插秧机自动控制方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本技术实施例涉及无人设备技术领域，尤其涉及一种插秧机自动控制方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.插秧机是将作物幼苗植入农田中的一种农业机械，插秧机在进行作物的插秧种植时，通过载秧台和插植部的相互配合以实现插秧。
3.现有的插秧机在作业时，如乘坐式高速插秧机，在驾驶位上需要驾驶员实时控制变速箱来控制插苗速度、载秧台的升降以及插植部旋转箱离合，以此来实现等行等距的插秧作业。然而该种控制方式需要耗费大量人力，作业效率低。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种插秧机自动控制方法、装置、设备和存储介质，解决了现有技术中使用插秧设备作业效率低、耗费大量人力的问题，提升了插秧作业效率，实现了无人化作业。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种插秧机自动控制方法，该方法包括：
6.确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息；
7.当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制；
8.当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。
9.第二方面，本发明实施例还提供了一种插秧机自动控制装置，该装置包括：
10.状态信息确定模块，用于确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息；
11.第一控制模块，用于当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制；
12.第二控制模块，用于当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。
13.第三方面，本发明实施例还提供了一种插秧机自动控制设备，该设备包括：
14.一个或多个处理器；
15.存储装置，用于存储一个或多个程序，
16.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例所述的插秧机自动控制方法。
17.第四方面，本发明实施例还提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明实施例所述的插秧机自动控制方法。
18.本发明实施例中，通过确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息，当检测到第一状态信息和第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制，当检测到第一状态信息和第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对载秧台、插植部和所述变速箱进行控制，提升了插秧作业效率，实现了对插秧机速度、载秧台升降以及插植部的自动化控制，全程无人化作业。
附图说明
19.图1为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制方法的流程图；
20.图2为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图；
21.图3为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图；
22.图4为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图；
23.图5为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图；
24.图6为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图；
25.图7为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制装置的模块示意图；
26.图8为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制设备的结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
28.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的插秧机自动控制方法进行详细地说明。
30.图1为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制方法的流程图，本实施例可以实现对插秧机的自动控制以完成插秧作业任务，该方法可以由具备计算功能的设备如单片机、插秧机控制模块等来执行，具体包括如下步骤：
31.步骤s101、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
32.其中，该第一状态信息和第二状态信息用于表征插秧机的运动趋势状态。根据该第一状态信息和第二状态信息以确定插秧机的运动趋势，如插秧机处于前进趋势状态、后退趋势状态，还是由前进状态切换为后退趋势状态，或者由后退状态切换为前进趋势状态等。
33.在一个实施例中，该第一状态信息和第二状态信息可以是插秧机变速箱的控制挡位信息。其可以是前进挡位、后退挡位和空挡挡位，其中前进挡位表征了插秧机处于前进趋
势，后退挡位表征插秧机处于后退趋势，空挡表征插秧机处于静止趋势状态。在另一个实施例中，该第一状态信息和第二状态信息还可是通过插秧机的控制装置发送的控制信号生成的信息，如识别到插秧机当前需要持续前进进行插秧作业时，发送的前进信号；如识别到插秧机需要倒退时发送的控制插秧机倒退的信号。
34.步骤s102、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制。
