农机自动驾驶导航系统研究概况

自动驾驶汽车硬件系统概述

自动驾驶汽车硬件系统概述 自动驾驶汽车的硬件架构、传感器、线控等硬件系统 如果说人工智能技术将是自动驾驶汽车的大脑，那么硬件系统就是它的神经与四肢。从自动驾驶汽车周边环境信息的采集、传导、处理、反应再到各种复杂情景的解析，硬件系统的构造与升级对于自动驾驶汽车至关重要。 自动驾驶汽车硬件系统概述 从五个方面为大家做自动驾驶汽车硬件系统概述的内容分享，希望大家可以通过我的分享，对硬件系统的基础有个全面的了解： 一、自动驾驶系统的硬件架构 二、自动驾驶的传感器 三、自动驾驶传感器的产品定义 四、自动驾驶的大脑 五、自动驾驶汽车的线控系统

自动驾驶事故分析 根据美国国家运输安全委员会的调查报告，当时涉事Uber汽车——一辆沃尔沃SUV系统上的传感器在撞击发生6s前就检测到了受害者，而且在事故发生前1.3秒，原车自动驾驶系统确定有必要采取紧急刹车，此时车辆处于计算机控制下时，原车的紧急刹车功能无法启用。于是刹车的责任由司机负责，但司机在事故发生前0.5s低头观看视频未能抬头看路。 从事故视频和后续调查报告可以看出，事故的主要原因是车辆不在环和司机不在环造成的。Uber在改造原车加装自动驾驶系统时，将原车自带的AEB功能执行部分截断造成原车ADAS功能失效。自动驾驶系统感知到受害者确定要执行应急制动时，并没有声音或图像警报，此时司机正低头看手机也没有及时接管刹车。

目前绝大多数自动驾驶研发车都是改装车辆，相关传感器加装到车顶，改变车辆的动力学模型；改装车辆的刹车和转向系统，也缺乏不同的工况和两冬一夏的测试。图中Uber研发用车是SUV车型自身重心就较高，车顶加装的设备进一步造成重心上移，在避让转向的过程中转向过急过度，发生碰撞时都会比原车更容易侧翻。 自动驾驶研发仿真测试流程 所以在自动驾驶中，安全是自动驾驶技术开发的第一天条。为了降低和避免实际道路测试中的风险，在实际道路测试前要做好充分的仿真、台架、封闭场地的测试验证。 软件在环（Software in loop），通过软件仿真来构建自动驾驶所需的各类场景，复现真实世界道路交通环境，从而进行自动驾驶技术的开发测试工作。软件在环效率取决于仿真软件可复现场景的程度。对交通环境与场景的模拟，包括复杂交通场景、真实交通流、自然天气（雨、雪、雾、夜晚、灯光等）各种交通参与者（汽车、摩托车、自行车、行人等）。采用软件对交通场景、道路、以及传感器模拟仿

浅谈农机GPS卫星定位和自动导航驾驶系统的应用

农机GPS卫星定位和自动导航驾驶系统的应用概论随着我国高新技术的应用和电子信息技术的渗透，以及现代化精细农业的要求和农机高科技技术的迅速发展。农机GPS卫星定位和自动导航驾驶已成为现代化大农业的一个重要组成部分。在播种、施肥、洒药、收获、整地、起垄等许多农机作业项目上发挥着重要的作用，并有着广阔的发展前景。 2010年鹤山农场本着“立足大农机、发展大农业”的原则，不断提高农机科技含量和高新技术的推广应用，为迪尔7830、克拉斯836等先进机型安装了17套GPS卫星定位和自动导航驾驶系统，通过进行秋整地和秋起垄作业，这套系统不仅提高了机车的作业质量和工作效率，实现节本增效，而且很大程度的减轻了驾驶操作人员的劳动强度。 “三秋”阶段机车减少了“重漏”和“空跑”现象，17台车共节省主燃油45吨，节约资金33.75万元，提高机车工作效率20%以上，增加时间利用率4个百分点。实现节本增效67.75万元。 1 系统的组成和工作原理 1.1 系统组成：主要有导航光靶、方向传感器、通信模块、导航控制器、液压控制器等。 导航光耙：接收GPS的定位信号，在设定导航线后，根据机组作业幅宽进行自动直线导航，技术特点是在没有作业导航图的情况下可在作业中生成导航线，差分GPS的定位下，可对农机田间直线行走作业精确引导，使机组作业不重不漏，并具有作业面积计算统计等功能。 方向传感器：向导航控制器发送高精度的转角信息。

通信模块：接收基站的差分数据。 导航控制器：自动驾驶系统的核心，通过接收GPS的定位信息和方向传感器的转角信息，向液压系统发送指令。 液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令，改变油箱的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。 1.2 工作原理 首先在在导航光靶上设定车辆行走线，设置导航模式（直线或者曲线）。通过接收基站差分数据，实现厘米级的卫星定位，实时向向控制器发精确的定位信息。方向传感器实时向控制器发送车轮的运动方向。导航控制器根据卫星定位的坐标及车轮的转动情况，实时向液压控制阀发送指令，通过控制液压系统油量的流量和流向，控制车辆的行驶，确保车辆按照导航光耙设定的路线行驶。 2 实际作业情况 2.1 提高土地利用率。 该系统的基站设在农场农机管理服务中心，设备要求24小时工作，基站的覆盖半径可达50KM，可以完全覆盖全场地号的作业面积，满足农场农机田间作业要求。农机使用自动驾驶系统进行起垄、播种、洒药、整地等作业时，结合线之间的偏差和千米直线度偏差可以控制在2.5厘米，减少农作物生产投入成本，并且可以提高农艺作业质量，避免作业过程产生的“重漏”现场，降低生产成本，提高土地利用率，增加了经济效益。 2.2 提高机车时间利用率和作业质量 该系统提高了机车的操作性能，延长了作业时间，可以实现夜间播种作业，

