[发明专利]一种履带式拖拉机控制方法及控制系统

权利要求书

1.一种履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述履带式拖拉机控制方法包括：

获取履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图片特征信息；

根据获取的所述土壤图片特征信息确定土壤特性信息；

根据获取的所述土壤特性信息匹配所述履带式拖拉机的牵引力、档位和机具耕深以使所述履带式拖拉机的滑转率保持在预设范围；

所述获取履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图片特征信息的步骤包括：

通过摄像装置获取所述履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图像；

利用图像处理单元提取所述土壤图像的图像色彩信息、图像形状纹理信息及图像亮度信息以作为所述土壤图片特征信息；

所述根据获取的所述土壤图片特征信息确定土壤特性信息的步骤包括，将获取的所述土壤图片特征信息输入到训练好的神经网络模型中以确定土壤特性信息。

2.根据权利要求1所述的履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述摄像装置安装于所述履带式拖拉机上。

3.根据权利要求1所述的履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述土壤特性信息包括土壤水平剪切变形模量、土壤内摩擦角以及土壤内聚力信息。

4.根据权利要求3所述的履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述根据获取的所述土壤特性信息匹配所述履带式拖拉机的牵引力、档位和机具耕深以使所述履带式拖拉机的滑转率保持在预设范围的步骤包括：

根据所述土壤特性信息来匹配所述履带式拖拉机的牵引力和/或改变变速器档位，以使所述履带式拖拉机的滑转率保持在预设范围；

当通过调整所述履带式拖拉机的牵引力和改变变速器档位仍不能使所述拖拉机滑转率保持在预设范围时，通过减小所述履带式拖拉机的机具耕深来使所述拖拉机滑转率保持在预设范围。

5.根据权利要求4所述的履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述牵引力与滑转率的关系由下式确定：

其中，由F_KP表示为有效牵引力；B表示为履带宽度；L表示为履带长度；c表示为土壤内聚力；G_Φ表示为附着质量；Φ表示为土壤内摩擦角；K表示为土壤的水平剪切模量；δ表示为滑转率。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的履带式拖拉机控制方法，其特征在于，所述预设范围基于10％-15％之间。

7.一种履带式拖拉机控制系统，其特征在于，所述履带式拖拉机控制系统包括：

图像处理单元，用于接收履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图像，并提取所述土壤图像的图像色彩信息、图像形状纹理信息及图像亮度信息以作为土壤图片特征信息；

土壤特性信息获取单元，用于根据获取的所述土壤图片特征信息确定土壤特性信息；

拖拉机控制单元，用于根据获取的所述土壤特性信息匹配所述履带式拖拉机的牵引力、档位和机具耕深以使拖拉机滑转率保持在预设范围。

8.一种履带式拖拉机，其特征在于，所述履带式拖拉机包括：

拖拉机本体；

履带式拖拉机控制系统，其包括：

图像处理单元，用于接收履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图像，并提取所述土壤图像的图像色彩信息、图像形状纹理信息及图像亮度信息以作为土壤图片特征信息；

土壤特性信息获取单元，用于根据获取的所述土壤图片特征信息确定土壤特性信息；以及

拖拉机控制单元，用于根据获取的所述土壤特性信息匹配所述履带式拖拉机的牵引力、档位和机具耕深以使拖拉机滑转率保持在预设范围；

所述履带式拖拉机控制系统设置于所述拖拉机本体上；以及

摄像装置，用于获取履带式拖拉机当前所处工作环境的土壤图像，所述摄像装置设置于所述拖拉机本体上，所述摄像装置与所述履带式拖拉机控制系统连接。