本發(fā)明屬于無人車輛導航路徑跟蹤，涉及一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法。

背景技術：

1、無人拖拉機的導航路徑跟蹤控制在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中具有重要意義。由于丘陵山地地形的復雜性，傳統(tǒng)拖拉機在這些區(qū)域的操作效率低且安全隱患較大。鉸接式拖拉機因其優(yōu)越的機動性和靈活性，成為適應復雜地形的理想選擇。然而，為了實現(xiàn)拖拉機的高效、安全自動駕駛，合適的路徑跟蹤控制算法成為關鍵研究技術之一。

2、為了讓這種鉸接式拖拉機能夠自主導航和作業(yè)，精確的路徑跟蹤控制算法至關重要。常規(guī)的車輛導航控制算法基本均以四輪乘用車作為控制模型參考，而未考慮鉸接式拖拉機可能出現(xiàn)的甩尾或整車偏轉(zhuǎn)導致的嚴重誤差，故本方法將整車前后部分偏差均納入控制考量，以車身在目標路徑段上的投影作為偏差測定標準，避免了選擇單一點作為誤差基準點的控制考量不足。自動化農(nóng)業(yè)機械的應用，不僅提高了作業(yè)效率，還顯著減少了人工成本和勞動強度。自動導航駕駛拖拉機能夠長時間連續(xù)作業(yè)，極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。此外，高精度路徑跟蹤控制技術可以間接減少資源浪費，如精準施肥和噴藥，從而降低對環(huán)境的負面影響。同時，自動化技術還可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性，減少人工操作過程中可能發(fā)生的事故。

3、綜上所述，丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制算法是農(nóng)業(yè)自動化的核心技術之一。本方法通過使用深度學習和鉸接式拖拉機在路徑段上的投影多邊形邊長，將前后車身的偏差均考慮進導航控制，可以實現(xiàn)拖拉機在丘陵山地中的自主導航和精確作業(yè)。這不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和安全性，也為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了強有力的技術支持。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是：為解決在丘陵山地林間，丘陵山地鉸接式拖拉機導航精度低，實時性較差的問題，將前后車身偏差均納入偏差控制考量，給出了以車身在目標路徑段上投影多邊形邊長作為深度學習訓練輸入，人為劃分的控制指令作為訓練輸出的模糊控制方法，實現(xiàn)鉸接式拖拉機在丘陵山地等具有坡度的工況下穩(wěn)定、可靠的路徑跟蹤。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案：

3、將鉸接式拖拉機置入初始位置，確認車輛基本狀態(tài)；確認車身傳感器裝備狀態(tài)，測試并校準定位導航系統(tǒng)；通過裝載的上位機拓展局部目標跟蹤路徑，獲得虛擬的目標路徑段微元；分解鉸接式拖拉機與目標路徑段之間的典型位置關系，獲得鉸接式拖拉機車身在目標路徑段上的投影多邊形邊長；通過深度學習訓練關聯(lián)控制策略后的鉸接式拖拉機車身投影多邊形的邊長數(shù)據(jù)；存儲訓練后的神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)，燒寫進上位機芯片；鉸接式拖拉機接收跟蹤開始指令，進入既定目標路徑并通過傳感器傳回實時跟蹤信息；結(jié)合當前鉸接式拖拉機定位信息，通過上位機判定當前控制指令，完成全程路徑跟蹤。

技術特征：

1.一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟s20中還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟s30中還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟s40中還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟s50中還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法，其特征在于，所述步驟s70中還包括：

技術總結(jié)
本申請通過使用一種基于車身投影多邊形邊長，并結(jié)合深度學習的方法，確定用于一種丘陵山地鉸接式拖拉機的路徑跟蹤控制方法。該方法可以在不同的工況下為鉸接式拖拉機提供穩(wěn)定可靠精確的的路徑跟蹤控制。

技術研發(fā)人員：張慶,趙永春,尤泳,米秋龍,王思博
受保護的技術使用者：中國農(nóng)業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/10