[发明专利]基于GPS定位在平移机中运动控制的方法

说明书

本发明提出了一种基于GPS定位在平移机中运动控制的方法，包括步骤S1，在电子地图上设置平移机的标准运行航道、纠偏角度和跨体长度；步骤S2，平移机按照所述标准运行航道运动，并由所述平移机主单元和平移机副单元实时检测自身的位置信息；由所述平移机主单元根据自身的位置信息和所述平移机副单元的位置信息进行计算，以得到所述平移机的跨体运动方向；根据所述跨体运动方向计算跨体与标准运行航道的纠偏角度，整个纠偏过程无需人工操作，自动化程度高，保证了平移机的安全性。

技术领域

本发明涉及平移式喷灌机技术领域，特别涉及一种基于GPS定位在平移机中运动控制的方法。

背景技术

平移喷灌机在农业灌溉领域占有举足轻重的地位，其以灵活性好，用途广泛备受青睐，但是在区别于指针式喷灌机固定方式，平移机在运动中是多驱动，即每个跨体均使用电机驱动，两边的电机运动决定了整体的运动是否直线运动，如果一端行走过快，两端存在速度差，设备将发生走歪和形变。平移机需要在田间按照规定路线严格运动，否则可能造成机器甚至是植物损坏的风险。因此，平移机的导航控制一直都是本行业讨论较多的问题。专利号为CN104396701A的专利，公开了一种用于平移式喷灌机的联合导航装置，文中使用GPS与垄沟联合导航的方式控制喷灌平移机的运动方法中讲到GPS导航在机器遇到复杂地形导致GPS天线出现倾斜而出现误差，就目前GPS天线发展而言已不再是问题，如果不是出现天线垂直的情况，不会引起更大误差。同时如果使用垄沟导航，势必需要垄沟存在一定的深度，然而，实际情况多数田间是平整地面，不存在固定的垄沟，因此，这种导航存在很大的局限性。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一，为此，本发明的目的在于提出一种基于GPS定位在平移机中运动控制的方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种基于GPS定位在平移机中运动控制的方法，包括如下步骤：

步骤S1，在电子地图上设置平移机的标准运行航道、纠偏角度和跨体长度；

步骤S2，平移机按照所述标准运行航道运动，并由平移机主单元和平移机副单元实时检测自身的位置信息；其中，所述平移机主单元和平移机副单元分别安装在所述平移机的两端；

步骤S3，所述平移机副单元的位置信息通过射频传输装置发送给所述平移机主单元，由所述平移机主单元根据自身的位置信息和所述平移机副单元的位置信息进行计算，以得到所述平移机的跨体运动方向；根据所述跨体运动方向计算跨体与标准运行航道的纠偏角度α；

步骤S4，如果所述纠偏角度α为90度，即所述平移机的跨体与所述标准运行航道呈垂直，则判断所述平移机正常运行；

如果所述纠偏角度α不是90度，且超过预设范围，则判断所述所述平移机运行异常，根据所述纠偏角度分别计算平移机主单元的纠偏参数和平移机副单元的纠偏参数，然后由所述平移机主单元向所述平移机主单元上的电机驱动单元和所述平移机副单元上的电机驱动单元，依据各自的纠偏参数分别发出运行速度调控指令，以调整所述所述平移机主单元和平移机副单元的运行状态，直至所述平移机的跨体与所述标准运行航道呈垂直。

在上述任一方案中优选的是，在所述步骤S2中，由所述平移机主单元和平移机副单元实时检测自身的位置信息，包括：

所述平移机主单元和平移机副单元对位置信息根据所述平移机的运动方向、运动速度以及跨体长度信息进行数据清洗，估计最佳位置信息，得到目标坐标值。

在上述任一方案中优选的是，采用PID控制方法控制平移机两端的电机驱动单元，以对平移机两端的运行速度进行调控。

在上述任一方案中优选的是，对PID算法进行展开：

计算每两次采样计算的纠偏角度α与理论设置值β的误差值E(det)，定义速度输出为Vout，当前误差为E(det)，先前误差为E(det1)