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公开(公告)号：CN111257895A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010050802.9
申请日：2020-01-17
Applicant: 华南农业大学
IPC: G01S17/02
Abstract: 本发明公开了一种非接触式农机具偏移误差自适应补偿方法、系统及拖拉机，方法为：对360度单线激光雷达组件接收的数据进行预处理；根据预处理后的数据，对计算偏移误差d，通过平移目标行驶直线使得机具中心轨迹对准厢面中心，偏移值大小就是偏移误差d，经过偏移农机具中心能够沿厢面中心移动，从而保持左右厢间距一致，目标直线平移方程：y＝kx+b+kd，y为Y轴坐标，x为X轴坐标，k为斜率，b为截距，d为偏移误差；通过目标直线平移方程实现对农机具偏移误差自适应补偿。本发明能够精确获取农机具偏移误差，测量精度达到厘米级，避免了反复尝试调整期望路径和机具摆动导致自动导航系统实用性下降的问题。
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公开(公告)号：CN105606049B
公开(公告)日：2018-09-21
申请号：CN201510579291.9
申请日：2015-09-11
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 一种相对水面的水田农业机具作业姿态测量方法包括：a.将水田的水面视作静态并作为测量的基准面，通过固定在作业机具上的二维测距传感器向水田的水面扫描得出水面点集，对水面点集进行拟合得到拟合直线；b.计算二维测距传感器到拟合直线的垂直距离L；计算二维测距传感器到拟合直线的垂线与二维测距传感器的中心线的夹角，即横向倾斜角度β；c.利用三角关系通过垂直距离L得出二维测距传感器的垂直高度，进而得出作业机具相对于水面的垂直高度H；d.将垂直高度H和横向倾斜角度β分别与设定值比较，实现作业机具的姿态控制。无需外加参考基准而获得水田作业机具的姿态信息，可用于水田作业机具姿态控制，属于智能农业机械领域。
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公开(公告)号：CN106197376B
公开(公告)日：2018-08-07
申请号：CN201610846964.7
申请日：2016-09-23
Applicant: 华南农业大学
IPC: G01C9/00
Abstract: 本发明公开了种基于单轴MEMS惯性传感器的车身倾角测量方法,首先根据上时刻卡尔曼滤波器输出的最优车身倾角以及上时刻单轴加速度计的加速度输出值计算上时刻外部加速度估计值;然后根据上时刻外部加速度估计值,通过阶低通滤波器计算出当前时刻的外部加速度估计值;然后将当前时刻的外部加速度估计值作为外部加速度值,在前时刻单轴加速度计的加速度输出值中去除该外部加速度值得到单轴加速度计重力所产生的重力加速度。最后将上述重力加速度代入卡尔曼滤波器的测量方程中,根据测量方程计算出当前时刻的最优车身倾角。本发明方法消除外部加速度影响,具有车身倾角测量精度高及适用于低成本现代农业装备车身倾角测量的优点。
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公开(公告)号：CN107315345A
公开(公告)日：2017-11-03
申请号：CN201710484436.6
申请日：2017-06-23
Applicant: 华南农业大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于双天线GNSS和预瞄追踪模型的农机自动导航控制方法，采用支持多星系统载波相位差分技术的共时钟一体双天线GNSS接收机进行农机的定位测姿，采用分段自适应的与速度相关的前视距离作为预瞄追踪模型方法中的参数对农机进行路径跟踪控制。本发明中：支持多星系统载波相位差分技术的定位板卡能有效增加参与定位解算的卫星数量，提高导航定位的精度和稳定性；基于卫星导航系统的惯导测姿提高了农机姿态测量的精度和实时性；预瞄追踪模型算法设计模拟人的驾驶行为具有预见性，路径跟踪控制效果好，提高了农机上线的快速性、稳定性以及对复杂农田路况的适应性；前视距离与速度相关，提高了农机自动导航系统在相对高速作业时的控制精度和稳定性。
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公开(公告)号：CN107046820A
公开(公告)日：2017-08-18
申请号：CN201611031358.6
申请日：2016-11-22
Applicant: 华南农业大学
IPC: A01B35/22
CPC classification number: A01B35/22
