果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于自動控制技術領域，更具體的說，屬一種果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]近年來，農(nóng)業(yè)自動化技術得到快速發(fā)展，尤其是農(nóng)用車輛的自動導航技術的應用也愈加廣泛。在此過程中，激光檢測技術因其測量精度高，能夠全天候應用、并不受電磁干擾，能以較高頻率提供大量準確的距離信息等優(yōu)點，在農(nóng)用車輛導航研究中得到越來越廣泛的應用。
[0003]北海道大學的Oscar等人采用激光掃描儀作為導航傳感器，利用Hough變換識別果樹，控制拖拉機在果園直線行走，取得了橫向偏差為0.11m，航向偏差為1.5°的導航結(jié)果?？▋?nèi)基梅隆大學的Bradley Hamner等人以LMS291激光掃描儀作為導航傳感器,開發(fā)了一款用于果園的多用途自主移動機器人-APM (autonomous prime mover),實現(xiàn)了車輛的果園自動導航。美國Vijay Subramanian等人,采用激光掃描儀作為障礙物的檢測設備，利用多傳感器融合技術實現(xiàn)了車輛在柑橘園自動直線行走，以3.lm/s速度行駛時，平均偏差7.6cm。美國Yvan等人采用三維激光掃描和GPS定位相融合技術，實現(xiàn)了車輛的自動導航。本發(fā)明以激光掃描儀為導航設備，融合多路傳感器，基于PID控制理論設計了果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了有效地解決以上技術問題，給出了一種果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的一種果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)，其特征在于:包括ARM控制器、電源模塊、激光發(fā)射裝置、車速傳感器、位姿傳感器、PID控制器、航向角傳感器、轉(zhuǎn)角傳感器、位移傳感器、驅(qū)動模塊、直流伺服電機、轉(zhuǎn)向控制電機；其中:
[0006]所述ARM控制器分別與所述電源模塊、所述激光發(fā)射裝置、所述車速傳感器、所述位姿傳感器、所述PID控制器、所述航向角傳感器、所述轉(zhuǎn)角傳感器、所述位移傳感器相連，所述PID控制器分別與所述ARM控制器、所述驅(qū)動模塊相連，所述驅(qū)動模塊分別與所述PID控制器、所述直流伺服電機、所述轉(zhuǎn)向控制電機相連，所述直流伺服電機分別與所述驅(qū)動模塊、所述車速傳感器相連，所述轉(zhuǎn)向控制電機分別與所述驅(qū)動模塊、所述轉(zhuǎn)角傳感器相連。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比:具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝與調(diào)試方便、系統(tǒng)可靠性高、測量精度高、功耗低、易于普及推廣、維修方便等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0008]附圖1是本發(fā)明果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]圖1是本發(fā)明果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)包括ARM控制器1、電源模塊2、激光發(fā)射裝置3、車速傳感器4、位姿傳感器5、PID控制器6、航向角傳感器7、轉(zhuǎn)角傳感器8、位移傳感器9、驅(qū)動模塊10、直流伺服電機11、轉(zhuǎn)向控制電機12 ;其中:
[0010]所述ARM控制器I分別與所述電源模塊2、所述激光發(fā)射裝置3、所述車速傳感器4、所述位姿傳感器5、所述PID控制器6、所述航向角傳感器7、所述轉(zhuǎn)角傳感器8、所述位移傳感器9相連，所述PID控制器6分別與所述ARM控制器1、所述驅(qū)動模塊10相連，所述驅(qū)動模塊10分別與所述PID控制器6、所述直流伺服電機11、所述轉(zhuǎn)向控制電機12相連，所述直流伺服電機11分別與所述驅(qū)動模塊10、所述車速傳感器4相連，所述轉(zhuǎn)向控制電機12分別與所述驅(qū)動模塊10、所述轉(zhuǎn)角傳感器8相連。
【主權項】
1.一種果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)，其特征在于:包括ARM控制器(I)、電源模塊(2)、激光發(fā)射裝置(3)、車速傳感器(4)、位姿傳感器(5)、PID控制器￠)、航向角傳感器(7)、轉(zhuǎn)角傳感器(8)、位移傳感器(9)、驅(qū)動模塊(10)、直流伺服電機(11)、轉(zhuǎn)向控制電機(12);其中: 所述ARM控制器(I)分別與所述電源模塊(2)、所述激光發(fā)射裝置(3)、所述車速傳感器(4)、所述位姿傳感器(5)、所述PID控制器￠)、所述航向角傳感器(7)、所述轉(zhuǎn)角傳感器(8)、所述位移傳感器(9)相連，所述PID控制器(6)分別與所述ARM控制器(I)、所述驅(qū)動模塊(10)相連，所述驅(qū)動模塊(10)分別與所述PID控制器(6)、所述直流伺服電機(11)、所述轉(zhuǎn)向控制電機(12)相連，所述直流伺服電機(11)分別與所述驅(qū)動模塊(10)、所述車速傳感器(4)相連，所述轉(zhuǎn)向控制電機(12)分別與所述驅(qū)動模塊(10)、所述轉(zhuǎn)角傳感器(8)相連。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)，屬于自動控制技術領域。本發(fā)明的果園拖拉機智能導航自動控制系統(tǒng)，其特征在于：包括ARM控制器(1)、電源模塊(2)、激光發(fā)射裝置(3)、車速傳感器(4)、位姿傳感器(5)、PID控制器(6)、航向角傳感器(7)、轉(zhuǎn)角傳感器(8)、位移傳感器(9)、驅(qū)動模塊(10)、直流伺服電機(11)、轉(zhuǎn)向控制電機(12)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比：具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安裝與調(diào)試方便、系統(tǒng)可靠性高、測量精度高、功耗低、易于普及推廣、維修方便等優(yōu)點。
【IPC分類】G05D1-02
【公開號】CN104656649
【申請?zhí)枴緾N201310612452
【發(fā)明人】劉晶
【申請人】劉晶
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月25日