自动驾驶系统及其自动驾驶转向控制设备的制作方法

本技术公开了一种自动驾驶转向控制装置，用于方向盘转向的农用机械，包括转向柱和转向控制机构，转向柱的转向轴与转向控制机构的转子通过套筒相连，套筒外周设有花键，转子具有沿轴向贯穿的安装孔，安装孔的侧壁具有用以与花键配合传动的键槽。套筒和转子通过花键连接，装配过程中仅需将装有花键的套筒对应插入安装孔中即可，极大地提高了装配效率，简化了自动驾驶转向控制装置的结构。同时花键与键槽的侧壁贴合传动，花键的受力面积大于现有技术中的螺栓，因而其传动强度也明显高于现有技术，保证了传动的稳定性。本技术还提供了一种包括上述自动驾驶转向控制装置的自动驾驶系统，并具有传动稳定的优点。 技术要求 1.一种自动驾驶转向控制装置，用于方向盘转向的农用机械，其特征在于，包括转向柱(9)和转向控制机构(5)，所述转向柱(9)的转向轴与所述转向控制机构(5)的转子通过套筒(12) 相连，所述套筒(12)外周设有花键(3)，所述转子具有沿轴向贯穿的安装孔，所述安装孔的侧壁具有用以与所述花键(3)配合传动的键槽(11)。

2.根据权利要求1所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，还包括方向盘骨架(4)，所述方向盘骨架(4)中央具有沿厚度方向贯穿的过孔，所述套筒(12)穿过所述过孔连接所述方向盘骨架(4)与所述转子，所述过孔的侧壁具有用以与所述花键(3)配合传动的传动槽。 3.根据权利要求2所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述套筒(12)具有沿轴向贯穿的通孔，所述转向柱(9)包括转向轴和套设于所述转向轴外周的轴套，所述转向轴穿过所述通孔，所述转向轴的上端与用以固定所述套筒(12)的紧固螺母(2)相连。 4.根据权利要求3所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，还包括位于所述方向盘骨架(4)上方的方向盘上壳，所述方向盘上壳与所述方向盘骨架(4)卡接配合。 5.根据权利要求4所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述方向盘骨架(4)具有沿径向延伸的支撑部，所述方向盘骨架(4)具有与所述支撑部卡接固定的卡接槽。 6.根据权利要求1至5任意一项所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述花键(3)与所述套筒(12)为一体成型结构件。 7.根据权利要求3至5任意一项所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述轴套连有转向柱连接支架(8)，所述转向控制机构(5)的定子连有电机连接支架(6)，所述转向柱连接支架(8)和所述电机连接支架(6)固定连接。 8.根据权利要求7所述的自动驾驶转向控制装置，其特征在于，所述转向柱连接支架(8)包括垂直所述转向柱(9)轴线的连接杆和与所述轴套外周固定连接的锁扣，所述连接杆的一端与所述锁扣固定连接，另一端与所述电机连接支架(6)固定连接。 9.一种自动驾驶系统，其特征在于，包括权利要求1至8所述的自动驾驶转向控制装置。 10.根据权利要求9所述的自动驾驶系统，其特征在于，包括用以与北斗星定位系统相连的定位机构和与所述定位机构以及所述自动驾驶转向控制装置均相连的车载电脑终端，所述车载电脑终端根据所述定位机构的定位信号控制所述自动驾驶转向控制装置动作、以改变农用机械的移动方向。 技术说明书

人工智能在自动驾驶技术中的的应用

人工智能在自动驾驶技术中的应用 摘要：随着技术的快速发展云计算、大数据、人工智能一些新名词进入大众的视野，人工智能是人类进入信息时代后的又一技术革命正受到越来越广泛的重视。作为人工智能等术在汽车行业、交通领域的延伸与应用，无人驾驶近几年在世界范围内受到了产学界甚至国家层面的密切关注。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。自动驾驶技术将成为未来汽车一个全新的发展方向。本文将主要介绍人工智能技术在自动驾驶中的应用领域，并对自动技术的发展前景进行一个简单的分析。 关键词：人工智能；自动驾驶；智能汽车；图像识别 0. 引言 人工智能是一门起步晚却发展快速的科学。20 世纪以来科学工作者们不断寻求着赋予机器人类智慧的方法。现代人工智能这一概念是从英国科学家图灵的寻求智能机发展而来，直到1937年图灵发表的论文《理想自动机》给人工智能下了严格的数学定义，现实世界中实际要处理的很多问题不能单纯地是数值计算，如言语理解与表达、图形图像及声音理解、医疗诊断等等。1955 年Newell 和Simon 的Logic Theorist证明了《数学原理》中前52 个定理中的38 个。Simon 断言他们已经解决了物质构成的系统如何获得心灵性质的问题( 这种论断在后来的哲学领域被称为“强人工智能”) ，认为机器具有像人一样逻辑思维的能力。1956 年，“人工智能”( AI) 由美国的JohnMcCarthy 提出，经过早期的探索阶段，人工智能向着更加体系化的方向发展，至此成为一门独立的学科。五十年代，以游戏博弈为对象开始了人工智能的研究；六十年代，以搜索法求解一般问题的研究为主；七十年代，人工智能学者进行了有成效的人工智能研究；八十年代，开始了不确定推理、非单调推理、定理推理方法的研究；九十年代，知识表示、机器学习、分布式人工智能等基础性研究方面都取得了突破性的进展。 1. 人工智能在自动驾驶技术中的应用概述 人工智能发展六十年，几起几落，如今迎来又一次热潮，深度学习、计算机

