田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法及設(shè)備的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了田間機(jī)器人導(dǎo)航方法和導(dǎo)航設(shè)備，所述方法包括：接收GPS數(shù)據(jù)；根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置；判斷所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上；若所述當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息；根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿；根據(jù)所述當(dāng)前位姿調(diào)整所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，以使所述田間機(jī)器人的行駛路徑與所述預(yù)設(shè)路徑重合。本發(fā)明可在田間機(jī)器人直線(xiàn)行走時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法及設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法及設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著機(jī)器人技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)于機(jī)器人代替人類(lèi)工作的要求越來(lái)越高。我國(guó)作 為一個(gè)以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的大國(guó)，經(jīng)濟(jì)能否穩(wěn)定發(fā)展很大程度上取決于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)的發(fā) 展很大程度上依靠農(nóng)業(yè)科技發(fā)展和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化程度的提高。因此，在農(nóng)業(yè)上對(duì)于自動(dòng)化程 度很高的田間作業(yè)機(jī)器人的需求日益增加。
[0003] 田間機(jī)器人的工作區(qū)域一般都是直線(xiàn)型的，但是田間機(jī)器人主要在自然場(chǎng)景下工 作，自然場(chǎng)景是復(fù)雜多變的，例如土地不平整、有障礙物等?，F(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于田間機(jī)器人直 線(xiàn)行走時(shí)的導(dǎo)航控制還不完善。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例中提供了田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法和設(shè)備，可以解決田間機(jī)器人直線(xiàn) 行走時(shí)導(dǎo)航控制還不完善的問(wèn)題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了如下技術(shù)方案：
[0006] 第一方面，提供了 一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法，所述方法包括：
[0007] 接收GPS數(shù)據(jù)；
[0008] 根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置；
[0009] 判斷所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上；
[0010] 若所述當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息；
[0011] 根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿；
[0012] 根據(jù)所述當(dāng)前位姿調(diào)整所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，以使所述田間機(jī)器人的行駛 路徑與所述預(yù)設(shè)路徑重合。
[0013] 在第一方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述GPS信號(hào)獲取所述田間機(jī)器人當(dāng) 前位置具體包括：
[0014] 讀取GPS數(shù)據(jù)；
[0015] 判斷所述GPS數(shù)據(jù)是否是一條可用的數(shù)據(jù)；
[0016] 若是，則從所述GPS數(shù)據(jù)中獲取定位信息；
[0017] 存儲(chǔ)所述定位信息，所述定位信息即所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置。
[0018] 在第一方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)路徑根據(jù)首次獲取的所述田間機(jī) 器人的當(dāng)前位置為初始位置來(lái)設(shè)置，其中，所述預(yù)設(shè)路徑為直線(xiàn)。
[0019] 在第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息具體 包括：
[0020] 通過(guò)三軸加速度傳感器獲取所述田間機(jī)器人在三個(gè)方向上的加速度信息，所述三 個(gè)方向兩兩垂直且構(gòu)成右手坐標(biāo)系，且其中一個(gè)方向的正方向與所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方 向一致。
[0021] 在第一方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，還提供了第一方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方 式，根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿，具體包括：
