径并下发转向系统，农机按照掉头曲线转入下一垄；再例如，当农机避障和掉头时需要将悬挂机具上升，导航控制模块发送上升悬挂机具的指令给主控端，主控端控制农机上悬挂的机具向上抬；本实用新型通过环境感知模块和导航控制模块的联合作用，自行绕过障碍物，悬挂机具可根据实际情况自动升降，实现农机的无人驾驶，自动化程度高，可应用于农业机械中的自动驾驶控制工作中。

作为本实用新型的进一步改进，所述差分基准站包括北斗测量型天线，所述北斗测量型天线通过射频线缆连接有卫星接收机，卫星接收机将接收到的卫星数据发送给发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，所述卫星定位模块接收北斗测量型天线和发射电台天线发送过来的卫星数据信号。

为了获得更加精准的农机位置信息，所述卫星定位模块包括接收电台和北斗高精度板卡，所述接收电台接收由发射电台天线发送过来的卫星数据并传送给北斗高精度板卡，北斗高精度板卡还同时接收北斗测量型天线传输过来的卫星数据，所述北斗高精度板卡根据接收到的卫星数据解算出农机位置并将定位结果发送给导航控制模块。

为了进一步提高农机规避障碍物的可靠性，所述环境感知模块包括雷达、机器视觉相机和工控机，农机的前侧和后侧均安装有机器视觉相机，农机的前侧安装有雷达，所述工控机接收由雷达传输过来的雷达数据，同时提取机器视觉相机发送过来的视频信息，所述工控机根据雷达数据和提取的视频信息分别识别农机前方和四周的环境信息，所述工控机输出识别结果发送给导航控制模块。