自动导航在农业机械中的应用

自动导航在农业机械中的应用 摘要：我们国家一直以来都是一个人口众多的农业大国，农业即使我们国家的 基础产业又是我们国家的民生产业。为了可以更好的解放劳动人民的双手，促进 农业生产可持续化，便捷化、轻松化，一批有一批的农业机械被官被广泛的应用 到了农业生产过程当中，而为了可以使农业机械可以更好服务于农业生产，精准 化的生产理念被广泛提出。农业机械自动导航技术作为农业精准化生产的前提条 件受到了广泛的关注。藉此，本文立足于自动导航技术，对其在农业机械当中的 研究进展进行了简要的研究。 关键词：农业机械；精准化农业；自动导航技术；研究进展 引言 随着社会经济的迅速发展，科学技术相关的研究成果已经应用于我国的各个 领域，不仅使农业的生产效率以及作业质量得到有效的提高，同时也有利于我国 对新农村建设步伐的推进。农业机械化进程的加快，不仅使农业传统的耕作方式 发生了改变，而且将信息技术也逐渐融入到农业生产中。 1、农业机械自动化导航的发展 农业机械的自动导航技术经历了农田触杆导航、引线导航、地磁导航、无线 电导航和激光导航等多种导航技术。地磁导航主要用于合理利用地磁场矢量，利 用地球附近的地面。磁矢量不同于其他位置的特性，实现导航。引线导航的主要 技术是通过在行驶路线上嵌入电缆或磁性钉子，为导航车辆提供导航信息，其主 要优点是能够适应各种道路的环境，无论是在雨天还是在不足的情况下。GHT， 冰雪覆盖，没有光。在这种情况下，可以提供稳定的导航信息，但引线导航的缺 点是检测范围相对较小，还需要在导航设施的道路设施上进行较大的改变。激光 导航主要是由激光发射机照射的激光束的目标，激光接收装置安装在车辆上，接 收激光信号，仔细计算车辆偏离照射或反射激光束的程度。使车辆行驶方向连续 调整，从而不断调整车辆。导航的主要缺点是大气条件的影响较大，不能一整天 工作。 2、农业机械自动导航中常用的方式 2.1 GPS定位系统 GPS作为全球定位系统，其具有三维定位和导航的功能，并具有全天候、全 方位、高精度的定位特点，不论是在陆路还是航空等领域，都得到了广泛的应用，并对地球上信息化水平的提高具有重要的贡献。GPS定位系统主要由空间部分、 地面控制系统以及用户设备三部分组成，具体工作原理就是按照卫星给出的位置 来对接收机的位置进行确定。在农业机械上对GPS系统进行使用，不仅使田间耕 作的路径得到优化以及耕作的速度加快，同时还使农业劳作的效率得到有效提高。GPS定位系统在农业劳作中可以用于各种操作，例如，对农田的土质进行检测以 及对农田的施肥量进行改变，当农业机械在田间进行走动时，GPS系统就可以根 据不同位置所采集到的土壤进行质量的检测。GPS系统在对土壤肥率进行检测时，一般会与GIS系统进行结合使用，通过对土壤精确位置的记录，从而对不同区域 的土壤质量进行绘制，并利用绘制的土壤质量分布图，进行针对性的变量施肥。 目前，我国大部分农村地区的耕作方式都采用集约化、规模化的方式，因此在进 行大面积的农业操作过程中，对作业路线的把控至关重要。GPS系统可以通过提 前对耕作路线进行确定，在进行具体耕作的过程中系统就会进行引导，从而使耕 作的路径达到最佳。

我国农业机械的现状与发展趋势

农业机械学课程论文2013年11月26日

我国农业机械的现状与发展趋势 摘要：在改革开放后，我国的农业机械行业水平一直与西方国家存在很大差距。尽管近几年来，国家在农业机械方面出行了重大措施，但任然无法弥补这其中 的天堑。中国的农业想要达到现代化，其中的生产工具的工业化是其重要部分。本论文主要讲述了中国至今拥有哪些农业机械，与西方国家的差距及中国农业 机械的发展趋势。 关键词：农业机械机械化现状发展趋势 我国农业机械的现状，主要是以下几点：产品技术水平低、品种结构不能适 应农业结构调整需要；生产设备陈旧、制造质量不高，生产效率低；行业结构散、乱，大企业不强，小企业不专；农业机械装备总量不足，结构不合理农业机械化总体水平低，发展不平衡；国际市场占有率低；虽然农业机械有所提高，但仍不能满足需求，总的来说，我国的农业机械发展进程仍处于低等水品。 一、农用动力、耕耘和整地机械 到目前为止，我国在动力、耕作和整地上拥有的农业机械主要有以下几类： 农业轮式和履带拖拉机、手扶拖拉机、农用柴油机、耕整机、微型耕耘机。在 中国的大棚温室种植中，所采用的农业机械大部分都采用露天的小型耕作机器，这些微型耕作机器一般功能都比较单调，应用不广，其适应性差，生产效率低，工作质量不高。近几年，中国虽然研究了部分高端机械，但这些机械的外形都 比较大，质量都比较重，不适合在在大棚内工作。从而使大棚内所使用的农业 机械都还比较传统，这大大阻碍了中国现代农业的发展。 而在西方国家，其设施农业机械发展已经比较成熟，作业性能稳定，功能齐全，小巧简便。例如日本、意大利、荷兰和以色列等国家的产品已经广泛用于 旋耕、犁耕、开沟、作畦、起垄、中耕、培土、铺膜、打孔、播种、灌溉和施 肥等作业项目，其产品功能非常齐全。美国的农业机械化程度非常大，在美国 加州的99%农业都实行了农业机械化，人工只负责很少的边角作业。农业机械 从设计、制造、销售到培训、使用、维修服务等，均在市场中形成了稳定的分 工合作体系。另外，美国对农业机械的科研投资非常大，在美国各高校和各研 究所均有其农业机械的研究部门。国内有些机械的研究刚刚起步，有些则属空白。如筑埂机，山东工程学院和中国农业大学分别研制生产了自己的产品，但 前者与东方红-75型拖拉机配套，后者与18.4 kW四轮拖拉机配套，都不能进 入大棚作业。目前国内还没有适合大棚的小型筑埂机。 二、种植、施肥和田间管理机械 这三类机械在中国农业机械市场所占比例相对而言比较大，其主要有以下几种：播种机、水稻插秧机、喷粉机、手动喷雾器、踏板式喷雾器、谷物干燥机、种子加工成套设备、农用螺旋榨油机、农用水泵、潜水水泵、微型泵、饲料粉 碎机、铡草机深松机、旋耕条播机、免耕播种机、风送式喷雾机、背负式电动 喷雾器、热烟雾机及各类移栽机等机械。尽管有这些类型，但其和耕耘类机械 相似，其产品技术含量低，生产设备陈旧，产品质量低。很多只是在中国新中 国成立初期所制造的农业机械的基础上进行简单的改造，只是按部就班的按照

