一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统及控制方法与流程

技术特征：
1.一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，包括无人驾驶收获机系统和无人驾驶拖拉机系统，其特征在于：所述无人驾驶拖拉机系统包括拖拉机整机控制模块、拖拉机导航控制模块、拖拉机远程遥控模块、拖拉机安全控制模块以及拖拉机自组网络设备；拖拉机导航控制模块连接拖拉机整机控制模块及拖拉机自组网络设备，拖拉机整机控制模块连接拖拉机遥控模块及拖拉机安全控制模块；所述无人驾驶收获机系统包括收获机整机控制模块、收获机导航控制模块、收获机远程遥控模块、收获机安全控制模块以及收获机自组网络设备；收获机导航控制模块连接收获机整机控制模块及收获机自组网络设备，收获机整机控制模块连接收获机遥控模块及收获机安全控制模块；其中，收获机自组网络设备和拖拉机自组网络设备通过无线通讯模块连接，使无人驾驶收获机系统与无人驾驶拖拉机系统实现数据与控制指令通讯，进行信息交互，并通过各自的整机控制模块作出相应的处理，完成协同作业。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，其特征在于：拖拉机自组网络设备从收获机自组网络设备接收到的信息，通过总线发送给拖拉机整机控制模块，拖拉机整机控制模块根据自组网发送的信息以及其它控制器发送的协同作业相关信息，主要包括车速信号、整车制动和起步信号，由拖拉机无人驾驶总线发送给拖拉机整机控制模块，拖拉机整机控制模块执行请求的车速、制动和起步功能。3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，其特征在于：所述拖拉机导航控制模块或收获机导航控制器进行路径规划，并根据协同车辆信息以及协同期间的纵向距离和横向距离要求规划另外一台车辆的路径信息，通过自组网电台设备发送相关路径信息给到协同车辆进行协同作业。4.协同过程中，收获机整机控制模块和拖拉机整机控制模块会通过自组网交互的信息，包括位置信息、速度信息对整车控制参数进行相应的调整。5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，其特征在于：所述收获机整机控制模块根据信号输入判断收获机处于无人驾驶状态，同时导航控制器通过can总线发送收获机位置信息，判断车辆是否进入作业区；若进入地头，启动收割作业状态，同时通过收获机自组网络设备和拖拉机自组网络设备进行收获机和拖拉机之间的协同指令调度，使二者达到协同状态，满足两车之间的纵向距离和横向距离要求后，收获机整机控制模块发送卸粮请求，卸粮筒伸出后收获机控制器发送卸粮筒状态，收获机导航控制模块收到卸粮筒状态信息后，在卸粮协同稳定状态下激活卸粮命令，收获机整机控制模块发送卸粮离合请求，卸粮离合结合并开始协同卸粮，收获机自组网络设备发送车辆正在卸粮；协同卸粮期间若协同卸粮状态出现不稳定超过一定时间t1，则收获机整车控制器请求立刻关闭卸粮离合，关闭卸粮离合后，直至卸粮协同状态达到稳定并保持t2时间之后，收获机整机控制器允许卸粮离合重新结合卸粮；若正在卸粮时，接收到收获机导航控制模块发出的车辆处于非作业区或出地头点，收获机整机控制器则关闭卸粮离合及收回卸粮筒。6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，其特征在于：所
述收获机导航控制模块包括导航控制器、电动方向盘、转向传感器、差分基准站、车载显示器、卫星定位天线、电台天线；车载显示器获取差分基准站信号，进行路径规划并记录，导航控制器通过转向传感器获取收获机当前位置信息，根据已规划路径进行反馈控制，保证路径实时跟踪，实现收获机自动导航；同时发送协同作业相关的位置信息、速度信息到自组网进行信息交互。7.根据权利要求1所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统，其特征在于：所述收获机安全控制模块通过can总线接收到遥控器请求信号、整车控制器信号请求，进行相应的预警和安全处理，主要是包括鸣笛、制动、以及急停；同时收获机安全控制模块通过采集到的毫米波雷达传来的信号识别收获机左边、右边以及前边的动态障碍数量、距离以及速度，确定整机的安全措施等级，进行鸣笛、制动、急停等模式处理；该处理模式通过can总线发送到整车总线后，整车控制模块对当前的车况进行处理，作为运粮车的拖拉机通过自组网络设备，根据收获机的作业路径以及车速进行调整。8.根据权利要求1
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6任一项所述的一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统的控制方法，其特征在于：步骤如下：s1、操作者将收获机和拖拉机上电，打开导航控制器显示终端，点击主界面右上角屏幕按钮，进入卫星状态界面，查看差分基站信号是否正常，若正常，进行下一步工作；s2、操作者给收获机和拖拉机上安装的自组网络设备上电，上电后等待，确认自组网设备通讯成功后，进行下一步工作；s3、其中一辆整机进行路径规划，规划后生成收获机和拖拉机的协同作业路径，本车通过自组网络设备将生成的协同作业路径传送到另外一台车辆，该车辆按照此路径进行自动导航；s4、操作者通过遥控器启动发动机后，根据麦子成熟度、稠密度、干湿度等信息确定割台高度，通过遥控器调整调整割台高度并进行记忆；然后通过关闭遥控器，将工作模式切换到无人驾驶状态进行作业；随后拖拉机也按照同样的方式进入无人驾驶状态跟随收获机按照事先规划的路径进行行走；s5、在行走过程中，收获机整车控制器会按照工作装置的工作情况对收获机进行实时的调整，该速度信息会持续的通过自组网络设备发送到拖拉机，拖拉机导航控制器以及拖拉机整车控制器会根据该信息对跟随的速度进行调整，以便保证协同作业的稳定性，以及跟随期间的安全距离；s6、拖拉机作为运粮车，若运粮车装满后，会召唤另外一辆运粮车按照同样的协同方式持续不断的进行收获
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运粮协同作业，保证高效、安全、持续的作业过程。

技术总结
一种无人驾驶拖拉机及收获机协同作业系统及控制方法，该协同作业系统包括无人驾驶收获机系统和无人驾驶拖拉机系统，收获机自组网络设备和拖拉机自组网络设备通过无线通讯模块连接，使无人驾驶收获机系统与无人驾驶拖拉机系统实现数据与控制指令通讯，进行信息交互，并通过各自的整机控制模块作出相应的处理，完成协同作业。该收获


技术研发人员：王梦华 王建华 付田志 尹海峰 付世玉 张钏钏 吴利谦 阳俊 王永 俞道云 杨玉龙 周俊卫
受保护的技术使用者：洛阳拖拉机研究所有限公司
技术研发日：2021.07.13
技术公布日：2021/11/9