农机控制终端和农机

本申请涉及农业机械，尤其涉及一种农机控制终端和农机。

背景技术：

1、在智能农机的应用中，需要一个控制终端作为“大脑”来实现农机的自主作业功能。现有智能农机通常仅使用一个核心处理单元连接全部通信、传感器以及整机接口，大量中断请求会影响系统的实时性。而且，需要从外部独立定位设备输入位姿信息，也增大了数据的延迟。由此，导致不能提供有效控制智能农机执行自主作业功能。

2、如何提高智能农机控制的实时性，实现可靠的智能农机自主作业控制，是目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种农机控制终端和农机，用以解决现有智能农机自主作业控制存在可靠性低的问题。

2、为了解决上述技术问题，本说明书是这样实现的：

3、第一方面，提供了一种农机控制终端，设置在农机上，所述农机控制终端包括：

4、印刷电路板，用于集成各电路模块；

5、各所述电路模块包括：

6、定位板卡，通过第一射频接口与所述农机的全球导航卫星系统gnss天线连接以接收卫星导航数据；

7、惯性元器件，采集惯性导航数据；

8、导航处理模块，分别与所述定位板卡和所述惯性元器件通信连接，对应接收所述卫星导航数据和惯性导航数据以得到导航数据；

9、人工智能模块，分别与所述农机的各数据采集设备和所述导航处理模块通信连接，对应接收各数据采集设备的场景采集数据和所述导航数据以得到路径规划数据；

10、控制驱动模块，分别与所述人工智能模块、所述导航处理模块和所述农机的被控器件通信连接，对应接收所述路径规划数据和所述导航数据以得到驱动控制指令并向所述农机的被控器件发送。

11、可选的，所述人工智能模块还与上位机通信连接，以接收上位机指令或者向所述上位机发送所述场景采集数据。

12、可选的，所述人工智能模块与所述上位机通过无线网络通信连接，或者所述人工智能模块与所述上位机通过有线网络通信连接。

13、可选的，所述农机控制终端还包括：5g通信模块，

14、所述5g通信模块，通过第二射频接口与5g天线连接以接收所述农机的实时动态载波相位差分rtk数据和云平台应用数据，并与所述定位板卡和所述人工智能模块通信连接以发送所述rtk数据至所述定位板卡以及发送所述云平台应用数据至所述人工智能模块。

15、可选的，所述被控器件包括所述农机的灯光、喇叭、档位、油门、电控液压阀和伺服电机中至少一项；

16、所述控制驱动模块通过继电器与所述灯光、喇叭连接，以通过所述继电器向灯光或喇叭发送对应的驱动控制指令；

17、所述控制驱动模块通过第一控制器局域网络can总线与所述档位、油门连接，以通过所述第一can总线向所述档位或油门发送对应的驱动控制指令；

18、所述控制驱动模块通过脉宽调制模块与所述电控液压阀连接，以通过所述脉宽调制模块向所述电控液压阀发送对应的驱动控制指令；

19、所述控制驱动模块通过第二can总线与所述伺服电机连接，以通过所述第二can总线向所述伺服电机发送对应的驱动控制指令。

20、第二方面，提供了一种农机，包括gnss天线、数据采集设备、被控器件，以及根据上述第一方面所述的农机控制终端。

21、可选的，所述数据采集设备包括雷达系统、激光雷达系统、工业相机和前轮转角传感器中至少一项。

22、可选的，所述雷达系统设置在所述农机的正前方以采集所述农机前侧3d场景数据；

23、所述激光雷达系统设置在所述农机的正前方偏上以采集所述农机前侧3d场景数据；

24、所述工业相机分别设置在所述农机驾驶舱的前挡风玻璃、后挡风玻璃上，以采集所述农机前侧和后侧的2d场景数据。

25、可选的，所述前轮转角传感器设置在所述农机其中一个前轮上以采集所述前轮的转角数据。

26、可选的，所述gnss天线包括gnss主天线和gnss从天线，所述gnss主天线和gnss从天线横向设置在所述农机后轮的上侧。

27、在本申请实施例中，通过根据所接收的数据的不同，在农机控制终端的印刷电路板上集成导航处理模块、人工智能模块和控制驱动模块进行并行计算，以对应提供场景采集数据、导航数据、驱动控制指令，利用不同类型处理器的优点合理分配任务，实现了算力高低搭配、并行计算、科学合理的分域控制，能够提高农机控制终端的实时性和可靠性。通过把定位卡板和惯性元器件以及控制驱动模块集成到农机控制终端的内部，从而可成为集通信、感知、计算、执行功能的一体式农机控制终端，具有功能齐全、功耗低、稳定性好、使用便捷等特性。

技术特征：

1.一种农机控制终端，其特征在于，设置在农机上，所述农机控制终端包括：

2.根据权利要求1所述的农机控制终端，其特征在于，所述人工智能模块还与上位机通信连接，以接收上位机指令或者向所述上位机发送所述场景采集数据。

3.根据权利要求2所述的农机控制终端，其特征在于，所述人工智能模块与所述上位机通过无线网通信络连接，或者所述人工智能模块与所述上位机通过有线网络通信连接。

4.根据权利要求1所述的农机控制终端，其特征在于，所述农机控制终端还包括：5g通信模块，

5.根据权利要求1所述的农机控制终端，其特征在于，所述被控器件包括所述农机的灯光、喇叭、档位、油门、电控液压阀和伺服电机中至少一项；

6.一种农机，其特征在于，包括gnss天线、数据采集设备、被控器件，以及根据上述权利要求1至5中任一项所述的农机控制终端。

7.根据权利要求6所述的农机，其特征在于，所述数据采集设备包括雷达系统、激光雷达系统、工业相机和前轮转角传感器中至少一项。

8.根据权利要求7所述的农机，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的农机，其特征在于，所述前轮转角传感器设置在所述农机其中一个前轮上以采集所述前轮的转角数据。

10.根据权利要求6所述的农机，其特征在于，所述gnss天线包括gnss主天线和gnss从天线，所述gnss主天线和gnss从天线横向设置在所述农机后轮的上侧。

技术总结
本申请公开了一种农机控制终端和农机，所述农机控制终端设置在农机上并包括：印刷电路板，用于集成各电路模块；各所述电路模块包括：定位板卡，通过第一射频接口与GNSS天线连接以接收卫星导航数据；惯性元器件，采集惯性导航数据；导航处理模块，分别与定位板卡和惯性元器件通信连接，对应接收卫星导航数据和惯性导航数据以得到导航数据；人工智能模块，分别与农机的各数据采集设备和导航处理模块通信连接，对应接收各数据采集设备的场景采集数据和导航数据以得到路径规划数据；控制驱动模块，分别与人工智能模块、导航处理模块和农机的被控器件通信连接，对应接收路径规划数据和导航数据以得到驱动控制指令并向农机的被控器件发送。

技术研发人员：袁洪良,徐立鸿,赖静,郭锐,卢潇潇
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：20221116
技术公布日：2024/1/12