果园拖拉机智能导航自动控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动控制技术领域，更具体的说，属一种果园拖拉机智能导航自动控制系统。
【背景技术】
[0002]近年来，农业自动化技术得到快速发展，尤其是农用车辆的自动导航技术的应用也愈加广泛。在此过程中，激光检测技术因其测量精度高，能够全天候应用、并不受电磁干扰，能以较高频率提供大量准确的距离信息等优点，在农用车辆导航研究中得到越来越广泛的应用。
[0003]北海道大学的Oscar等人采用激光扫描仪作为导航传感器，利用Hough变换识别果树，控制拖拉机在果园直线行走，取得了横向偏差为0.11m，航向偏差为1.5°的导航结果。卡内基梅隆大学的Bradley Hamner等人以LMS291激光扫描仪作为导航传感器,开发了一款用于果园的多用途自主移动机器人-APM (autonomous prime mover),实现了车辆的果园自动导航。美国Vijay Subramanian等人,采用激光扫描仪作为障碍物的检测设备，利用多传感器融合技术实现了车辆在柑橘园自动直线行走，以3.lm/s速度行驶时，平均偏差7.6cm。美国Yvan等人采用三维激光扫描和GPS定位相融合技术，实现了车辆的自动导航。本发明以激光扫描仪为导航设备，融合多路传感器，基于PID控制理论设计了果园拖拉机智能导航自动控制系统。
【发明内容】
[0004]本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种果园拖拉机智能导航自动控制系统。
[0005]本发明的一种果园拖拉机智能导航自动控制系统，其特征在于:包括ARM控制器、电源模块、激光发射装置、车速传感器、位姿传感器、PID控制器、航向角传感器、转角传感器、位移传感器、驱动模块、直流伺服电机、转向控制电机；其中:
[0006]所述ARM控制器分别与所述电源模块、所述激光发射装置、所述车速传感器、所述位姿传感器、所述PID控制器、所述航向角传感器、所述转角传感器、所述位移传感器相连，所述PID控制器分别与所述ARM控制器、所述驱动模块相连，所述驱动模块分别与所述PID控制器、所述直流伺服电机、所述转向控制电机相连，所述直流伺服电机分别与所述驱动模块、所述车速传感器相连，所述转向控制电机分别与所述驱动模块、所述转角传感器相连。
[0007]本发明与现有技术相比:具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【附图说明】
[0008]附图1是本发明果园拖拉机智能导航自动控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]图1是本发明果园拖拉机智能导航自动控制系统的结构示意图，果园拖拉机智能导航自动控制系统包括ARM控制器1、电源模块2、激光发射装置3、车速传感器4、位姿传感器5、PID控制器6、航向角传感器7、转角传感器8、位移传感器9、驱动模块10、直流伺服电机11、转向控制电机12 ;其中:
[0010]所述ARM控制器I分别与所述电源模块2、所述激光发射装置3、所述车速传感器4、所述位姿传感器5、所述PID控制器6、所述航向角传感器7、所述转角传感器8、所述位移传感器9相连，所述PID控制器6分别与所述ARM控制器1、所述驱动模块10相连，所述驱动模块10分别与所述PID控制器6、所述直流伺服电机11、所述转向控制电机12相连，所述直流伺服电机11分别与所述驱动模块10、所述车速传感器4相连，所述转向控制电机12分别与所述驱动模块10、所述转角传感器8相连。
【主权项】
1.一种果园拖拉机智能导航自动控制系统，其特征在于:包括ARM控制器(I)、电源模块(2)、激光发射装置(3)、车速传感器(4)、位姿传感器(5)、PID控制器￠)、航向角传感器(7)、转角传感器(8)、位移传感器(9)、驱动模块(10)、直流伺服电机(11)、转向控制电机(12);其中: 所述ARM控制器(I)分别与所述电源模块(2)、所述激光发射装置(3)、所述车速传感器(4)、所述位姿传感器(5)、所述PID控制器￠)、所述航向角传感器(7)、所述转角传感器(8)、所述位移传感器(9)相连，所述PID控制器(6)分别与所述ARM控制器(I)、所述驱动模块(10)相连，所述驱动模块(10)分别与所述PID控制器(6)、所述直流伺服电机(11)、所述转向控制电机(12)相连，所述直流伺服电机(11)分别与所述驱动模块(10)、所述车速传感器(4)相连，所述转向控制电机(12)分别与所述驱动模块(10)、所述转角传感器(8)相连。
【专利摘要】本发明公开了一种果园拖拉机智能导航自动控制系统，属于自动控制技术领域。本发明的果园拖拉机智能导航自动控制系统，其特征在于：包括ARM控制器(1)、电源模块(2)、激光发射装置(3)、车速传感器(4)、位姿传感器(5)、PID控制器(6)、航向角传感器(7)、转角传感器(8)、位移传感器(9)、驱动模块(10)、直流伺服电机(11)、转向控制电机(12)。本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【IPC分类】G05D1-02
【公开号】CN104656649
【申请号】CN201310612452
【发明人】刘晶
【申请人】刘晶
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日