Abstract: 本发明涉及智能农业机械领域，更具体地涉及一种基于双天线GNSS的平地机控制系统及其控制方法，所述安装于平地铲的平地机控制系统包括双天线GNSS系统、用于检测平地铲辅助横向倾斜角度的加速度传感器、平地控制器、平地铲液压阀组以及用于保持相关高度以及倾角的调节油缸，所述双天线GNSS系统包括主天线、从天线、发送实时差分信息的GNSS RTK基准系统以及用于接收信息的GNSS接收模块，主天线、从天线与GNSS接收模块电连接；主天线、从天线以及加速度传感器将相关信息发送至GNSS接收模块，GNSS接收模块传输至平地控制器，平地控制器接收到相关信息并发送命令至平地铲液压阀组，平地铲液压阀组对平地铲进行调节高度以及倾角，调节油缸对平地铲进行调节高度以及倾角进行保持。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107014376A
公开(公告)日：2017-08-04
申请号：CN201710117096.3
申请日：2017-03-01
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开了一种适用于农业机械精准作业的姿态倾角估计方法，包括对MEMS陀螺仪与加速度计固有零偏估算和结合陀螺仪二阶AR(Auto Regression)误差模型的自适应卡尔曼滤波姿态融合算法。采用AR模型估计X轴陀螺仪与Y轴陀螺仪测量误差φerr1、φerr2、θerr1、θerr2作为卡尔曼滤波的状态输入量并自适应估算测量误差协方差矩阵R。建立包含6个状态向量与2个观测向量的系统外部拓展卡尔曼滤波状态方程和测量方程，借助三轴加速度计空间几何模型自适应调整过程误差协方差矩阵Q。本发明方法考虑陀螺仪与加速度计的固有零偏，可避免姿态估算时引入系统误差；二阶AR误差模型可避免随机陀螺仪随机误差对姿态估计造成影响；自适应卡尔曼滤波系统方程可以保证在不同状态下的姿态估计精度。
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公开(公告)号：CN106197376A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201610846964.7
申请日：2016-09-23
Applicant: 华南农业大学
IPC: G01C9/00
CPC classification number: G01C9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于单轴MEMS惯性传感器的车身倾角测量方法，首先根据上一时刻卡尔曼滤波器输出的最优车身倾角以及上一时刻单轴加速度计的加速度输出值计算上一时刻外部加速度估计值；然后根据上一时刻外部加速度估计值，通过一阶低通滤波器计算出当前时刻的外部加速度估计值；然后将当前时刻的外部加速度估计值作为外部加速度值，在前时刻单轴加速度计的加速度输出值中去除该外部加速度值得到单轴加速度计重力所产生的重力加速度。最后将上述重力加速度代入卡尔曼滤波器的测量方程中，根据测量方程计算出当前时刻的最优车身倾角。本发明方法消除外部加速度影响，具有车身倾角测量精度高及适用于低成本现代农业装备车身倾角测量的优点。
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公开(公告)号：CN105606049A
公开(公告)日：2016-05-25
申请号：CN201510579291.9
申请日：2015-09-11
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 一种相对水面的水田农业机具作业姿态测量方法包括：a.将水田的水面视作静态并作为测量的基准面，通过固定在作业机具上的二维测距传感器向水田的水面扫描得出水面点集，对水面点集进行拟合得到拟合直线；b.计算二维测距传感器到拟合直线的垂直距离L；计算二维测距传感器到拟合直线的垂线与二维测距传感器的中心线的夹角，即横向倾斜角度β；c.利用三角关系通过垂直距离L得出二维测距传感器的垂直高度，进而得出作业机具相对于水面的垂直高度H；d.将垂直高度H和横向倾斜角度β分别与设定值比较，实现作业机具的姿态控制。无需外加参考基准而获得水田作业机具的姿态信息，可用于水田作业机具姿态控制，属于智能农业机械领域。
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公开(公告)号：CN102138377B
公开(公告)日：2013-07-31
申请号：CN201110035932.6
申请日：2011-02-11
Applicant: 华南农业大学
Abstract: 本发明公开一种横摆式株间除草装置,包括车体，该车体包括主架（2）及限深轮（3），还包括设于主架上的横摆除草结构、除草部件、行间除草结构、视觉与控制系统，该横摆除草结构通过横摆运动使除草部件进入株间区域进行除草，行间除草结构通过一双翼铲铲入土来进行除草，视觉与控制系统对作物进行识别，确定植株保护区域和株间除草区域，并控制横摆除草结构与行间除草结构在株间除草区域进行除草。本发明可降低株间除草装置对牵引拖拉机跟踪作物行精度的要求，减少了株间除草装置对除草机器人或牵引拖拉机高精度跟踪作物行的依赖，并可根据行距来选择行间除草双翼铲的宽度来适应不同行距栽培作物的行间区域除草。
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