一种农机自动驾驶导航系统的制作方法

本发明涉及农机自动导航领域，尤其涉及一种农机自动驾驶导航系统。

背景技术：

大型农机的自动驾驶作业是近年来精准农业领域研究的重点，随着卫星导航技术的发展，导航定位精度已经可以达到实时厘米事后毫米级，采用卫星导航实时感知农机的精确位置，并通过反馈控制农机的转向机构从而实现对农机的自动化作业。。

但由于农机作业环境属于一种复杂工况下的作业，受到土质、气候、降雨、地理环境、信号传输等综合影响，导致这一技术的可靠性和适应性难以满足农业生产的需求。农机自动导航驾驶技术属于跨学科的符合领域。工程化过程中，涉及卫星导航及增强、电液驱动、反馈控制、软件工程、信号处理等多学科的融合，传统设计采用模块化集成的方式，导致控制模块、农机跟踪模块、高精度组合导航模块、电液驱动之间松耦合设计不能满足实时高精度控制的目的，进而影响到作业精度的提升，在复杂的工况下，分模块频繁升级和运维也难以满足大面积推广应用的需求。

现有的带有自动导航驾驶的农机为了达到精确的控制的目的，采用分块式结构，虽然精度大大提高，但是也造成了投入过大，无法普及的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有带有自动导航驾驶的农机的结构造成价格过高，投入过大的技术问题，本发明提供一种农机自动驾驶导航系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种农机自动驾驶导航系统，包括主体，所述主体包括ecu控制器、角度传感器、远程控制主机、三轴惯性单元、运行执行机构和导航运算模块；

所述远程控制主机用于建立所述运行执行机构的待工作区域的平面模型，建立运行路径的基准线；

所述ecu控制器通过外接所述三轴惯性单元获取运行执行机构的姿态和加速度信息，通过外接所述角度传感器获取转向轮偏角，通过外接所述导航运算模块获取高精度定位信息，且用于接收所述远程控制主机下发的各种操作指令，控制所述运行执行机构执行该操作指令。

优选的，所述主体上还设置人机交互模块，所述人机交互模块与所述ecu控制器连接。

优选的，所述ecu控制器包括arm处理器和dsp处理器，所述arm处理器与所述人机交互模块连接，所述dsp处理器用于控制所述角度传感器、所述三轴惯性单元和所述运行执行机构。

优选的，所述ecu控制器与所述运行执行机构之间还设置有电液比例阀，所述运行执行机构由所述电液比例阀智能控制。

优选的，所述主体还上设置切换模块，所述切换模块与所述ecu控制器连接，用于切换运行执行机构的手动和自动控制两种模式。

优选的，所述运行执行机构上设置自动校正模块，所述自动校正模块用于强制控制所述切换模块至自动控制模式。

优选的，所述ecu控制器采用主芯片为tms320dm6446的双核处理器。

优选的，所述ecu控制器上还设置无线通信模块，所述无线通信模块与所述远程控制主机通信连接。

有益效果：

本发明通过设置ecu控制器、角度传感器、远程控制主机、三轴惯性单元、运行执行机构和导航运算模块；ecu控制器通过外接所述三轴惯性单元获取运行执行机构的姿态和加速度信息，通过外接所述角度传感器获取转向轮偏角，通过外接所述导航运算模块获取高精度定位信息，且用于接收所述远程控制主机下发的各种操作指令，控制所述运行执行机构执行该操作指令；通过ecu控制器集中处理，实现了自动导航，采用模块少，投入大大降低。

附图说明

图1为本发明农机自动驾驶导航系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1，本发明实施例提出了一种农机自动驾驶导航系统，包括主体，所述主体包括ecu控制器、角度传感器、远程控制主机、三轴惯性单元、运行执行机构和导航运算模块；

远程控制主机用于建立运行执行机构的待工作区域的平面模型，建立运行路径的基准线；本文说的运行执行机构就是农机本身，在设置基准线后，农机沿着基准线运行。

ecu控制器通过外接三轴惯性单元获取运行执行机构的姿态和加速度信息，通过外接角度传感器获取转向轮偏角，通过外接导航运算模块获取高精度定位信息，且用于接收远程控制主机下发的各种操作指令，控制运行执行机构执行该操作指令，其中导航运算模块时刻计算运行执行机构的偏离量，便于精确定位。

主体上还设置人机交互模块，人机交互模块与ecu控制器连接。

ecu控制器包括arm处理器和dsp处理器，arm处理器与人机交互模块连接，dsp处理器用于控制角度传感器、三轴惯性单元和运行执行机构。，ecu控制器采用主芯片为tms320dm6446的双核处理器。tms320dm6446双核cpu为核心，通过da模块输出模拟控制量对电液比例阀执行控制，ad转换模块实施采集前轮偏角的值作为反馈控制系统的参考输入，三轴惯性单元通过串口以100hz的频次将加速度和姿态等信息输入用于控制模型的组合导航结算。高精度接收机实时输入高精度位置信息，也可以将原始观测量输入cpu，在cpu上执行组合导航控制。电路板其他模块包括常规的晶振、flash、sdram、供电等外围电路模块。

ecu控制器与运行执行机构之间还设置有电液比例阀，运行执行机构由电液比例阀智能控制。

主体还上设置切换模块，切换模块与ecu控制器连接，用于切换运行执行机构的手动和自动控制两种模式。

运行执行机构上设置自动校正模块，自动校正模块用于强制控制切换模块至自动控制模式,当人员在使用运行执行机构时，当使用者偏离路线时，打开切换模块，ecu实现自我纠错，回归到正确的路线上。

ecu控制器上还设置无线通信模块，无线通信模块与远程控制主机通信连接，无线通信模块为了便于将采集的温度湿度，运行机构的运行速度，运行角度传输给远程控制主机，便于远程管理。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。