農業農村部南京農業機械化研究所宋志禹獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉農業農村部南京農業機械化研究所申請的專利一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120370960B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510868710.4,技術領域涉及:G05D1/43;該發明授權一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法是由宋志禹;蔣清海;陳彬;陳佳;周冉;孫翔靈設計研發完成,并于2025-06-26向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法,涉及導向軌道控制技術領域,包括以下步驟:收集丘陵山區的地形數據,包括坡度、坡向、山谷位置以及土壤類型,并規劃經濟作物的種植模式,按照螺旋方式逐漸向山頂延伸,并標記軌道的鋪設路徑,根據標記的鋪設路徑,配置作業設備和牽引裝置,并在作業設備上部署偏移測量裝置,實時監測作業設備的偏移量,并獲取偏移數據。本發明通過精確控制作業設備的行駛路線和運行狀態,降低作業過程中的安全風險,導向軌道限制設備的行駛范圍,防止設備因操作失誤或地形復雜而偏離既定路線,同時,根據地形條件動態調整設備的牽引力和行駛速度,確保設備在復雜地形中穩定行駛。
本發明授權一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法在權利要求書中公布了:1.一種適用于丘陵山區的導向軌道式作業控制方法,其特征在于:包括以下步驟: 步驟1,收集丘陵山區的地形數據,包括坡度、坡向、山谷位置以及土壤類型,并規劃經濟作物的種植模式,按照螺旋方式逐漸向山頂延伸,并標記軌道的鋪設路徑; 步驟2,根據標記的鋪設路徑,配置作業設備和牽引裝置,并在作業設備上部署偏移測量裝置,實時監測作業設備的偏移量,并獲取偏移數據; 步驟3,根據獲取的偏移數據,分析作業設備的異常運行狀態,包括運行位置、運行速度以及轉向方向,確定異常運行狀態的影響因子; 步驟3中,異常運行狀態的影響因子的獲取過程為: 步驟301,對收集的偏移數據進行數據清洗和數據對齊,預設偏移量、運行速度和轉向方向的偏差閾值,并將作業設備的實際運行位置傳輸至監控中心,獲取位置影響因子,同時與預設的偏差閾值進行對比,識別偏移量超出范圍的位置,觀察偏移量的變化趨勢,判斷運行是否持續偏離路徑和周期性偏移; 步驟302,基于偏移數據分析作業設備在不同位置的運行速度,獲取速度影響因子,并計算速度異常分析指數,識別速度異常變化的趨勢,將異常速度分析指數與偏移數據進行關聯分析,分析速度變化對偏移量產生的影響; 步驟303,根據偏移量的變化趨勢以及丘陵山區的地形數據進行關聯分析,獲取轉向影響因子,并計算轉向異常分析指數,分析地形變化對作業設備轉向產生影響,同時編制異常運行狀態報告; 速度異常分析指數的計算公式為: ; 其中,VAI為速度異常分析指數,為實際運行速度,為期望運行速度,為基準速度,為允許的最大運行速度,為速度的標準差,為一個非常小的正數; 轉向異常分析指數的計算公式為: ; 其中,TAI為轉向異常分析指數,為實際轉向角度,為期望轉向角度或轉向頻率,為基準轉向值,為橫向偏移量,為轉向角度偏差,為基準橫向偏移量,為基準轉向角度偏差; 步驟4,基于確定異常運行狀態的影響因子,獲取作業設備運行的偏移量大小和方向,并對作業設備進行轉向修正,同時在轉場過程中調整牽引裝置以配合運輸作業; 步驟4中,對作業設備進行轉向修正的過程為: 步驟401,確定作業設備的當前位置,并結合獲取的位置影響因子、速度影響因子和轉向影響因子確定作業設備的異常運行狀態,同時基于速度異常分析指數和轉向異常分析指數獲取異常運行系數; 步驟402,基于作業設備的當前位置和異常運行系數,計算作業設備在X軸和Y軸方向上的偏移量,根據偏移量的正負值,確定設備偏移方向,以及偏移的角度,并結合預設的偏差閾值制定轉向策略; 步驟403,根據偏移量的方向和大小,通過作業設備上的車頭轉向機構和車尾轉向機構實施轉向修正,當確定需要車頭轉向時,車頭轉向機構根據設定的角度進行轉向操作,當需要車尾轉向時,車尾轉向機構進行相應轉向操作,在轉向過程中,持續監測偏移量的變化; 步驟404,基于地形數據和土壤數據,在作業設備轉場過程中,確定牽引裝置所需的牽引力大小和牽引方向,并實時監控作業設備和牽引裝置的運行狀態; 異常運行系數的計算公式為: ; 其中,AAC為異常運行系數,VAI為速度異常分析指數,TAI為轉向異常分析指數,為速度異常分析指數的基準值,為轉向異常分析指數的基準值,為設備運行的穩定性指標,為穩定性指標的閾值; 步驟5,在轉場過程中,通過實時監測牽引裝置的牽引狀態以及作業裝備的運行狀態,并與地形數據進行匹配,分析作業設備在不同地形條件下的運行狀態,動態調整作業設備的運行狀態; 步驟5中,動態調整作業設備運行狀態的過程為: 步驟501,根據獲取的地形數據和土壤數據匹配作業設備的實時位置,獲取匹配結果,并分析不同地形條件下作業設備的運行狀態,預設對應的牽引力閾值; 步驟502,基于獲取的匹配結果,動態調整牽引裝置的牽引力以及作業設備的行駛速度,同時在牽引裝置達到預設的牽引力閾值時,發出預警信號; 步驟503,根據預警信號,分析預警類型和嚴重程度,采取相應的應急措施,并調整作業設備和牽引裝置的運行狀態。
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