[发明专利]一种高质量作业插秧机及其导航控制方法

说明书

本发明涉及农机导航控制技术领域，公开了一种高质量作业插秧机及其导航控制方法。本发明创造提供了一种能够提高插秧作业质量的新型高速插秧机，即通过在插秧机车身上增配横向往复移动机构和机具定位器，可以在基于车身定位器的定位结果控制行走车跟随规划行走路线的同时，还可以基于所述机具定位器的定位结果来发现插秧机具是否偏离所述规划行走路线，并在发现偏离时可以通过所述横向往复移动机构及时地驱动所述插秧机具靠近所述规划行走路线，使所述插秧机具能够相对于所述行走车独立自由地及时跟随规划行走路线，避免出现种植不均匀的现象，提高插秧作业质量，特别适用于在平整度差的地块上进行插秧作业。

技术领域

本发明属于农机导航控制技术领域，具体地涉及一种高质量作业插秧机及其导航控制方法。

背景技术

我国农业生产机械化的作业面积已经超过80％，农业机械化极大地提高了农业的生产效率，保障了我国的粮食持续增产，但当前劳动力极度紧张，而且即使驾驶农机作业，工作环境依然比较恶劣，还需新技术继续提高农业机械化的效率、减轻作业人员的劳动强度和减少作业人员的用工需求。目前，机械化插秧已经得到较为广泛的应用，乘坐式高速插秧机、步行式插秧机和抛秧机等各种机型均得到了作业应用，其中，乘坐式高速插秧机由于工作效率高，工作条件较为舒适，受到广大农民的欢迎，在我国已经得到大量推广，作业效率也大幅提高，特别适用于南方地区的双季或三季稻作制度，或者东北地区的单季稻作制度。

目前，为了减少高速插秧机的用工量，驾驶部分陆续采用基于卫星定位技术的导航自动驾驶技术。该技术采用车身定位器、导航控制器和电控方向盘等部件组成了导航自动驾驶系统，可基于高精度卫星定位技术，由导航控制器根据车身定位器的定位结果，通过电控方向盘来控制插秧机跟随预设的规划行走路线前进，实现沿着所述规划行走路线完成插秧作业的目的。虽然现有的导航自动驾驶系统可以使插秧机在平整地块上与规划行走路线的偏差控制在10cm以内，但是由于插秧机为水田作业，在插秧之前，种植地块要进行平整地、灌水和打浆作业，即使通过平整地环节也无法保证地块绝对的平整，所以在插秧机作业过程中，作业地块所具有的平整度非均匀性会导致插秧机车身在行驶过程中出现侧滑现象，如图1所示。

由于现有导航自动驾驶系统主要是在车辆行驶方面做导航考虑，优先保证车辆行驶的路线跟随性，而不是从作业质量角度出发去更直接地解决问题。因此在插秧机车身发生侧滑时，如果侧向滑移量过大，即使利用现有控制流程可以再把车辆纠正到规划行走线路上来，但是考虑实际情况(例如，插秧机车身的大转动惯量、体积和相关尺寸等情况)，在控制路线跟随过程中会不可避免地出现纠正效果严重滞后的问题，使得插秧机车身不能快速地跟随到规划行走线路上来，如此会导致出现种植不均匀的现象，使得插秧作业质量下降。

发明内容

为了解决现有导航自动驾驶系统在插秧机车身发生侧滑时，存在插秧机车身不能快速地跟随到规划行走线路上来，导致出现种植不均匀现象和插秧作业质量下降的问题，本发明目的在于提供一种高质量作业插秧机及其导航控制方法，可以使插秧机具能够相对于行走车独立自由地及时跟随规划行走路线，避免出现种植不均匀的现象，提高插秧作业质量，特别适用于在平整度差的地块上进行插秧作业。

第一方面，本发明提供了一种高质量作业插秧机，包括有行走车、电控方向盘、插秧机具、横向往复移动机构、车身定位器、机具定位器和导航控制器，其中，所述横向往复移动机构安装在所述行走车上且用于驱动所述插秧机具在横向上自由平移，所述车身定位器与所述行走车绑定且用于获取所述行走车的定位信息，所述机具定位器与所述插秧机具绑定且用于获取所述插秧机具的定位信息，所述横向与所述行走车的行走方向垂直；

所述导航控制器分别通信连接所述电控方向盘、所述横向往复移动机构、所述车身定位器和所述机具定位器，用于根据来自所述车身定位器的车身实时定位信息，通过所述电控方向盘控制所述行走车跟随预设的规划行走路线，以及用于根据来自所述机具定位器的机具实时定位信息，通过所述横向往复移动机构控制所述插秧机具跟随所述规划行走路线。