35.其中，油门装置为对插秧机提供动力的发动机的油门大小进行控制的装置。在由第一状态信息和第二状态信息确定出其满足状态切换条件时，则控制油门装置油门归零。其中，油门归零时，发动起不再为插秧机的驱动装置提供动力，供油量为零。在油门归零后，根据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制。其中，载秧台为放置待插秧作业的秧苗的装置，插植部为机械控制的将载秧台的秧苗插入作业区域机械装置。载秧台自身含有机械控制装置以根据控制信号实现对载秧台上升和下降控制；插植部可通过集成的插值部旋转箱离合来实现对插植部机械设备的开启、关闭和插植速度的控制。变速箱为用来改变发动机的转速和转矩的机构。其中，该第一预设控制逻辑对应已经设置好的控制程序，当满足相应的控制条件时，通过该控制逻辑生成控制信号对载秧台、插植部以及变速箱的参量进行控制。
36.在一个实施例中，该状态切换条件包括由第一运动状态切换至第二运动状态、第二运动状态切换至第一运动状态、第一运动状态切换至第三运动状态以及第二运动状态切换至第三运动状态。可选的，该第一运动状态为前进状态，第二运动状态为后退状态，第三运动状态为空挡状态。即通过确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息，当检测到第一状态信息和第二状态信息满足上述状态切换条件时，根据不同的具体的运动状态的切换情况执行第一预设控制逻辑中的不同控制分支，以实现对插植部、载秧台和变速箱的控制。
37.步骤s103、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。
38.其中，状态维持条件用于表征插秧机的运动保持相同方向，如维持第一运动状态或维持第二运动状态，其中第一运动状态可以是前进状态，第二运动状态可以是后退状态。
39.在一个实施例中，当根据第一状态信息和第二状态信息检测到插秧机当前的运动状态满足状态维持条件时，根据第二预设控制逻辑对载秧台、插植部和变速箱进行控制。示例性的，以通过控制挡位表征第一状态信息和第二状态信息为例，如果检测到插秧机的控制挡位处于前进挡，没有进行挡位的切换，则判定其满足状态维持条件时，反之，如果由前进档切换为了后退档，或由后退档切换为了前进挡，则其不满足状态维持条件。
40.由上述可知，在对插秧机进行控制时，确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息，根据确定出的第一状态信息和第二状态信息判断其满足状态切换条件还是状态维持条件，如果满足状态切换条件，则控制油门装置油门归零后，根据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制，如果判断其为状态维持条件，则依据第二预设控制逻辑对载秧台、插植部和变速箱进行控制，实现了对插秧机的全程自动化控制，实现了高效率的自动插秧，同时保证插秧机设备的安全工作。
41.图2为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图。当检测到第一
状态信息和第二状态信息满足由第一运动状态切换至第二运动状态时，给出了一种具体的对插秧机进行自动控制的方法，如图2所述，具体包括：
42.步骤s201、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
43.步骤s202、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第一运动状态切换至所述第二运动状态时，控制油门装置油门归零，以及控制所述插植部关闭、所述载秧台上升，并控制所述变速箱反转。
44.在一个实施例中，该第一运动状态可以是插秧机的前进趋势状态，该第二运动状态可以是插秧机的后退趋势状态。不同的趋势状态可通过挡位控制信息确定，如前进挡表征前进趋势状态，后退档表征后退趋势状态，即当检测到插秧机由前进趋势状态切换至后退趋势状态时，控制油门装置油门归零，相应的控制插植部关闭，不再进行插植部的插秧作业，控制载秧台上升后，控制变速箱反转，以由前进运动方向变更为后退运动方向，此时对于插植部、载秧台和变速箱的控制流程结束，相应的可控制开启油门，以使发动机提供动力驱动插秧机后退移动。
45.由上述可知，在插秧机进行运动状态切换时，需要相应的控制变速箱的转向变化，在进行变速箱转向变化之前，控制油门归零，同时保证插植部关闭以及载秧台升起，保证变速箱、插植部的安全工作，保证栽秧台不在插秧机后退时对农田造成破坏。
46.图3为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图。当检测到第一状态信息和第二状态信息满足由第二运动状态切换至第一运动状态时，给出了一种具体的对插秧机进行自动控制的方法，如图3所述，具体包括：
47.步骤s301、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
48.步骤s302、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第二运动状态切换至所述第一运动状态时，控制油门装置油门归零，确定所述插秧机是否处于插秧状态，如果是，则控制所述插植部开启以及所述变速箱正转，如果否，则控制所述载秧台上升以及所述变速箱正转。
49.在一个实施例中，该第一运动状态为插秧机的前进趋势状态，该第二运动状态可以是插秧机的后退趋势状态。当检测到插秧机由后退状态变更为前进状态时，首先控制油门归零后，确定插秧机是否处于插秧状态，其中，该插秧状态表征插秧机当前正在处于插秧作业的状态，即控制插植部获取载秧台的秧苗，进行插秧作业。此时控制插植部开启以及所述变速箱正转，即控制插秧机向前方移动并开始插秧作业。如果当前插秧机未处于插秧状态，如在非插秧作业区域移动时，控制所述载秧台上升避免出现拖地现象，同时控制变速箱正转以和发动机配合控制插秧机向前移动。
50.由上述可知，根据确定出的第一状态信息和第二状态信息判断插秧机是否满足状态切换条件，如其满足由后退到前进状态的切换，则控制油门归零后，判断其是否处于插秧作业，以采取不同的控制逻辑，并控制变速箱的转向更改，保证了插秧机的安全作业，实现了全程的自动化控制。