农业机械自动导航技术应用【论文】

农业机械自动导航技术应用 摘要：本文围绕国内农业机械当中自动导航科学技术应用开展深入研究及探讨，便于更好地发挥自动导航科学技术优势，做好农业机械作业。 关键词：农业机械；自动导航；技术 １自动导航科学技术主要优势 １．１有助于劳动强度的有效降低 借助自动导航科学技术，开展农业机械作业，能够有效降低操作者劳动强度。与以往劳动者所需投入大量精力、体力与时间开展机械作业活动相比，通过运用自动导航技术，便可简单地实施农业机械方面的作业活动，还可防止因劳动者自身遭到农具伤害或者农药所致损伤情况出现。 １．２有助于作业效率的有效提升 借助自动导航科学技术，可实施较大规模自动化机械作业，可以说从播种、施肥，以至于收割等作业环节，均可借

助机械完成各项操作，生产成本得以节约，且农业作业整体效率还能够得到有效提升。 １．３有助于产量的有效提升 农作物实际产量，往往与农户们自身经济收益有着密切联系，以往农业生产期间，因受人为操作性失误及不同成熟时机各方面因素所影响，极易有果实被遗漏或者损伤等情况出现，大大降低了农作物的产量［１］。借助自动导航科学技术，便能够有效避免采收期间损伤到果实，防止采集遗漏情况出现，且借助自动导航科学技术，还可做好各方面细节处理工作，确保实际采收效率和质量均能够得到提升。 ２具体应用 ２．１关键性技术 （１）跟踪控制：农业机械田间作业期间，借助自动导航科学技术当中跟踪控制，开展农耕的机动车试验操作，获取自学智能化功能，通过神经网络及模糊的控制系统，自动化整理农机作业现场。（２）ＧＰＳ定位：ＧＰＳ定位，即为全球的定位系统，属于卫星技术与通讯发展相结合的一种

北斗农机自动驾驶系统的发展现状及未来趋势

北斗农机自动驾驶系统的发展现状及未来趋势 司南导航张冬冬 近年来随着我国北斗系统的大规模推广和北斗地面接收设备的日趋成熟，北斗在很多行业正逐步替代GPS，农业方面也不例外。在国家的大力支持下，目前北斗在农业领域的应用已经从单纯提供定位信息，发展成为将卫星定位与液压控制、传感器技术、拖拉机电子控制相结合，进而实现农业作业的全程自动化。因此，本篇主要介绍卫星定位技术与液压控制、传感器技术相结合的产物——北斗农机自动驾驶系统（以下简称自动驾驶系统）。 一、何为北斗农机自动驾驶系统？ “北斗农机自动驾驶系统”通俗解释来说，就是利用北斗卫星的定位信号来设计车辆的行驶轨迹，在车辆作业过程中综合车辆的位置信息、姿态信息、航向角信息、传感器信息，通过控制液压系统，最终达到实现控制拖拉机的转向按照设计路径行驶的目的。 自动驾驶系统一般由以下几个部分组成，如显示器、控制器、液压阀（方向盘电机）、角度传感器、接收机、卫星天线以及配套线缆。 其中每个小部件发挥着各自的作用又紧密配合： ●显示器——主要作用是系统调试、显示系统的状态以及与用户界面。 ●控制器——综合卫星信号、车辆姿态信号、传感器信号，输出控制信号。 ●液压阀——按照控制给出的信号改变方向系统中的液压油的流量、流向， 进而改变车辆的行驶方向。 ●角度传感器——实时感应车辆转向轮的转向角度。 ●卫星天线——接收北斗卫星的信号。 ●接收机——实时解算卫星信号，输出定位信息。

自动驾驶系统具有显著特点： ●定位精度高——采用司南自主研发的北斗高精度GNSS接收机及卫星天 线，支持北斗、GPS、GLONASS三系统定位。 ●作业标准高——定位精度1cm，往复结合线误差2.5cm。 ●作业范围广——根据选用的基站不同支持最小5公里，最大50公里作业。 ●适应能力强——可以24小时不间断作业，无论是在东北的丘陵还是在新 疆的戈壁，都能保证很高的作业标准，同时支持跨区域作业。 二、北斗农机自动驾驶系统的发展现状 自动驾驶系统是精准农业发展到后期的产物，最早被称为“辅助驾驶系统”，它的诞生也仅仅是为了减轻驾驶员的疲劳程度、提高工作效率。随着精准农业的不断发展、人们对于土地利用及产出最大化的不懈追求，自动驾驶系统在直线度、精度方面的要求也渐渐提高，逐步发展成为现在我们使用的这套完整解决方案。 国内最早引进自动驾驶系统并进行规模化应用的是黑龙江农垦，它最初引用的是美国天宝的系统。黑龙江地广人稀，到处都是一望无际的农田，一块地的面积普遍在百亩以上，大的甚至超过上万亩，这么大面积的土地无法通过人工灌溉方式，只能靠天吃饭。农垦采取垄作的方式，既能保证作物的生长也能蓄水。每年的春秋两季，大量的拖拉机将投入到起垄作业中，而他们传统采用的方式是标杆加划印器——驾驶员在拖拉机头配重铁的位置附近，即车的中心轴位置插一根标杆，第一趟走的时候通过人工用米尺等工具画出一条直线，并在上面插上小旗，驾驶员坐在车上让标杆和小旗形成一条直线并不断修正，使拖拉机沿着划好的线前进、作业，同时划印器会在没有工作的区域留下一条计划路径的平行线；然后驾驶员下一趟作业时会沿着这条平行线行驶，这样就保证了起垄的直线性和垄间距。 但是这种作业方式的难点在于对驾驶员的要求很高，一旦驾驶疲劳或者水平不高，就会导致出现弯或者垄间距与标准间距相差过大，给后期收获机的收获造成影响（在出弯或者间距不标准的区域，很多粮食收不上来，这样就造成了粮食的浪费和减产）。而自动驾驶系统的出现恰恰可以解决这一问题：一方面系统的

