[发明专利]一种基于无人机的智能拖拉机智能选路方法及装置

权利要求书

1.一种基于无人机的智能拖拉机智能选路方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过无人机对田地进行航拍；

2)对航拍图片进行处理，按照航拍图片与实际比例大小还原出田地的真实大小以及形状，生成GIS地图，并与无人机内部预先存储的障碍物特征图片进行比对，识别出GIS地图中的障碍物，并在GIS地图上标示出障碍物，通过无线网络发送给智能拖拉机的控制芯片；

3)智能拖拉机的控制芯片接收到数据后，对数据进行处理得到最优的路径。

2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能拖拉机智能选路方法，其特征在于，所述步骤(3)中最优路径的处理方法包括以下步骤：

a在智能拖拉机的控制芯片里设定好不同的田地形状及其所对应的耕种方式，形状规则的田地选用走S弯的方式耕种，所述形状规则的田地为四四方方的田地；弧度大并且不规则的形状沿田地的最外围走，转够一圈后调整智能拖拉机前转向转弯角度，使智能拖拉机身进入紧贴田地外围的内部，一直贴着外围走环状，够一圈后再次调整智能拖拉机前转向转弯角度紧贴着走过的环状内部继续行驶，以此循环，直至耕完整块田；

b将生成的GIS地图划分为无数个基元，识别出具有障碍物的基元，同时筛选出作业区域内能够形成轨迹的行驶基元，设置作业起点和终点，将起点与终点之间的行驶基元通过排列的方法列出所有行路径，结合步骤(a)的设定以及智能拖拉机车身大小、转弯半径计算得出每条行驶路径所需的时间和消耗的物力，并进行比对，选出一条用时最短、消耗物力最少的行驶路径作为最优路径；

c结合无人驾驶技术及定位模块对智能拖拉机车身所在位置进行实时监控，使智能拖拉机沿着步骤(b)中规划的最优路径行驶，若行驶到形状规则的田地选用走S弯的方式耕种，耕种结束后，按照规划的路径进入下一块田地；若行驶到弧度大并且不规则的形状沿田地的最外围走，转够一圈后调整车前转向转弯角度，使车身进入紧贴田地外围的内部，一直贴着外围走环状，够一圈后再把车身转一定角度紧贴着走过的环状内部继续行驶，以此循环，直至耕完整块田，再按照规划的路径进入下一块田地，直至行驶完规划的路径，耕种结束。

3.根据权利要求2所述的一种基于无人机的智能拖拉机智能选路方法，其特征在于，定位模块为GPS定位系统。

4.根据权利要求2所述的一种基于无人机的智能拖拉机智能选路方法，其特征在于，在步骤(b)中加入一个限制条件，形成行驶路径的相邻的行驶基元间隔在9m-12m。

5.一种基于无人机的智能拖拉机智能选路装置，包括上位机、无人机、智能拖拉机，内置在智能拖拉机内的控制芯片，其特征在于，还包括安装在只能拖拉机上的定位模块，与控制芯片输入端连接，安装在智能拖拉机上的无人机，以及控制无人机起飞和返航的上位机，无人机通过无线网络与控制芯片连接，控制芯片内预先设定有最优路径处理方法。

6.根据权利要求5所述的一种基于无人机的智能拖拉机智能选路装置，其特征在于，定位模块为GPS定位系统。

7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能拖拉机智能选路装置，其特征在于，控制芯片内预先设定的最优路径处理方法为权利要求3的方法。