[发明专利]基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统

权利要求书

1.一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，包括：

作业区域信息导入模块，用于导入作业区域的数字化地图；

期望作业路径规划模块，用于基于作业区域的数字化地图生成拖拉机的期望作业路径；

感知信息获取模块，用于从拖拉机端获取拖拉机作业时采集的拖拉机前方的感知信息；

障碍物识别模块，用于识别和追踪所述感知信息中障碍物信息；所述障碍物信息包括障碍物的高度、宽度、位置和类型；所述障碍物类型包括可动障碍物和不可动障碍物；

障碍物长度获取模块，用于控制车载无人机移动至障碍物上方获取俯视图，再计算出障碍物的长度；

实际作业路径生成模块，用于在获取障碍物长度后，基于障碍物信息和障碍物长度生成绕过障碍物的实际作业路径；

未作业区域生成模块，用于基于障碍物信息生成未作业区域；

重规划模块，用于在拖拉机到达期望作业路径的终点后，基于未作业区域生成重规划路径；

所述障碍物长度获取模块控制车载无人机移动至障碍物上方获取俯视图，再计算出障碍物的长度，包括：

基于拖拉机实时位置和障碍物位置计算无人机最小飞行速度v_min；且计算公式为：

其中，

d_n为障碍物实时距离；

t_re为拖拉机做出避障反应的最大延迟时长，，d_s为预设安全距离，v_m为拖拉机的实时速度；

t_h为无人机升空耗时，，d_h为障碍物高度，h₀为预设高度增量，v_h为无人机上升速度；

t_c为从无人机采集障碍物的俯视图-计算出障碍物的长度-生成绕过障碍物的实际作业路径-拖拉机开始避障的总耗时；

按照无人机最小飞行速度v_min控制车载无人机从拖拉机飞至障碍物的上方采集障碍物俯视图；

基于障碍物俯视图和障碍物的宽度，计算出障碍物的长度。

2.如权利要求1所述的一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，所述期望作业路径规划模块基于作业区域的数字化地图生成拖拉机的期望作业路径，包括：

将作业区域的数字化地图栅格化；

生成经过所有栅格的期望作业路径。

3.如权利要求2所述的一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，所述实际作业路径生成模块在获取障碍物长度后，基于障碍物信息和障碍物长度生成绕过障碍物的实际作业路径，包括：

基于障碍物信息和障碍物的长度，获取障碍物所占栅格；

基于障碍物所占栅格，更新实际作业路径。

4.如权利要求3所述的一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，所述未作业区域生成模块基于障碍物信息生成未作业区域，包括：

获取所有障碍物的障碍物信息，筛选出其中的可动障碍物；

将可动障碍物所占栅格作为未作业区域。

5.如权利要求4所述的一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，所述重规划模块基于在拖拉机到达期望作业路径的终点后，未作业区域生成重规划路径，包括：

获取拖拉机当前位置和未作业区域；

生成以拖拉机当前位置为起点且经过未作业区域对应的栅格的重规划路径。

6.如权利要求1所述的一种基于5G的无人驾驶拖拉机智能作业系统，其特征在于，还包括紧急停车模块，用于当无人机最小飞行速度vmin大于无人机最大速度时，控制拖拉机停止前进，得到实际作业路径后在继续前进。