拖拉机自动驾驶平台的研究 分类

拖拉机自动驾驶平台的研究分类：技术研究2007-04-07 01:59 1.1研究意义 中国是一个农业大国，用占世界7％的耕地解决了世界22％的人口温饱问题，取得了举世瞩目的成就。目前，我国面对“人多地少，资源短缺，环境恶化，人增地减”的趋势不可逆转。保证21世纪我国16亿人口的食物安全，关键在于推动农业科技的进步。正如江泽民同志所指出的“中国的农业问题，粮食问题要靠中国人自己解决。这就要求我们的农业科技必须要有一个大的发展，必然要进行一次新的农业科技革命”。纵观世界现代农业发展动态，一个新的农业科技革命的序幕已经拉开。以生物技术、信息技术为先导的现代科学技术发展及其在农业上的广泛应用，为世界各国农业发展提供了前所未有的机遇。“精细农业”技术正是在这种环境下应运而生，成为农业信息技术应用的一个重要分支。其核心是用现代高新技术特别是信息技术来改造传统农业，在机械化的基础上，把地理信息系统（GIS）、定位系统（GPS）、决策支持系统、传感技术进行集成，使作物生产更加科学，减少投入，提高产出，实现高效利用各种农业资源，保护生态环境的农业可持续发展目标[1]。 我国60岁以上的老年人口已近一亿（约有70%居民在农村），约占全世界老年人口的22%，占亚洲老年人口的50%。进入二十一世纪后，我国面临着比现在(现在就是二十一世纪，与前面的“进入二十一世纪后”矛盾，应该指出：“现在”的具体年份；或指出前面“二十一世纪”的间段，如二十一世纪中叶)多三、四倍的老年人，人口老龄化会对生产、消费、劳动生产率、产业结构等产生巨大影响[2]。改革开放以后，中国劳动力产业结构转换的进程加快。到1998年，中国第一产业就业人口所占比重已降至49.8%，比1980年下降了19个百分点，第二、三产业所占比重分别上升至23.7%和26.4%。中国劳动力产业结构转换速度已超过了同期东北亚的大多数国家。农村劳动力平均年龄也由10年前的不到37岁上升到40岁。据预测，即使（“即使”是否该改为“随着”）城镇化进程加快，到2040年人口老龄化峰值期，60岁以上人口将超过4亿人，农村老年人口总数超过城镇[3]。因此为了应对农业就业人口的减少和老龄化问题，必须加速农业机械化和信息化的发展。 农业作业若不采用机械化，“精细农业”就无法实施。如联合收割机、播种机、施肥机、喷药机、喷灌机等。（不是单独句子，需重组）机械化、自动化程度越高，越利于实施“精细农业”[1]。拖拉机是实现各种机械化作业的动力，是农业生产中最重要的动力机械。它可以与附装的、悬挂的或牵引的农机具一起完成大部分的田间作业，还可以牵引挂车进行运输作业，所以拖拉机是精细农业实施的一个必不可少物质载体，相应地，拖拉机的自动驾驶则是精细农业系统的一个有机组成部分。 ／＊（以下部分的说明好象有点混乱，我建议对以下２段落中的语句进行重组，从两方面来说明拖拉机自动驾驶的必要性：1.拖拉机自动驾驶能够满足农业作业的精度――农田作业按精度，农机手和自动驾驶的精度；2. 拖拉机自动驾驶能够提高农业劳动的生产率，从而提升中国农业产业在国际上的竞争力――拖拉机作业环境和作业工况，自动驾驶的利点）由于拖拉机在工作方式上与汽车有很大不同，特别是拖拉机的作业环境比较恶劣，作业工况复杂多变，再加上农机操作手技术水平的差异等原因，导致耕作精度低，造成土地资源浪费，并且不能保证拖拉机在作业中的生产效率和燃油经济性。这样即使是拖拉机本身已经具有了较好的设计性能指标，也往往由于使用者的个人经验不足、熟练程度不同而难以完全发挥出来，如何将汽车自动驾驶技术合理应用于拖拉机是一项艰巨而意义深远的任务[21-25]。Auernhanmmer和Muhr1991年将农田作业按精度分为粗糙作业（rough operations）如土壤采样（soil sampling）、除杂草（weeding）；精细作业（fine operations）如喷洒农药（pesticide

