[发明专利]一种用于农田建图的定位系统

说明书

本发明公开了一种用于农田建图的定位系统，包括底盘、控制组件、激光调整装置、激光发射与接收装置和激光信号反馈装置；所述定位系统进行定位时包括以下步骤：S1：启动工作，操作人员给控制组件发送运动指令和预定路径，控制组件驱动底盘在农田内行走，并启动激光发射与接收装置、激光调整装置；S2：所述激光调整装置自动调节激光发射与接收装置的高度，使激光发射与接收装置的激光发射中心线始终与激光信号反馈装置的中心线齐平；S3：利用卡尔曼滤波KEF算法，计算底盘当前状态空间中的观测模型建图的位姿和协方差矩阵Q，以更新状态空间，从而获得当前底盘所处的位姿建立农田的二维地图。

技术领域

本发明涉及农田建图的技术领域，更具体地，涉及一种用于农田建图的定位系统。

背景技术

随着农业科技的发展，目前在农田劳作中逐渐采用机器劳作代替传统的手工劳作，大大提高了生产力。但是，机器劳作还有很多技术不成熟的地方，例如，目前市面上大部分的机器导航和建图定位都是采用GPS和IMU技术进行组合，但是由于GPS在偏远山区的接收信号比较差，因此，使用GPS和IMU无法达到精准定位，限制了人们的使用。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种用于农田建图的定位系统，用于解决农田机器的在农田上生成二维地图的精准定位问题，以便与在丘陵山区也能推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

一种用于农田建图的定位系统，包括底盘、控制组件、激光调整装置、激光发射与接收装置和激光信号反馈装置；

所述底盘用于对整个定位系统提供支撑和动力；

所述控制组件设置于底盘内，用于对整个定位系统进行控制以及信息交互；

所述激光调整装置设置于底盘上方，且与控制组件电连接，用于与控制组件进行信息交互；

所述激光发射与接收装置设置于激光调整装置的上方，用于发射或接收激光，并与所述激光调整装置电连接，以通过所述激光调整装置调节上下位移；

所述激光信号反馈装置包括若干，且设置于所需建图的农田边界处，用于向激光发射与接收装置反馈激光，以提示激光发射与接收装置发出的激光高度；

所述定位系统进行定位时包括以下步骤：

S1：启动工作，操作人员给控制组件发送运动指令和预定路径，控制组件驱动底盘在农田内行走，并启动激光发射与接收装置、激光调整装置；

S2：所述激光调整装置自动调节激光发射与接收装置的高度，使激光发射与接收装置的激光发射中心线始终与激光信号反馈装置的中心线齐平；

S3：利用卡尔曼滤波KEF算法，计算底盘当前建图的位姿和协方差矩阵Q，以建立农田的二维地图。

本技术方案中，操作人员通过遥控底盘，并启动激光发射与接收装置、激光调整装置，以利用激光发射与接收装置扫描农田边界的点云生成地图，并利用激光信号反馈装置获取底盘当前在地图的定位，以实现边建图边定位。

具体地，激光信号反馈装置的在农田边界上的设置位置不限，其可以随机设置于需要建图或控制的农田边界处。

具体地，步骤S1中，通过驱动底盘在农田行走，并启动激光发射与接收装置、激光调整装置，以在农田中进行建图的定位。具体地，激光发射与接收装置通过以一定的频率360°扫描农田周围的环境，以向周围的激光信号反馈装置发射光束，并接收从激光信号反馈装置反射回来的激光束，从而获取周围激光信号反馈装置的具体坐标和方位，从而在农田中进行建图的定位。

步骤S3中，通过步骤S1中获取定位方法，可以获取周围激光信号反馈装置的具体坐标和方位，以便于计算出底盘当前的状态空间中的坐标和协方差矩阵，从而建立农田地图。