[0022] 根據(jù)所述加速度值與重力加速度之間的關(guān)系，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前的傾斜 角，所述傾斜角指示所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位姿。
[0023] 結(jié)合第一方面至第一方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提 供了第一方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式，所述方法還包括：
[0024] 顯示至少一種下述信息：電子地圖、預(yù)設(shè)路徑、坐標(biāo)、所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置、當(dāng) 前位姿，以及當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)路徑的差值，其中，所述坐標(biāo)包括經(jīng)緯度坐標(biāo)和平面坐標(biāo)。
[0025] 第二方面，提供了一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航設(shè)備，所述設(shè)備包括：
[0026] GPS接收機(jī)，用于接收GPS數(shù)據(jù)；
[0027] 處理器，用于根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置；
[0028] 所述處理器還用于判斷所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上；
[0029] 三軸加速度傳感器，用于若所述當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則獲取所述田間機(jī)器 人當(dāng)前加速度信息；
[0030] 所述處理器還用于根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿；
[0031] 所述處理器還用于根據(jù)當(dāng)前位姿調(diào)整所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，以使所述田間 機(jī)器人的行駛路徑與所述預(yù)設(shè)路徑重合。
[0032] 第二方面的第一種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述處理器包括：
[0033] 讀取單元，用于讀取所述GPS數(shù)據(jù)；
[0034] 判斷單元，用于判斷所述GPS數(shù)據(jù)是否是一條可用的數(shù)據(jù)；
[0035] 處理單元，用于若是一條可用的GPS數(shù)據(jù)，則從中獲取定位信息；
[0036] 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述定位信息，所述定位信息即所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置。
[0037] 在第二方面的第二種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述預(yù)設(shè)路徑根據(jù)首次獲取的所述田間機(jī) 器人的當(dāng)前位置為初始位置來(lái)設(shè)置，其中，所述預(yù)設(shè)路徑為直線(xiàn)。
[0038] 在第二方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，所述三軸加速度傳感器具體用于：獲取所 述田間機(jī)器人在三個(gè)方向上的加速度信息，所述三個(gè)方向兩兩垂直且構(gòu)成右手坐標(biāo)系，且 其中一個(gè)方向的正方向與所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向一致。
[0039] 在第二方面的第三種可能實(shí)現(xiàn)方式中，還提供了第二方面的第四種可能的實(shí)現(xiàn)方 式，所述處理器還包括：
[0040] 位姿獲取單元，用于根據(jù)所述加速度值與重力加速度之間的關(guān)系，獲取所述田間 機(jī)器人當(dāng)前的傾斜角，所述傾斜角指示所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿。
[0041] 結(jié)合第二方面至第二方面的第四種可能實(shí)現(xiàn)方式中的任一種可能實(shí)現(xiàn)方式，還提 供了第二方面的第五種可能實(shí)現(xiàn)方式，所述設(shè)備還包括：
[0042] 顯示單元，用于顯示至少一種下述信息：電子地圖、預(yù)設(shè)路徑、坐標(biāo)，所述田間機(jī)器 人當(dāng)前位置、當(dāng)前位姿，以及當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)路徑的差值，其中，所述坐標(biāo)包括經(jīng)緯度坐標(biāo) 和平面坐標(biāo)。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例中公開(kāi)了一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法，根據(jù)GPS數(shù)據(jù)獲取田間機(jī)器 人的當(dāng)前位置，判斷當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上，若當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則進(jìn)一步根 據(jù)當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿來(lái)調(diào)整田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，可使田 間機(jī)器人的行駛路徑與所述預(yù)設(shè)路徑重合。采用GPS數(shù)據(jù)來(lái)定位，不受天氣的影響，能連續(xù) 提供實(shí)時(shí)的導(dǎo)航定位，可以實(shí)現(xiàn)全球全天候的工作；根據(jù)加速度信息來(lái)調(diào)整行駛路徑，成本 低。可見(jiàn)，本發(fā)明的實(shí)施例可在田間機(jī)器人直線(xiàn)行走時(shí)進(jìn)行有效的導(dǎo)航控制。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0044]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0045]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例的田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法的流程示意圖；