51.图4为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图。当检测到第一状态信息和第二状态信息满足由第一运动状态切换至第三运动状态，或由第二运动状态切换至第三运动状态时，给出了一种具体的对插秧机进行自动控制的方法，如图4所述，具体包括：
52.步骤s401、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
53.步骤s402、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第一运动状态切换至所述第三运动状态，或由所述第二运动状态切换至所述第三运动状态时，控制油门装置油门归零，以及控制所述插植部关闭、所述变速箱归零以及所述载秧台下降。
54.在一个实施例中，该第一运动状态为插秧机的前进趋势状态，该第二运动状态可以是插秧机的后退趋势状态，第三运动状态为静止趋势状态。具体的，第一运动状态切换至第三运动状态则表示插秧机由前进趋势运动状态切换为静止趋势状态；第二运动状态切换至第三运动状态则表示插秧机由后退趋势运动状态切换为静止趋势状态。此时控制逻辑为首先控制油门装置油门归零，并控制插植部关闭，以及载秧台下降以用于在下降完毕后，通过再次开启插植部进行插秧作业，相应的此时的变速箱进行归零处于空挡状态。
55.由上述可知，在插秧机工作过程中，在其由前进和后退过程中切换为静止趋势状态时，先控制油门归零，不再为插秧机的移动装置提供驱动力，此时控制载秧台下降以用于后续通过控制插植部的开启将载秧台的秧苗插入作业区域中，实现了插秧机全程无需人力控制的作业方式，减少了人力消耗，同时提升了插秧作业效率。
56.图5为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图。当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第一运动状态时，给出了一种具体的对插秧机进行自动控制的方法，如图5所述，具体包括：
57.步骤s501、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
58.步骤s502、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第一运动状态时，确定所述插秧机是否处于插秧状态，如果是，则控制所述插植部开启以及所述变速箱正转，如果否，则控制所述载秧台上升以及所述变速箱正转。
59.在一个实施例中，该第一运动状态为插秧机的前进趋势状态，第二状态信息维持和第一运动状态信息相同，也为前进趋势状态。此时判定其满足状态维持条件，此时的控制逻辑具体为确定插秧机是否处于插秧状态，如果是，则控制插植部开启，以实现插秧作业，同时由于维持的运动状态为前进趋势状态，故此时控制变速箱正转。如果未处于插秧状态，如插秧机在非作业区域移动时，控制载秧台上升，防止载秧台拖地，同时控制变速箱正转。
60.由上述可知，在确定出插秧机的运动趋势状态不变时，判断其是否处于插秧作业过程，如果是，则控制插植部开启实现插秧作业，如果否，则保证载秧台处于上升状态，并相应的控制变速箱正转以配合发动机为插秧机的移动装置提供向前移动的动力，保证了插秧机可以载作业和非作业状态下安全的自动移动。
61.图6为本发明实施例提供的另一种插秧机自动控制方法的流程图。当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第二运动状态时，给出了一种具体的对插秧机进行自动控制的方法，如图6所述，具体包括：
62.步骤s601、确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
63.步骤s602、当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第二运动状态时，控制所述插植部关闭以及所述载秧台上升，控制所述变速箱反转。
64.在一个实施例中，第二运动状态为插秧机的后退趋势状态，此时如果确定出第一状态信息和第二状态信息相同且均表征插秧机的后退趋势运动时，控制插植部的关闭以及载秧台的上升，即停止插秧作业，同时控制变速箱反转以另插秧机向后移动。
65.由上述可知，当插秧机处于后退运动状态时，保证了插植部的关闭，载秧台的设备安全，同时实现了自动化的对插秧机的移动的控制，提升了插秧作业效率，实现了全程无人化作业。
66.在上述技术方案的基础上，在确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息之前，还包括：对所述插秧机进行上电校准，所述上电校准包括控制载秧台上升、插植部关闭，并在所述载秧台上升以及所述插植部关闭后，进行变速箱校准。本方案中，在实现对插秧机的全程自动化的控制过程中，进一步包括了对插秧机的上电校准的过程，其包括对插植部的校准、载秧台的校准以及变速箱的校准过程。其中，该校准的过程可以是校准载秧台的上升高度、插植部的位置等。在校准过程中，进行变速箱的校准时，包括在控制载秧台上升、插植部关闭后，再进行变速箱校准，以避免插值部和载秧台因为变速箱校准过程中插秧机滑动而受到磨损。
67.在上述技术方案的基础上，所述确定所述插秧机是否处于插秧状态，包括：根据检测到的环境信息确定是否开启插秧模式；当所述插秧模式开启时，确定所述插秧机处于插秧状态。在一个实施例中，当插秧机自动移动时，通过采集环境信息，如采集的环境图像信息进行图像识别以确定其是否处于作业区域，如果是，则控制插秧机开启插秧模式，反之则不开启。在插秧模式开启时相应的判定其为插秧状态，并应用于前述的插秧控制中的第一预设控制逻辑和第二预设控制逻辑中。由此，实现了插秧机的全程自动化插秧，实现了插秧模式的自动开启，智能化程度显著提高。
68.图7为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制装置的模块示意图，该装置用于执行上述描述的插秧机自动控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。如图7所示，该系统具体包括：状态信息确定模块101、第一控制模块102和第二控制模块103，其中，
