拖拉机自动导航技术.ppt

拖拉机自动导航技术,12级农机一班 赵芳,农业机械导航技术的目的和意义农业机械导航的基本原理我国农业机械导航技术研究进展,农业机械导航技术的目的与意义,作为精细农业的一个重要分支，农业机械智能导航技术正越来越受到关注，其主要优点包括：1.农田标准化作业 农业生产逐步由传统农业向现代农业跨越，形成了标准化作业和规范性操作，示范带动农业生产方式转变和机械化水平的提高，使农作物种植实现规范化、集约化、标准化。2 可降低劳动强度，提高田间作业质量 GPS导航自动驾驶技术通过在拖拉机上安装电动方向盘，控制系统根据设计路线实现自动转向，驾驶操作人员不用关注拖拉机方向盘和行走方向，可降低驾驶操作人员的作业疲劳度，提高田间作业质量。3,3.可延长作业时间，提高作业效率 GPS导航自动驾驶技术不受作业时间的限制，大大提高了机车的出勤率和时间利用率，缩短了播种期。5.可以提高作业精度，避免漏行作业；有关研究表明：最好的农机手在进行田间作业时能达到的精 度是10cm，若在经过一天的劳作后，精度还会大大降低，而基于差分GPS(DGPS)的自动导航农机作业精度可达到 3cm。6.可提高农业资源利用率，降低生产成本，提高投入产出比；,农业机械导航技术的基本原理,导航方式 信标导航 机器视觉导航 GPS导航,信标导航,这种导航方式是在拖拉机的工作环境内安放若干个位置标志，拖拉机通过安装在机体上的测量装置（如超声波、激光、电磁感应传感器）测知拖拉机与各个信标之间的位置关系（如距离或角度），推算出自身的位置，从而使拖拉机按照预定的路线行驶。其导航原理如右图所示,视觉导航,拖拉机的视觉导航是由CCD摄像机对周围环境实时探测所获得的信息，规划出所需路径，并能够沿该路径在没有人工干预的情况下.移动到预定目标。它具有信息探测范围宽、目标信息完整等优势.是目前国内外研究较多的导航方式。,GPS导航,全球定位系统(GPS)的出现是现代导航技术的重大突破，具有定位精度高、时间精度准确、使用范围广、可全天候使用以及易与信息设备相连等特点，是非常适合拖拉机野外作业的导航系统。,我国农业机械导航技术研究进展,存在的问题及解决方法,在过去几十年中，拖拉机自动导航技术已经取得了不少研究成果，但离实用化和商品化还有很大距离，主要问题:可靠性不高，存在较大的行走误差;行走速度低，效率有待提高;制造成本较高。鉴于以上原因，在以后的研究开发中必须解决几方面的关键技术。一是智能化的路径识别和定位。由于拖拉机的作业环境非常复杂，行走路线的智能化识别和定位必须解决；二是转向机构的优化设计。转向机构直接决定拖拉机运动的灵活性和控制的复杂性，为了设计出合适的转向机构必须进行运动学和动力学分析，同时运用优化理论来设计转向结构；_三是提高系统的实时性，由于图像处理的计算量大，导致系统的实时性差。为解决这一问题，应努力寻求图像表达与解释的新方法.在图像处理和识别软件设计方方面力求算法的快速性和有效性.,