试论自动导航技术在农业机械中的应用与发展

试论自动导航技术在农业机械中的应用与发展 作者：柳得山 来源：《农民致富之友》2020年第29期 近年来，我国的农业机械化得到了长足的发展，农业机械自动化、智能化技术水平不断提升，成为推动农业规模化生产、提高农业发展质量的重要手段。作为农业机械自动化、智能化的组成部分，自动导航技术在农业机械中得到了越来越多的应用，在农业生产效率提升过程中发挥了重要作用。本文就自动导航技术在农业机械中的应用与发展进行了讨论。 一、农业机械自动导航技术简述 即在农业机械上安装自动导航传感器，对农业机械的作业环境和运行信息进行准确感知，经过对感知到的信息进行处理而发出运行指令，控制农业机械按指令要求完成所承担的农业生产作业任务。此项技术主要包括环境感知、导航控制和地图构建等内容，可分为激光导航、地磁导航和引线导航等类别。 二、自动导航技术在农业机械中应用的意义 1、大幅度提高作业效率 在传统的农业生产过程中，农业生产主要靠人力劳动来完成，不仅劳动量大、时间长、投入多，而且生产作业质量还无法保证。另外，人工劳动导致农业种植无法形成规模，土地资源的利用率低，农业经济效益不高。在农业机械中应用自动导航技术，虽然初期需要在购置农机设备有一些投入，但在农业生产作业效率上有了明显的提高，利用自动导航技术不仅可以节省大量的人力劳动，还促进了农业的规模化生产，提高了农业生产作业质量。因此，从根本上来说，先期投入的回报率比较高，可以获得良好的效益。 2、农机手的工作强度明显减轻 传统的农业机械应用中，农机手发挥着主导作用，必须精力集中地操作农业机械，保证机车按规定标准进行生产作业，稍有失误还会导致作业质量降低。将自动导航技术应用到农业机械中以后，农机手无论在精神上和体力上都得到了解脱，只需进行简单的程序设定，农业机械就可以自主地完成生产作业，并且在质量上得到保證。农机手更多的是注意观察作业效果，根据实际情况对机车进行调整和控制。 3、降低农作物收获时的损失率

(整理)农业机械自动驾驶系统模板

X xx有限公司企业标准Q/320111x x x001-2015农业机械自动驾驶系统 2014-09-28发布2014-10-08实施 Q/320111 xxx 001-2015 Xxx有限公司发布

前言 本公司生产的农业机械自动驾驶系统是用于农业机械自动化控制的新型仪器，因无国家和行业标准，特制定本企业标准作为组织生产和质量控制的依据。 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写规则》编写。 本标准由xxx有限公司提出并起草。 本标准主要起草人：xx、xxx 本标准于2014年9月首次发布。

农业机械自动驾驶系统 1 范围 本标准规定了农业机械自动驾驶系统的术语与定义、产品型号及基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于我公司生产的所有农业机械自动驾驶系统（以下简称自动驾驶系统）产品。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T2828.1-2003 计数抽样程序第1部分：按接受质量限(AQL)检查的逐批抽样检验计划（适用于大批量检测） GB/T 5667 农业机械生产试验方法 GB/T 9480 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械使用说明书编写规则 GB 10395.1 农林拖拉机和机械安全技术要求第1部分：总则 GB 10396 农林拖拉机和机械、草坪和园艺动力机械安全标志和危险图形总则 GB/T 13306-2011 标牌 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验A:低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验B:高温 NY/T 2082-2011 农业机械试验鉴定 3 术语与定义 NY/T 2082-2011中涉及到的术语适用本标准。 3.1 位置差分 以差分基准接收机提供的位置误差作为修正量的局域差分GPS，它要求基准站GPS接收机和用户接收机使用相同的卫星组进行定位解算 3.2 实时动态测量(RTK) 利用数据链将基站GPS接收机的载波相位和码伪距观测量传送给用户，用户接收机采用双差分以及其他处理，快速解算出载波整周多值性，以实现动态高精度的实时定位系统 4 结构 农业机械自动驾驶系统包括自动驾驶方向盘、显示器和接收机。（待细化） 5 产品型号及基本参数 5.1 产品型号命名规则 本公司农机自动化系列产品，命名为：（BDJZ-xxx）（序号） 例如：BDJS-150 BDJS-140 BDJS-250 等型号。

自动驾驶插秧机结构设计方案

个人资料整理仅限学习使用 毕业论文设计说明书 题目自动驾驶插秧机的结构设计 姓名方方 学号3060611124 分院<系）机电与能源分院 专业班级06级机械设计制造及自动化4班 指导教师<职称）张方明 2018年 5月 20日

摘要 本文设计自动导航插秧机的电控转向机构、油门控制机构与刹车控制机构。电控转向机构由直流减速电机驱动，带动齿轮使方向盘自动转动，转动角度由编码器测出。油门控制机构与刹车控制机构均采用油缸驱动方式。本文对轴、齿轮、离合器和轴承进行了设计与校核，这种装置可以大大提高农业生产率，减少人力资源的消耗，推动了农业高精机械化的发展。 关键词：插秧机；电控机构；自动导航。 Abstract This automatic navigation transplanter designed electronic control steering, throttle and brake control bodies and control institutions. Electronic control steering by the DC gear motor, drive gear to the steering wheel automatic rotation, rotation angle measured by the encoder. Throttle control mechanism and the brake cylinder control device are driven approach. In this paper, shafts, gears, clutches and bearings design and verification, such devices can greatly increase agricultural productivity, reduce the consumption of human resources, promoting agricultural mechanization development of high precision. Keywords: rice transplanter。 electronic control agencies。 automatic navigation 目录 摘要I ABSTRACTII 第一章绪论1 1.1 课题研究背景1 1.2 国内外发展状况1 1.3自动驾驶系统发展的必要性2 1.4设计的目的3 1.5自动驾驶系统设计内容3

