一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法

1.本发明属于智慧农业精确播种领域，尤其涉及一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法。


背景技术：

2.伴随着中国社会的不断发展，人口老龄化问题日渐加剧，加之农村人口流失问题严重，人力资源匮乏问题已经逐渐突出。农忙时节，农机需要争分夺秒的去进行务农作业，但往往作物成熟后的收获期却仅有几天，遇上大雨时节，将会使农民损失惨重。无组织，无规划的农机作业的工作效率较为低下，所以需要农机的集群作业来保证农作物在最适宜收获的时期用更短的时间完成作业，保证农民的利益。
3.以玉米的收获为例，玉米的成熟需经历乳熟期、蜡熟期、完熟期三个阶段。因玉米与其他作物不同，籽粒着生在果穗上，成熟后不易脱落，可以在植株上完成后熟作用。因此，完熟期是玉米的收获期。若乳熟期过早收获，这时植株中的大量营养物质正向籽粒中输送积累，籽粒中尚含有45% ~70%的水分，此时收获的玉米晾晒会费工费时，晒干后千粒重大大降低，据试验，乳熟期收获一般可减产2~3成，而且品质明显下降。完熟期后若不收获，这时玉米茎秆的支撑力降低，植株易倒折，倒伏后果穗接触地面引起霉变，而且也易遭受鸟兽危害，造成产量损失，质量下降。收获过晚，一般减产1~2成。而玉米的完熟期往往只有5天时间，就导致了在短时间内农机收割任务量大，强度高，收割不及时的话，将会带来巨大的经济损失，特别是在集中的大型种植场所中。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，旨在提供一种能够在短时间内高效的完成繁重的农事作业的方法，通过新型自动播种机终端、手机或者平板等移动终端、云服务器三者相互通讯以实现自动播种机的联合集群作业，实现快速、智能、高效的播种作业。
5.本发明实施例是这样实现的，一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，所述面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法包括如下步骤：步骤1：地块录入，将所需耕种的地块信息录入到云服务器中；步骤2：路径规划，在移动终端上，根据云服务器提供的地块信息，选择合适的播种机数目，并将其上传到云服务器中。云服务器根据地块信息及播种机数目规划出每一辆播种机的最佳路线，并生成相应的路径规划指令；步骤3：下发指令，播种机收到云服务器发出的作业指令后，依次到达作业起点并按照路径规划路线开始集群作业。
6.优选地，在步骤1至步骤3中所述的移动终端和云服务器均是以无线传输形式进行信息和信号的传递。
7.优选地，在步骤1中所述的地块信息包括地块的边界信息与障碍信息。
8.优选地，在步骤2中所述的路径规划指令包括转向角、预瞄点、目标点坐标。
9.优选地，在步骤3中，集群作业过程中，播种机与云服务器实时联通。
10.优选地，移动终端上可通过云服务器远程修改播种机的行进电机转速和播种电机转速来改变株距。
11.本发明实施例提供的一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，具有以下有益效果：1.利用智能化的云服务器进行多台播种机的路径规划，选择了播种时的最优路径，使播种机连续作业时间提高，效率提升。此外，相比无规划的多台播种机作业，密度更高，作业效率更高，非常适合应对短时间内高强度的农作物播种作业；2.移动终端具有操作简单、可视化和编辑指令等优点，降低了操作难度，能根据现场情况与实际需求修改指令参数，不断优化策略，更具灵活性；3.播种机由单台控制变成多台控制，集群作业，播种效率大大提升。
附图说明
12.图1为本发明实施例提供的一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法的工作方法步骤示意图。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
14.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
15.如图1和图2所示，在本发明实施例中，所述面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法包括如下步骤：步骤1：地块录入，将所需耕种的地块信息录入到云服务器中；步骤2：路径规划，在移动终端上，根据云服务器提供的地块信息，选择合适的播种机数目，并将其上传到云服务器中。云服务器根据地块信息及播种机数目规划出每一辆播种机的最佳路线，并生成相应的路径规划指令；步骤3：下发指令，播种机收到云服务器发出的作业指令后，依次到达作业起点并按照路径规划路线开始集群作业。
