拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)課件

1、拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù) 12級(jí)農(nóng)機(jī)一班 趙芳 農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的目的和意義 農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航的基本原理 我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的目的與意義作為精細(xì)農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要分支，農(nóng)業(yè)機(jī)械智能導(dǎo)航技術(shù)正越來(lái)越受到關(guān)注，其主要優(yōu)點(diǎn)包括： 1.農(nóng)田標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè) 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐步由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)跨越，形成了標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和規(guī)范性操作，示范帶動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變和機(jī)械化水平的提高，使農(nóng)作物種植實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化。 2 可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高田間作業(yè)質(zhì)量 GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)通過(guò)在拖拉機(jī)上安裝電動(dòng)方向盤，控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計(jì)路線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向，駕駛操作人員不用關(guān)注拖拉機(jī)方向盤和行走方向，可降低駕駛操作人員的作

2、業(yè)疲勞度，提高田間作業(yè)質(zhì)量。 3 3.可延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，提高作業(yè)效率 GPS導(dǎo)航自動(dòng)駕駛技術(shù)不受作業(yè)時(shí)間的限制，大大提高了機(jī)車的出勤率和時(shí)間利用率，縮短了播種期。 5.可以提高作業(yè)精度，避免漏行作業(yè)； 有關(guān)研究表明：最好的農(nóng)機(jī)手在進(jìn)行田間作業(yè)時(shí)能達(dá)到的精 度是10cm ，若在經(jīng)過(guò)一天的勞作后，精度還會(huì)大大降低，而基于差分GPS(DGPS)的自動(dòng)導(dǎo)航農(nóng)機(jī)作業(yè)精度可達(dá)到 3cm。 6.可提高農(nóng)業(yè)資源利用率，降低生產(chǎn)成本，提高投入產(chǎn)出比； 農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)的基本原理導(dǎo)航方式 信標(biāo)導(dǎo)航 機(jī)器視覺(jué)導(dǎo)航 GPS導(dǎo)航 信標(biāo)導(dǎo)航 這種導(dǎo)航方式是在拖拉機(jī)的工作環(huán)境內(nèi)安放若干個(gè)位置標(biāo)志，拖拉機(jī)通過(guò)安裝在機(jī)體上的測(cè)量

3、裝置（如超聲波、激光、電磁感應(yīng)傳感器）測(cè)知拖拉機(jī)與各個(gè)信標(biāo)之間的位置關(guān)系（如距離或角度），推算出自身的位置，從而使拖拉機(jī)按照預(yù)定的路線行駛。 其導(dǎo)航原理如右圖所示視覺(jué)導(dǎo)航 拖拉機(jī)的視覺(jué)導(dǎo)航是由CCD攝像機(jī)對(duì)周圍環(huán)境實(shí)時(shí)探測(cè)所獲得的信息，規(guī)劃出所需路徑，并能夠沿該路徑在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下.移動(dòng)到預(yù)定目標(biāo)。它具有信息探測(cè)范圍寬、目標(biāo)信息完整等優(yōu)勢(shì).是目前國(guó)內(nèi)外研究較多的導(dǎo)航方式。GPS導(dǎo)航 全球定位系統(tǒng)(GPS)的出現(xiàn)是現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)的重大突破，具有定位精度高、時(shí)間精度準(zhǔn)確、使用范圍廣、可全天候使用以及易與信息設(shè)備相連等特點(diǎn)，是非常適合拖拉機(jī)野外作業(yè)的導(dǎo)航系統(tǒng)。我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械導(dǎo)航技術(shù)研究進(jìn)展存在的問(wèn)題及解決方法 在過(guò)去幾十年中，拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)取得了不少研究成果，但離實(shí)用化和商品化還有很大距離，主要問(wèn)題:可靠性不高，存在較大的行走誤差;行走速度低，效率有待提高;制造成本較高。 鑒于以上原因，在以后的研究開(kāi)發(fā)中必須解決幾方面的關(guān)鍵技術(shù)。一是智能化的路徑識(shí)別和定位。由于拖拉機(jī)的作業(yè)環(huán)境非常復(fù)雜，行走路線的智能化識(shí)別和定位必須解決；二是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)直接決定拖拉機(jī)運(yùn)動(dòng)的靈活性和控制的復(fù)雜性，為了設(shè)計(jì)出合適的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)必須進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，同時(shí)運(yùn)用優(yōu)化理論來(lái)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)；_三是提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，由于圖像處理的計(jì)算量大，導(dǎo)致