农业机械导航关键技术发展分析_张琳洁

农业机械导航关键技术发展分析 张琳洁１，２，张文爱１，韩应征１，周建军２，３，４，５，王　秀２，３，４，５，蔡吉晨２，６ （１．太原理工大学信息工程学院，太原　０３００２４；２．北京农业智能装备技术研究中心，北京　１０００９７：３．国家农业智能装备工程技术研究中心，北京　１０００９７；４．农业部农业信息技术重点实验室，北京　１０００９７；５．农业智能装备技术北京市重点实验室，北京　１０００９７；６．中国农业大学信息与电气工程学院，北京　１０００８３） 摘　要：自动导航技术是农业机械在农业环境中进行自主控制和智能控制的关键技术，对农业生产精细化、规模化、智能化研究有着重要意义。为此，首先介绍了农业自动导航的关键技术，并通过分析国内外文献，阐述了国内外在导航感知系统、导航控制算法和车辆转向控制系统方面的研究现状，最后指出农业机械自动导航技术的发展趋势和展望。 关键词：农业车辆；自动导航；智能控制 中图分类号：Ｓ１２７ 文献标识码：Ａ文章编号：１００３－１８８Ｘ（２０１６）０６－００１０－０６ ０　引言 农业机械自动导航技术是现代精准农业的一个重要组成部分，在农业作业中有着广阔的应用和发展前景。随着信息技术的发展，农业机械自动导航技术发展迅速。农业机械自动导航技术的实现有利于提高劳动生产效率、降低驾驶难度、提高作业质量、解放劳动力，对农业车辆的智能化、农业生产的精细化有重大促进作用。 １　导航关键技术介绍 农业机械自动导航系统的关键技术主要包括３个方面：导航感知系统、控制决策系统及车轮转向控制系统。其中，导航感知系统主要是利用导航传感器对农业机械进行精确定位，目前国内外常用的导航方法有：ＧＰＳ、机器视觉、惯性导航单元，以及多种传感器融合的组合导航单元和其它导航方法。导航控制决策系统主要是选择合适的控制算法，对车辆的转向进行控制，调节车辆的车轮转角以减少行驶路径与预定义路径的偏差［１］，常用的控制方法有：ＰＩＤ控制、模糊控制和神经网络控制等智能控制方法、最优控制方法，以及多种方法相融合的控制方法［２－３］。车辆转向控制系统常用的控制方法有：电机驱动控制、液压控制阀组系统及在上述控制方法中加装其它控制模块的控制方法。自动导航系统结构如图１所示 。 图１　自动导航系统框图 Ｆｉｇ．１　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ 收稿日期：２０１５－０５－２０ 基金项目：“十二五”农村领域国家科技计划项目（２０１３ＢＡＤ０８Ｂ０４－５） 作者简介：张琳洁（１９９０－），女，河南洛阳人，硕士研究生，（Ｅ－ｍａｉｌ） ９０３２９５１２０＠ｑｑ．ｃｏｍ。 通讯作者：王　秀（１９６５－），男，河北万全人，研究员，博士生导师，（Ｅ－ ｍａｉｌ）ｗａｎｇｘ＠ｎｅｒｃｉｔａ．ｏｒｇ．ｃｎ。 １．１　导航环境感知 １．１．１　机器视觉 机器视觉（ｍａｃｈｉｎｅ　ｖｉｓｉｏｎ）是利用计算机和工业 摄像机模拟人类视觉功能的科学方法。在导航控制 系统中，视觉传感器主要是识别路线和检测障碍物及 · ０ １ · ２０１６年６月 农机化研究 第６期DOI:10.13427/https://www.360docs.net/doc/b014937155.html,ki.njyi.2016.06.002