[0046]圖2所示為GPS定位原理示意圖；
[0047]圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例的三軸加速度的空間坐標(biāo)系的示意圖；
[0048]圖4所示為本發(fā)明實(shí)施例的單軸加速度傳感器的傳感方向與重力加速度一致時(shí)， 輸出的加速度與重力加速度的關(guān)系示意圖；
[0049]圖5所示為本發(fā)明實(shí)施例的單軸加速度傳感器的傳感方向與重力加速度垂直時(shí)， 輸出的加速度與重力加速度的關(guān)系示意圖；
[0050]圖6所示為本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算傾斜角的示意圖；
[0051]圖7所示為本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)GPS數(shù)據(jù)獲取田間機(jī)器人當(dāng)前位置的方法的流程 不意圖；
[0052]圖8所示為本發(fā)明又一種實(shí)施例的田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法的流程示意圖；
[0053]圖9所示為本實(shí)施例的田間機(jī)器人導(dǎo)航設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0054]圖10所示為本發(fā)明實(shí)施例的田間機(jī)器人導(dǎo)航設(shè)備處理器結(jié)構(gòu)示意框圖；
[0055]圖11所示為本實(shí)施例的田間機(jī)器人導(dǎo)航設(shè)備應(yīng)用實(shí)例的示意框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0056]本發(fā)明如下實(shí)施例提供了 一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法及導(dǎo)航設(shè)備，能在田間機(jī)器 人直線(xiàn)行走時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航控制。
[0057]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí) 施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方 案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0058]參考圖1，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法，所述方法包括： [0059] 步驟101，接收GPS數(shù)據(jù)。
[0060] GPS是全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System)的簡(jiǎn)稱(chēng)。它是美國(guó)研制的、 能夠全方位實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位，且適用于陸地、海洋甚至是天空的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系 統(tǒng)。GPS具有三大獨(dú)立的組成部分：空間部分、地面支撐部分和用戶(hù)設(shè)備部分。其中空間部 分包括二i^一顆常用工作衛(wèi)星和三顆備用衛(wèi)星；地面支撐部分包括一個(gè)主控站、三個(gè)注入 站和五個(gè)監(jiān)測(cè)站。用戶(hù)設(shè)備部分即GPS接收機(jī)。GPS接收機(jī)用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)射出的GPS 數(shù)據(jù)。
[0061] GPS的定位是依據(jù)當(dāng)前運(yùn)行的衛(wèi)星瞬間的位置來(lái)作為已知的計(jì)算數(shù)據(jù)，通過(guò)空間 距離后方交會(huì)的方法得出待測(cè)點(diǎn)的位置。如圖2所示，假設(shè)在t時(shí)刻啟動(dòng)GPS，可得出GPS 信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間Λ t,通過(guò)接收時(shí)間Δ t與接收到的衛(wèi)星信息可確定公式（1)到公式 (4)：
[0062] (? - x) -I- (y, ^ v)2 + (? - z)" ' -t- c{l·i\ -11〇) = 4： (^
[0063] 1? -，)2 -dF 村(? -氣)=4 ⑵
[0064] h _球 + (少)_ 少)-+ (z3 _ z , - + 老'廣 f '。）= (.這）
[0065] ζξψ +dyu -^)=4 ⑷
[0066] 上述公式中，除待測(cè)點(diǎn)A(x、y、z)的空間坐標(biāo)和接收機(jī)的鐘差Vto是未知參數(shù)，其 它均為已知參數(shù)。其中xi、yi、zi(i的取值是1、2、3、4)代表是四顆衛(wèi)星在t時(shí)刻的空間坐 標(biāo)，此參數(shù)可以通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航電文獲得。Vti (i的取值是1、2、3、4)代表四顆衛(wèi)星的鐘差，此 參數(shù)可通過(guò)衛(wèi)星星歷獲得。di=c*Ati(i的取值是1、2、 3、4)。其中di(i的取值是1、2、3、 4)代表四顆衛(wèi)星到接收機(jī)的距離。Λ ti (i的取值是1、2、3、4)代表四顆衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)接 收機(jī)的時(shí)間。C代表GPS信號(hào)的傳輸速度，它是光速。由上述四個(gè)方程式可以解出待測(cè)點(diǎn) A(x、y、z)的坐標(biāo)和接收機(jī)的鐘差Vto。