16.在本发明实施例中，在步骤1至步骤3中所述的移动终端和云服务器均是以无线传输形式进行信息和信号的传递。
17.在本发明实施例中，在步骤1中所述的地块信息包括地块的边界信息与障碍信息。
18.在本发明实施例中，在步骤2中所述的路径规划指令包括转向角、预瞄点、目标点坐标。
19.在本发明实施例中，在步骤3中，集群作业过程中，播种机与云服务器实时联通，用于将目前播种机的位置坐标、行进电机转速、播种电机转速等信息上传到服务器；通过预瞄
点坐标与当前坐标的比对，如偏离预瞄点，则修正播种机的行驶路径，云服务器向播种机发送行驶参数，避免路径偏差的发生。
20.在本发明实施例中，移动终端上可通过云服务器远程修改播种机的行进电机转速和播种电机转速来改变株距。
21.在本发明实施例中，包括移动终端、无人驾驶农机和信息处理单元；所述的移动终端为手机平板，所述的无人驾驶农机为新型播种机，所述的信息处理单元为云服务器。
22.手机平板作为移动终端、控制终端，负责向云服务器发送播种机数目和控制指令，同时也可以显示出云服务器反馈的播种机的位置坐标与工作状态，方便人员可以对播种机的状态进行实时了解与控制株距、播种机的工作状态。
23.新型播种机作为执行终端，负责接收与执行云服务器所下达的工作指令，同时也负责将自身的车辆状态，位置坐标等信息上传到云服务器。
24.云服务器作为数据中心与决策中心，负责接收手机平板发送的工作指令，分析地块信息并为多个播种机下达路径规划指令，同时还负责解析各个播种机上传的信息，分析各个播种机的位置坐标，与预瞄点对比，如偏航则调整路径，再将各个播种机上传的信息发送到手机平板控制终端实时更新显示。
25.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，所述面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法包括如下步骤：步骤1：地块录入，将所需耕种的地块信息录入到云服务器中；步骤2：路径规划，在移动终端上，根据云服务器提供的地块信息，选择合适的播种机数目，并将其上传到云服务器中；云服务器根据地块信息及播种机数目规划出每一辆播种机的最佳路线，并生成相应的路径规划指令；步骤3：下发指令，播种机收到云服务器发出的作业指令后，依次到达作业起点并按照路径规划路线开始集群作业。2.根据权利要求1所述的面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，在步骤1至步骤3中所述的移动终端和云服务器均是以无线传输形式进行信息和信号的传递。3.根据权利要求1所述的面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，在步骤1中所述的地块信息包括地块的边界信息与障碍信息。4.根据权利要求1所述的面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，在步骤2中所述的路径规划指令包括转向角、预瞄点、目标点坐标。5.根据权利要求1所述的面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，在步骤3中，集群作业过程中，播种机与云服务器实时联通。6.根据权利要求1所述的面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，其特征在于，移动终端上可通过云服务器远程修改播种机的行进电机转速和播种电机转速来改变株距。

技术总结
本发明适用于智慧农业精确播种领域，提供了一种面向集群作业的智能播种机行驶轨迹规划方法，包括如下步骤：步骤1：地块录入，将所需耕种的地块信息录入到云服务器中；步骤2：路径规划，在移动终端上，根据云服务器提供的地块信息，选择合适的播种机数目，并将其上传到云服务器中。云服务器根据地块信息及播种机数目规划出每一辆播种机的最佳路线，并生成相应的路径规划指令；步骤3：下发指令，播种机收到云服务器发出的作业指令后，依次到达作业起点并按照路径规划路线开始集群作业。利用智能化的云服务器进行多台播种机的路径规划，选择了播种时的最优路径，使播种机连续作业时间提高，效率提升。效率提升。效率提升。


技术研发人员：王尧 毕秋实 司博文 孙嘉政
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2022.05.23
技术公布日：2022/8/30