农业机械自动导航技术研究进展

农业机械自动导航技术研究进展 发表时间：2019-07-15T09:36:38.107Z 来源：《中国经济社会论坛》学术版2019年第2期作者：戴津婧翁晓星赵晋王洁 [导读] 新时期科学技术的进步促进了农业技术的发展，农业机械技术的研发改变了传统的农耕劳作形式，农业生产变得更工业化。 戴津婧翁晓星赵晋王洁 浙江省农业机械研究院浙江金华 321000 摘要：新时期科学技术的进步促进了农业技术的发展，农业机械技术的研发改变了传统的农耕劳作形式，农业生产变得更工业化。本文以农业机械自动导航技术为中心，对其研究进展进行回顾分析，总结生产过程中各种操作经验以及生产效率提升的方法，推动我国农业稳定精准发展，并为农业科技进步提供理论指导。 关键词：农业机械卫星定位多机协同角度传感 新时期人民生活水平的不断提高，相应生活需求也不断上升，陈旧的农业机械生产水平显然已经无法满足现如今的生活节奏。为保障农业生产能够满足我国人民需求，提高农业机械化的水平势在必行，并加之自动导航技术的融入，减少人为操作的带来的损失，生产成本降低，农业种植生产效率也会大大提高。现如今的农业机械科技发展水平已经能够基本满足人民需求水平，优秀的农业机械技术同样得到了广泛的使用，加之自动导航技术的融入，应对新时期自动导航技术的应用，这项技术如若得到充分认可与应用，将帮助我国机械化得到更好的发展。 一、农业机械自动化导航的发展 我国在农业机械导航技术领域的发展已有很多阶段，在这一漫长进程中，我国导航技术方式始终处于多种形态并存的形式。无线电导航，农田触感导航，激光导航等都是导航技术的重要形态，在农业生产领域起到了举足轻重的作用。各种导航技术各有各的优点，针对性也有所不同，每一种技术都有各自针对于各种环境难题的解决方法。例如，引线电缆导航技术，此技术通过地下引线的方式提供地面信息，对于地面各种地形场合的问题都能够解决。并且丝毫不受天气气候的影响。缺点是电缆必须埋藏于地下，施工安装困难，并且受力范围只限于埋藏地周围，想要扩大受众导航范围，让更多的人接触新技术，必须增加人力物力的消耗，而且施工也受地形影响较大。 二、自动导航技术在农机化中应用的优势 2.1有效降低了驾驶人员的劳动强度。 近些年来，各种实践证明，自动导航技术在农业生产中确实具有重要作用。自动行驶的导航代替了工作人员集中精神改变收割机行走方向的方式，驾驶人员的关注点也相应减少，有效改善了驾驶人员的疲劳程度，减少犯错误概率的产生，农业生产效率得到提高。 2.2减少机械收获带来的损失。 自动导航技术相比人工播种来说，精准度得到保障，机械化造成的影响损失降低。像农作物交接行现象的出现大大减少了。对于收获的农作物浪费减少，农作物的损失率相应减少，成本更大程度得以降低。 三、农业机械自动导航技术的要点 3.1卫星定位系统。 在导航技术的应用过程中，精准的定位是达到预先目的的前提，这项标准对于接收信号的能力提出了要求，优良的卫星定位系统尤为重要。为达到这种目的，一般采用多个卫星融合释放信号的方式。这样的一套系统，即使在情况复杂多变的情况下，精准性、可靠性依然不会受到影响。这种精准的卫星定位系统大大方便农业生产工作，在丛林山区等复杂地形中使用，降低了工作难度，节约工作成本，大力推广了农机的科技力量，得到广大人民认可。 3.2角度传感系统。 角度传感器作为农机的灵敏器件，担任的任务也是巨大的，角度传感器采集的信息可以详细了解轮胎翻转程度，工作路线被详细操控，系统第一反应的调整避免了农机故障施工的出现。减少农作物损失率。并且角度传感器的精准导航也增加了农机工作速度，受地理环境气候影响的因素大大降低了。 四、农机自动导航技术的未来发展趋向 4.1多机协同导航技术。 多机协同的导航技术手段是适应目前农业发展的趋势，为保证农业生产的效率，走可持续发展战略，降低资金成本与能源消耗刻不容缓。这种多机协作的方式集群进行作业符合当前农业科技发展实际，并逐步普及农业工作技术领域，成为当前我国应对全民生活水平需要的有力措施。 4.2 GLASS导航技术。 当然，优良的卫星导航技术必须我没有强有力的技术手段支持，GLASS导航技术在农业卫星距离精算领域体现出独当一面的作用，实现的价值无可替代。GLASS导航技术具有的绝对定位功能，其精准无误的定点能力得到广泛认可。绝对定位是指以接受天线为定位的坐标，通过某种信号的方式，得到有用的导航信息数据。相对定位则是指两台以上的接收机从不同角度与方向对一组卫星进行观察，从而测定得到的数据，这种测量接收机天线之间位置的方法，更具有科学性，更能客观表达相对定位的含义。导航技术在工作时也难免会出现误差，通常出现误差主要由于接收机与传播途径和卫星之间的联系紊乱造成的。导航系统的主要作用为精确农业机械的具体位置，原有的农业机械性能也应该在此导航技术的基础上得到研究开发，提升精度性能。导航技术系统在接收到有效数据信息后，这些信息被传入中央处理器中，通过一系列复杂的运算，最终可靠准确的工作实行信息被传入农机反应系统。驾驶员可以根据这些反应的信息进行调整农机的操作进行有效的控制。 五、结束语 农业生产是一项利本安民的生产力，现如今的农业机械科技发展水平已经能够基本满足人民需求水平，优秀的农业机械技术同样在吉大范围内得到了广泛的使用，加之自动导航技术的融入，极大程度上对能源的消耗起到了降低的作用，改善了环境，也加强了对农机整体的控制能力。自动导航技术融合发展将各项传统的导航方式优点融为一体，在更多的工作环境问题上，能够得到有效的控制。避免了单一系统可能遇到的功能缺陷的问题。这种农业机械自动导航技术的应用，有效解决近些年来能源匮乏，环境污染等问题。降低了成本的投

GPS自动导航驾驶系统

GPS自动导航驾驶系统 天宝Autopilot自动导航驾驶系统可以为您从起垄到收割整个过程提供2.5厘米的重复测量精度，为您的操作增加无可比拟的精确度。 详细介绍： 起垄作业在整个农业生产过程中至关重要，起垄作业的质量直接关系到以后播种，喷药作业的“重漏”，关系到作业成本的高低。 传统的起垄作业完全依赖驾驶员的驾驶经验，在直线度和结合线的精度上很难得到保证，尤其在地块较大的情况下，偏航的情况在所难免.返工,以及播种时的重漏，结合线偏差过大直接造成生产成本的加大和地块利用效率的降低。 Trimble的autopilot自动导航驾驶系统通过高精度的GPS+GLONASS卫星定位系统，通过控制农机的转向液压系统，控制农机按照设定的路线（直线或曲线）自动行驶，不需驾驶方向盘。在保证农机直线行驶的同时，结合线之间的偏差可以控制在2.5厘米，充分解决播种重漏的问题，降低生产成本，提高土地利用效率。 工作原理： l 在导航光靶上设定车辆行走线，设置导航模式（直线或者曲线）。 l 接收基站差分数据，实现厘米级的RTK卫星定位，实时向控制器发送精确的定位信息。 l 方向传感器实时向控制器发送车轮的运动方向。 l 导航控制器根据卫星定位的坐标及车轮的转动情况，实时向液压控制阀发送指令，通过控制液压系统油量的流量和流向，控制车辆的行驶，确保车辆按照导航光靶设定的路线行驶。 系统组成 l EZ-GUIDE500导航光靶：内置双频GPS接收机；31个醒目指示灯在任何能见度下快速给您在线信息反馈；多重导航模式可供选择，直线，曲线，环线；大按钮，一按即可完成所有主要导航功能，GPS状态，设置和帮助功能的控制；使用U盘简单快速的把每天的作业数据导入计算机，用于出图和打印报告。 l 方向传感器：独特的方向传感器向导航控制器发送高精度的转角信息。 l 通信模块：通过GPRS/CDMA登陆服务器，接收基站的差分数据。 l 导航控制器：自动驾驶系统的核心，通过接收GPS的定位信息和方向传感器的转角信息，向液压系统发送指令。 l 液压控制器:液压控制器根据导航控制器发送的指令，改变油箱的流量和流向，保证农机按照设定的路线行驶。 优势 l 农机使用自动驾驶系统进行起垄、播种、喷药、收获等农田作业时，衔接行距的精度可达2公分,可以减少农作物生产投入成本,并使农作物的种植农艺特性优化,提高农艺作业质量,避免作业过程产生衔接 行的“重漏”,降低成本,增加经济效益