[发明专利]一种果园自动驾驶除草拖拉机

说明书

本发明涉及一种果园自动驾驶除草拖拉机，包括拖拉机本体，在拖拉机本体上安装除草装置，其包括导轨和可移动安装在导轨上的刀架，刀架内安装可旋转的刀片，除草装置通过设置在拖拉机本体内部的控制系统实现除草装置上刀片的旋转以及刀架的滑行移动，从而实现拖拉机本体在果园行间杂草的一次性清除；本发明在不借助昂贵的激光雷达以及全球定位系统的前提下，实现有限场景下的自动驾驶功能，具有成本低，固定作业场景稳定实现等优点，可普及性高。

技术领域

本发明涉及一种果园自动驾驶除草拖拉机，属于农业机械技术领域。

背景技术

农业是国民经济的基础，其根本出路在于机械化，农业机械化是农业现代化的重要标志，关乎“四化”同步推进全局。智能农机装备代表着农业先进生产力，是提高生产效率、转变发展方式、增强农业综合生产能力的物质基础，也是国际农业装备产业技术竞争的焦点。

当前，我国农业现代化加速发展，农村土地规模经营、农业劳动力大量转移,对农机装备技术要求更高，产品需求巨大。加快发展智能农机无人驾驶技术，提升农机装备供给能力、缩小与国外主流产品差距、支撑现代农业发展、保障粮食和产业安全意义重大。

自动驾驶除草拖拉机，可以给农场主节省作业时间、提高作业效率，增加作业收益，提高农业机械的利用，在机械自动化的基础上进一步降低人力成本和时间成本，有很广阔的市场应用前景；目前的自动驾驶技术大多需要依靠高线束激光雷达以及全球定位系统，这种驾驶技术成本高，不具有普及性。

发明内容

本发明提供一种果园自动驾驶除草拖拉机，在不借助昂贵的激光雷达以及全球定位系统的前提下，实现有限场景下的自动驾驶功能，具有成本低，固定作业场景稳定实现等优点，可普及性高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种果园自动驾驶除草拖拉机，包括拖拉机本体，在拖拉机本体上安装除草装置，其包括导轨和可移动安装在导轨上的刀架，刀架内安装可旋转的刀片，除草装置通过设置在拖拉机本体内部的控制系统实现除草装置上刀片的旋转以及刀架的滑行移动，从而实现拖拉机本体在果园行间杂草的一次性清除；

作为本发明的进一步优选，前述的控制系统包括CAN总线，其分别与决策处理单元、通讯模块、执行控制系统和除草装置相连通，且决策处理单元、通讯模块、执行控制系统和除草装置均可通过CAN总线相互共享和调用；

还包括图像采集系统和图像处理模块，其中，图像处理模块与决策处理单元相连通，图像采集系统与图像处理模块相连通，图像采集系统通过单目摄像头采集果园两侧果树图像信息以及果树行间的杂草图像信息，图像处理模块根据图像采集系统采集到的图像信息进行特征提取；

前述的决策处理单元，其根据图像处理模块提取的特征信息决定拖拉机本体的行驶路径和除草装置的工作工况；

前述的执行控制系统包括横向控制单元，其用于控制拖拉机本体的转向，还包括纵向控制单元，其用于控制拖拉机本体的纵向速度；

前述的通讯模块与本地终端相互通信，操作人员实现远程控制拖拉机本体的紧急停止；

前述的除草装置控制刀片的旋转启停，并控制刀架在导轨上的滑行位置，最终实现果园除草；

作为本发明的进一步优选，前述的CAN总线与决策处理单元通信的信息包括摄像头构建的环境地图信息和果树行间杂草的分布信息；

CAN总线与通讯模块通信的信息包括拖拉机本体的车速、决策处理单元的结果、执行控制系统的状态信息和除草装置的状态信息；

CAN总线与执行控制系统通信的信息包括决策处理单元下达给执行控制系统的车速指令和转向指令；

CAN总线与除草装置通信的信息包括决策处理单元下达给除草装置的刀片的旋转转速信息以及刀架的目标位置信息；