[0067] 在接收GPS數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：設(shè)置預(yù)設(shè)路徑。預(yù)設(shè)路徑可以根據(jù)用戶(hù)的 需求進(jìn)行設(shè)置和修改，靈活方便。
[0068] 預(yù)設(shè)路徑采用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System或Geo - Information system,簡(jiǎn)稱(chēng)GIS系統(tǒng)）來(lái)設(shè)置預(yù)設(shè)路徑。
[0069] 步驟102,根據(jù)GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置。
[0070] 本發(fā)明實(shí)施例中采用的GPS通信協(xié)議為NMEA0183ASCII協(xié)議，它是美國(guó)國(guó)家海洋 電子協(xié)會(huì)制定的。NMEA0183定義了若干種不同格式類(lèi)型的語(yǔ)句。NEMA0183有多種輸出導(dǎo)航 數(shù)據(jù)格式，如 GPALM、GPGLL、GPRMC、GPGGA、GPGSV、GPVTG 等。本系統(tǒng)采用的是 GPRMC 和 GPGGA 兩種數(shù)據(jù)格式。用GPGGA主要是為了獲得高度值，其它數(shù)據(jù)全用GPRMC來(lái)獲得。GPRMC數(shù)據(jù) 中包括：標(biāo)準(zhǔn)定位時(shí)間、定位狀態(tài)、維度、維度區(qū)分、經(jīng)度、經(jīng)度區(qū)分、位移速度、位移方向、日 期、度數(shù)、檢查位、狀態(tài)位等。
[0071] 因此，根據(jù)接收到的GPS數(shù)據(jù)，可以從中獲得田間機(jī)器人當(dāng)前的經(jīng)緯度，即可獲取 田間機(jī)器人的當(dāng)前位置。
[0072] GPS提供的單機(jī)定位精度是優(yōu)于10米的，而為了獲得更高的定位精度，也可以采 用GPS差分定位技術(shù)。
[0073] GPS差分定位技術(shù)需要用兩臺(tái)GPS接收機(jī)。其中一臺(tái)GPS安裝在基準(zhǔn)站上，通過(guò)基 準(zhǔn)站已知的精密坐標(biāo)，計(jì)算基準(zhǔn)站與衛(wèi)星之間的距離改正數(shù)，同時(shí)基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)的將數(shù)據(jù)發(fā) 送給用戶(hù)端的另一臺(tái)GPS。此時(shí)用戶(hù)端的接收機(jī)在接收GPS信息的同時(shí)，也接收了基準(zhǔn)站發(fā) 出的修正數(shù)。通過(guò)修正數(shù)對(duì)接收到的定位信息進(jìn)行改正，從而提高了定位精度。
[0074] 本發(fā)明的實(shí)施例中，為了降低成本，采用的是GPS單機(jī)定位。
[0075]利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，不受天氣的影響，能連續(xù)提供實(shí)時(shí)的位置、速度和時(shí)間，可以 實(shí)現(xiàn)全球全天候的工作；此外，利用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，定位精確度高：如果采用單機(jī)定位，精確 度優(yōu)于10米；如果采用差分定位，精確度可達(dá)厘米級(jí)甚至是毫米級(jí)。
[0076] 步驟103,判斷田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上，若不在預(yù)設(shè)路徑上，則 轉(zhuǎn)至步驟104。
[0077] 步驟104,獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息。
[0078] 通過(guò)GPS數(shù)據(jù)可以獲取田間機(jī)器人的當(dāng)前位置，但是若當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑 上，僅根據(jù)GPS數(shù)據(jù)無(wú)法給出具體的調(diào)整方案，因此需要三軸加速度傳感器。
[0079] 具體來(lái)說(shuō)，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息是通過(guò)三軸加速度傳感器獲取所 述田間機(jī)器人三個(gè)方向的加速度信息，所述三個(gè)方向兩兩垂直且構(gòu)成右手坐標(biāo)系，且其中 一個(gè)方向的正方向與所述田間機(jī)器人前進(jìn)方向一致。
[0080] 本發(fā)明的實(shí)施例使用的三軸加速度傳感器輸出三個(gè)方向的加速度值，此值具有方 向性，正值代表正方向，負(fù)值代表反方向。圖3所示為本實(shí)施例的三軸加速度的空間坐標(biāo) 圖，其中γ軸的正方向與前進(jìn)的方向一致。
[0081] 步驟105,分析所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿。
[0082] 具體來(lái)說(shuō)，根據(jù)所述加速度值與重力加速度之間的關(guān)系，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng) 前的傾斜角，所述傾斜角指示所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿。下面先詳細(xì)介紹傾斜角的測(cè)量原 理。
[0083] 假定加速度傳感器的傳感方向與重力加速度方向一致時(shí)，傾斜角度為零。加速度 傳感器輸出的加速度與重力加速的關(guān)系如圖4所示，假設(shè)F(0)是加速度傳感器的測(cè)量結(jié) 果，Θ是傾斜角度，g是重力加速度，它們的關(guān)系如公式（ 5)- (7)所示：
[0084] F( Θ ) = geos Θ (5)
[0085] 對(duì) F( θ )求導(dǎo)：
[0086]

【權(quán)利要求】
