一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统的制作方法

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本实用新型属于农业机械智能化领域，是一种农业环境下的障碍物检测系统，具体涉及一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统。


背景技术：

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在现代社会中，随着科学技术的不断发展以及人们追求高效率的作业方式，人们逐渐意识到实现农业自动化是一件十分重要的事情，它有着很高的地位和举足轻重的作用。科技在进步，经济也在发展，农产品也面临着出口贸易的竞争压力，而农业自动化不仅可以从提高作业者作业时的舒适性和生产率来使自己的产品处于优势地位，而且还可以继续提高生产效率和降低成本来应对复杂多变的全球经济形势。
[0003]
自上个世纪八九十年代以来，在国家经济大力发展的推动下，农业机械的发展十分迅速，它们大力解放了劳动力，因此进行农业生产变得十分方便。在生活节奏越来越快的今天，生产效率也要求越来越高，提高生产率、提高产品合格率、降低劳动成本、降低劳动强度等需要解决的问题也都出现了。因此实现农业机械智能化并高品质地完成作业任务成为了需要解决的问题。
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本实用新型提出一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统，为实现拖拉机无人驾驶提供技术，为农业机械的智能化和自动化作业提供理论支持，对提高农机作业效率、节省劳动力有积极作用，因此有着十分重要的现实意义和广泛的应用前景。


技术实现要素：

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针对上述现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统，该系统能对拖拉机行进前方的障碍物进行有效识别，获得其位置、距离信息，并且判断其为静态障碍物还是动态障碍物，为无人驾驶拖拉机实现避障打下了基础，满足当今农机市场的需求，能够在市场大范围内普及。
[0006]
本实用新型通过以下技术方案实现的：一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统，主要包括二维激光雷达、控制器、lcd显示屏和电源模块。其特征在于：所述的二维激光雷达安装在拖拉机的前配重块上，所述的控制器和lcd屏安装在拖拉机驾驶室内，电源模块为二维激光雷达、控制器和lcd显示屏提供工作所需的电能，所述的二维激光雷达与控制器以网线相连进行双向通讯，lcd屏与控制器相连进行界面显示。
[0007]
所述的控制器包括数据采集模块、数据存储模块、障碍物识别及判断算法模块和通信单元。
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本实用新型基于上述组成，其工作原理是：拖拉机在大田环境下作业时，二维激光雷达不断扫描拖拉机前方空间，控制器以一定的频率给激光雷达发送采集数据的命令，激光雷达采集距离信息并把数据传回给控制器，控制器对传回来的距离信息进行处理，提取出障碍物信息，进行障碍物信息分析，判断出障碍物是静态障碍物还是动态障碍物，最终将判断结果显示在lcd显示屏上。
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本实用新型一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统的有益效果是：所提供的基于激光雷达的农田障碍物检测系统可以使拖拉机在农田中作业时准确判断前方是否有障碍物，同时判断出障碍物是静态障碍物还是动态障碍物，为实现无人驾驶拖拉机的避障做好了前期工作，也为拖拉机实现其它的智能化功能提供了可能。
附图说明
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图1为本实用新型一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统结构框图。
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图2为本实用新型一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统的激光数据处理的方法流程图。
具体实施方式
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下面结合附图1和图2对本实用新型的方案及实施方式作更详细的说明：本实用新型一种基于激光雷达的农田障碍物检测系统，包括二维激光雷达、控制器、lcd显示屏和电源模块。其特征在于：所述的二维激光雷达安装在拖拉机的前配重块上，所述的控制器和lcd屏安装在拖拉机驾驶室内，电源模块为二维激光雷达、控制器和lcd显示屏提供工作所需的电能，所述的二维激光雷达与控制器以网线相连进行双向通讯，lcd屏与控制器相连进行界面显示。
[0013]
本实用新型通过激光雷达采集距离信息，获取拖拉机前方的物体信息，对其做出分析判断。激光雷达采集到的距离信息传回给控制器，控制器进行数据处理，检查所传回来的一组距离信息中有没有产生突变的地方。若有则说明存在障碍物，若没有则说明没有障碍物。判断出存在障碍物后，对前后两个时刻采集到的距离信息中产生突变的值进行标记，并提取突变值之间的信息作为障碍物信息，计算其位移有没有水平方向上和竖直方向上的分量，若有则为动态障碍物，反之则为静态障碍物，将最终结果显示在lcd屏上。
[0014]
上面以具体实施例予以说明本实用新型的结构与工作原理，本实用新型并不局限于以上实施例，根据上述内容，凡在本实用新型精神与原则之上所作的任何修改、同等替换和改进等，未做出创造性劳动的任何实施例，均应包含在本实用新型的保护范围之内。