农业农村部南京农业机械化研究所宋志禹获国家专利权
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龙图腾网获悉农业农村部南京农业机械化研究所申请的专利一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120370960B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510868710.4,技术领域涉及:G05D1/43;该发明授权一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法是由宋志禹;蒋清海;陈彬;陈佳;周冉;孙翔灵设计研发完成,并于2025-06-26向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法,涉及导向轨道控制技术领域,包括以下步骤:收集丘陵山区的地形数据,包括坡度、坡向、山谷位置以及土壤类型,并规划经济作物的种植模式,按照螺旋方式逐渐向山顶延伸,并标记轨道的铺设路径,根据标记的铺设路径,配置作业设备和牵引装置,并在作业设备上部署偏移测量装置,实时监测作业设备的偏移量,并获取偏移数据。本发明通过精确控制作业设备的行驶路线和运行状态,降低作业过程中的安全风险,导向轨道限制设备的行驶范围,防止设备因操作失误或地形复杂而偏离既定路线,同时,根据地形条件动态调整设备的牵引力和行驶速度,确保设备在复杂地形中稳定行驶。
本发明授权一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法在权利要求书中公布了:1.一种适用于丘陵山区的导向轨道式作业控制方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤1,收集丘陵山区的地形数据,包括坡度、坡向、山谷位置以及土壤类型,并规划经济作物的种植模式,按照螺旋方式逐渐向山顶延伸,并标记轨道的铺设路径; 步骤2,根据标记的铺设路径,配置作业设备和牵引装置,并在作业设备上部署偏移测量装置,实时监测作业设备的偏移量,并获取偏移数据; 步骤3,根据获取的偏移数据,分析作业设备的异常运行状态,包括运行位置、运行速度以及转向方向,确定异常运行状态的影响因子; 步骤3中,异常运行状态的影响因子的获取过程为: 步骤301,对收集的偏移数据进行数据清洗和数据对齐,预设偏移量、运行速度和转向方向的偏差阈值,并将作业设备的实际运行位置传输至监控中心,获取位置影响因子,同时与预设的偏差阈值进行对比,识别偏移量超出范围的位置,观察偏移量的变化趋势,判断运行是否持续偏离路径和周期性偏移; 步骤302,基于偏移数据分析作业设备在不同位置的运行速度,获取速度影响因子,并计算速度异常分析指数,识别速度异常变化的趋势,将异常速度分析指数与偏移数据进行关联分析,分析速度变化对偏移量产生的影响; 步骤303,根据偏移量的变化趋势以及丘陵山区的地形数据进行关联分析,获取转向影响因子,并计算转向异常分析指数,分析地形变化对作业设备转向产生影响,同时编制异常运行状态报告; 速度异常分析指数的计算公式为: ; 其中,VAI为速度异常分析指数,为实际运行速度,为期望运行速度,为基准速度,为允许的最大运行速度,为速度的标准差,为一个非常小的正数; 转向异常分析指数的计算公式为: ; 其中,TAI为转向异常分析指数,为实际转向角度,为期望转向角度或转向频率,为基准转向值,为横向偏移量,为转向角度偏差,为基准横向偏移量,为基准转向角度偏差; 步骤4,基于确定异常运行状态的影响因子,获取作业设备运行的偏移量大小和方向,并对作业设备进行转向修正,同时在转场过程中调整牵引装置以配合运输作业; 步骤4中,对作业设备进行转向修正的过程为: 步骤401,确定作业设备的当前位置,并结合获取的位置影响因子、速度影响因子和转向影响因子确定作业设备的异常运行状态,同时基于速度异常分析指数和转向异常分析指数获取异常运行系数; 步骤402,基于作业设备的当前位置和异常运行系数,计算作业设备在X轴和Y轴方向上的偏移量,根据偏移量的正负值,确定设备偏移方向,以及偏移的角度,并结合预设的偏差阈值制定转向策略; 步骤403,根据偏移量的方向和大小,通过作业设备上的车头转向机构和车尾转向机构实施转向修正,当确定需要车头转向时,车头转向机构根据设定的角度进行转向操作,当需要车尾转向时,车尾转向机构进行相应转向操作,在转向过程中,持续监测偏移量的变化; 步骤404,基于地形数据和土壤数据,在作业设备转场过程中,确定牵引装置所需的牵引力大小和牵引方向,并实时监控作业设备和牵引装置的运行状态; 异常运行系数的计算公式为: ; 其中,AAC为异常运行系数,VAI为速度异常分析指数,TAI为转向异常分析指数,为速度异常分析指数的基准值,为转向异常分析指数的基准值,为设备运行的稳定性指标,为稳定性指标的阈值; 步骤5,在转场过程中,通过实时监测牵引装置的牵引状态以及作业装备的运行状态,并与地形数据进行匹配,分析作业设备在不同地形条件下的运行状态,动态调整作业设备的运行状态; 步骤5中,动态调整作业设备运行状态的过程为: 步骤501,根据获取的地形数据和土壤数据匹配作业设备的实时位置,获取匹配结果,并分析不同地形条件下作业设备的运行状态,预设对应的牵引力阈值; 步骤502,基于获取的匹配结果,动态调整牵引装置的牵引力以及作业设备的行驶速度,同时在牵引装置达到预设的牵引力阈值时,发出预警信号; 步骤503,根据预警信号,分析预警类型和严重程度,采取相应的应急措施,并调整作业设备和牵引装置的运行状态。
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