[发明专利]一种无人车控制方法及无人割草车

权利要求书

1.一种无人车控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、获取无人车当前时刻的位置信息和姿态信息；

步骤二、计算当前时刻所述无人车的位置和航向与规划路径之间是距离偏差和角度偏差；

步骤三、通过将所述距离偏差与设置的距离偏差阈值进行比较，并结合所述角度偏差，获取所述无人车转向机构的转向角度，具体包括：

当所述距离偏差不小于距离偏差阈值时，通过如下公式(1)获得转向角度θ：

其中，a₁、b₁为系数，θ_max为无人车转向机构的最大转向角度，d_t为所述距离偏差阈值，d无车中点与规划路径之间的垂直距离，α为当前时刻无人车与规划路径之间的角度偏差；

当所述距离偏差大于距离偏差阈值时，通过如下关系式(2)获得转向角度θ：

其中，θ为正值表示左转向，为负值表示右转向；

步骤四、将获得的所述无人车转向机构的转向角度以控制指令形式发送至无人车的转向电机；

在所述步骤三之后且在所述步骤四之前还包括如下步骤：

通过如下阶梯函数(3)对获得的转向角度进行修正：

其中，θ’为此步骤修正后的转向角度；

另外，所述步骤四是将所述修正后的转向角度以控制指令形式发送至无人车的转向电机。

2.根据权利要求1所述的无人车控制方法，其特征在于，在所述阶梯函数对获得的转向角度进行修正步骤中还包括：

在所述阶梯函数基础上增加回型函数，从而对获得的转向角度进行修正。

3.根据权利要求2所述的无人车控制方法，其特征在于，在所述步骤三之后且在所述步骤四之前还包括如下步骤：

根据无人车当前时刻车速情况对转向角度进行修正，具体是采用如下关系式(4)进行修正：

其中，a₂、b₂为系数，v无人车当前时刻车速。

4.根据权利要求1所述的无人车控制方法，其特征在于，所述距离偏差阈值等于无人车当前时刻最大车速乘以指令周期。

5.一种无人割草车，其特征在于，采用如权利要求1-4任一项所述的无人车控制方法进行控制，其中，所述无人割草车包括：

第一卫星接收天线，固定设置在所述无人割草车后轮轴中心位置；

第二卫星接收天线，固定设置在所述无人割草车前轮轴中心位置；

GPS-RTK接收机，固定设置在所述无人割草车上，用于根据与其连接的所述第一卫星接收天线和第二卫星接收天线接收到的信息，获取所述无人割草车当前时刻的位置信息和姿态信息；

控制器，固定设置在所述无人割草车上，所述控制器用于：

根据所述无人割草车当前时刻的位置信息和姿态信息，计算当前时刻所述无人割草车的位置和航向与规划路径之间是距离偏差和角度偏差；

通过将所述距离偏差与设置的距离偏差阈值进行比较，并结合所述角度偏差，计算所述无人割草车转向机构的转向角度；

将获得的所述无人割草车转向机构的转向角度以控制指令形式发送至所述无人割草车的转向电机。

6.根据权利要求5所述的无人割草车，其特征在于，所述控制器还用于通过阶梯函数对获得的转向角度进行修正，将所述修正后的转向角度以控制指令形式发送至无人割草车的转向电机。

7.根据权利要求6所述的无人割草车，其特征在于，所述控制器还用于在所述阶梯函数基础上增加回型函数，从而对获得的转向角度进行修正。

8.根据权利要求7所述的无人割草车，其特征在于，所述控制器还用于根据无人割草车当前时刻车速情况对转向角度进行修正。

9.根据权利要求5所述的无人割草车，其特征在于，所述无人割草车割台的有效割幅与实际割幅采用如下关系式(5)进行确定：

L≤S-2·D (5)；

其中，L为有效割幅，S为实际割幅，D为无人割草车轨迹跟踪控制精度偏差。