1. 一種田間機(jī)器人的導(dǎo)航方法，其特征在于，所述方法包括： 接收GPS數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置； 判斷所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上； 若所述當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息； 根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿； 根據(jù)所述當(dāng)前位姿調(diào)整所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，以使所述田間機(jī)器人的行駛路徑 與所述預(yù)設(shè)路徑重合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述GPS信號(hào)獲取所述田間機(jī)器人當(dāng) 前位置具體包括： 讀取GPS數(shù)據(jù)； 判斷所述GPS數(shù)據(jù)是否是一條可用的數(shù)據(jù)； 若是可用數(shù)據(jù)，則從所述GPS數(shù)據(jù)中獲取定位信息； 存儲(chǔ)所述定位信息，所述定位信息即所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)路徑根據(jù)首次獲取的所述田間 機(jī)器人的當(dāng)前位置為初始位置來(lái)設(shè)置，其中，所述預(yù)設(shè)路徑為直線(xiàn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前加速度信息具 體包括： 通過(guò)三軸加速度傳感器獲取所述田間機(jī)器人在三個(gè)方向上的加速度信息，所述三個(gè)方 向兩兩垂直且構(gòu)成右手坐標(biāo)系，且其中一個(gè)方向的正方向與所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向一 致。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間 機(jī)器人當(dāng)前位姿，具體包括： 根據(jù)所述加速度值與重力加速度之間的關(guān)系，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前的傾斜角，所 述傾斜角指示所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位姿。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 顯示至少一種下述信息：電子地圖、預(yù)設(shè)路徑、坐標(biāo)、所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置、當(dāng)前位 姿，以及當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)路徑的差值，其中，所述坐標(biāo)包括經(jīng)緯度坐標(biāo)和平面坐標(biāo)。
7. -種田間機(jī)器人的導(dǎo)航設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括： GPS接收機(jī)，用于接收GPS數(shù)據(jù)； 處理器，用于根據(jù)所述GPS數(shù)據(jù)獲取所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置； 所述處理器還用于判斷所述田間機(jī)器人的當(dāng)前位置是否在預(yù)設(shè)路徑上； 三軸加速度傳感器，用于若所述當(dāng)前位置不在預(yù)設(shè)路徑上，則獲取所述田間機(jī)器人當(dāng) 前加速度信息； 所述處理器還用于根據(jù)所述當(dāng)前加速度信息，獲取所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿； 所述處理器還用于根據(jù)所述當(dāng)前位姿調(diào)整所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向，以使所述田間 機(jī)器人的行駛路徑與所述預(yù)設(shè)路徑重合。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理器包括： 讀取單元，用于讀取所述GPS數(shù)據(jù)； 判斷單元，用于判斷所述GPS數(shù)據(jù)是否是一條可用的數(shù)據(jù)； 處理單元，用于若是一條可用的GPS數(shù)據(jù)，則從中獲取定位信息； 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述定位信息，所述定位信息即所述田間機(jī)器人當(dāng)前位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)路徑根據(jù)首次獲取的所述田間 機(jī)器人的當(dāng)前位置為初始位置來(lái)設(shè)置，其中，所述預(yù)設(shè)路徑為直線(xiàn)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述三軸加速度傳感器具體用于：獲取 所述田間機(jī)器人在三個(gè)方向上的加速度信息，所述三個(gè)方向兩兩垂直且構(gòu)成右手坐標(biāo)系， 且其中一個(gè)方向的正方向與所述田間機(jī)器人的前進(jìn)方向一致。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理器還包括： 位姿獲取單元，用于根據(jù)所述加速度值與重力加速度之間的關(guān)系，獲取所述田間機(jī)器 人當(dāng)前的傾斜角，所述傾斜角指示所述田間機(jī)器人當(dāng)前位姿。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至11任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括： 顯示單元，用于顯示至少一種下述信息：電子地圖、預(yù)設(shè)路徑、坐標(biāo)，所述田間機(jī)器人當(dāng) 前位置、當(dāng)前位姿，以及當(dāng)前位置與預(yù)設(shè)路徑的差值，其中，所述坐標(biāo)包括經(jīng)緯度坐標(biāo)和平 面坐標(biāo)。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK104216405SQ201310217996
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】張志斌, 王海旭, 劉占, 劉雙雙, 徐曉東 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古大學(xué)