69.状态信息确定模块101，用于确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息；
70.第一控制模块102，用于当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制；
71.第二控制模块103，用于当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。
72.由上述方案可知，通过确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息；当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制；当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。本方案，提升了插秧作业效率，实现了无人化作业。
73.在一个可能的实施例中，所述状态信息确定模块101具体用于：
74.根据插秧机的变速箱挡位确定所述插秧机的第一状态信息和第二状态信息。
75.在一个可能的实施例中，所述状态切换条件包括由第一运动状态切换至第二运动状态、所述第二运动状态切换至所述第一运动状态、所述第一运动状态切换至第三运动状态以及所述第二运动状态切换至所述第三运动状态中的至少一种。
76.在一个可能的实施例中，当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第一运动状态切换至所述第二运动状态时，所述第一控制模块102具体用于：
77.控制所述插植部关闭以及所述载秧台上升；
78.控制所述变速箱反转。
79.在一个可能的实施例中，当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第二运动状态切换至所述第一运动状态时，所述第一控制模块102具体用于：
80.确定所述插秧机是否处于插秧状态，如果是，则控制所述插植部开启以及所述变速箱正转，如果否，则控制所述载秧台上升以及所述变速箱正转。
81.在一个可能的实施例中，当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足由所述第一运动状态切换至所述第三运动状态，或由所述第二运动状态切换至所述第三运动状态时，所述第一控制模块102具体用于：
82.控制所述插植部关闭、所述变速箱归零以及所述载秧台下降。
83.在一个可能的实施例中，所述状态维持条件包括维持第一运动状态或维持第二运动状态。
84.在一个可能的实施例中，当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第一运动状态时，所述第二控制模块103具体用于：
85.确定所述插秧机是否处于插秧状态，如果是，则控制所述插植部开启以及所述变速箱正转，如果否，则控制所述载秧台上升以及所述变速箱正转。
86.在一个可能的实施例中，当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足维持第二运动状态时，所述第二控制模块103具体用于：
87.控制所述插植部关闭以及所述载秧台上升；
88.控制所述变速箱反转。
89.在一个可能的实施例中，该装置还包括校准模块，用于在确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息之前，对所述插秧机进行上电校准，所述上电校准包括控制载秧台上升、插植部关闭，并在所述载秧台上升以及所述插植部关闭后，进行变速箱校准。
90.在一个可能的实施例中，所述第一控制模块102和所述第二控制模块103还用于：
91.根据检测到的环境信息确定是否开启插秧模式；
92.当所述插秧模式开启时，确定所述插秧机处于插秧状态。
93.图8为本发明实施例提供的一种插秧机自动控制设备的结构示意图，如图8所示，该设备包括处理器201和存储器202；设备中处理器201的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器201为例；设备中的处理器201和存储器202可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。存储器202作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的插秧机自动控制方法对应的程序指令/模块。处理器201通过运行存储在存储器202中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的插秧机自动控制方法。
94.本发明实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，可以以服务端应用的形式存储，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种插秧机自动控制方法，该方法包括：
95.确定插秧机的第一状态信息和第二状态信息；
96.当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态切换条件时，控制油门装置油门归零，并依据第一预设控制逻辑对载秧台、插植部以及变速箱进行控制；
97.当检测到所述第一状态信息和所述第二状态信息满足状态维持条件时，依据第二预设控制逻辑对所述载秧台、所述插植部和所述变速箱进行控制。
98.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本技术实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
99.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是无人设备、手机、计算机、服务器或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
100.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。