作品展示

针对丘陵山地对农机提高作业质量和效率的需求，以丘陵山地中小型旋耕机为对象，开展基于GNSS/INS的山地油电混动无人驾驶履带旋耕机研究，以提高山地小型履带作业机械在丘陵地区松软土壤条件下，非结构化作业场景无人作业的准确性、有效性，对丘陵山地地区农业机械化、智能化发展提供重要的理论基础与实际意义。 本文基于全球定位导航系统（GNSS）和惯性导航系统(INS)设计了GNSS/INS组合导航旋耕作业系统，搭建了山地油电混动履带旋耕机，实现丘陵山地复杂农田的无人旋耕作业。由履带旋耕总体结构和无人导航自主作业控制系统研发组成。采用履带式仿形底盘，结合油电混合动力分配技术，显著提高旋耕机在复杂农田的通过性能，通过导航旋耕作业系统实现旋耕机的精准定位、协同控制和自动旋耕作业。

（1）采用联合型履带底盘及油电混合动力分配技术有效增大履带的抓地力和爬坡能力,具有良好的稳定性、通过性，提高作业效率； （2）基于GNSS/INS的复杂地形环境下山地农机导航精准定位技术，兼顾考虑系统实时性、精准性和可靠性要求，实现履带旋耕机高精度定位姿态测量； （3）研发履带旋耕机无人驾驶导航路径跟踪控制技术提高复杂。

（1）联合履带底盘及油电混动增程技术，根据丘陵山地无人旋耕机在复杂地形灵活控制和大动力的需求，兼顾减少燃油消耗量以及环保因素，实现了持续工作的高效驱动。 （2）无人导航自主作业协同控制。基于GNSS/INS组合导航旋耕作业系统。通过结合GNSS和INS的双重优势，克服单一系统在定位精度和可靠性上的局限性。采用基于自适应平方根卡尔曼滤波算法，有效地将GNSS和INS的定位数据进行融合处理。提高了定位数据的鲁棒性，能够保持高精度和高可靠性。确保其在各种复杂条件下都能保持稳定的作业效率和高质量的耕作效果。 （3）无人导航自主作业协同控制。采用作业地形感知算法与路径跟踪智能控制方法，实现不规则地块的边界识别与路径规划。利用安全行驶智能检测与危机预警技术提高旋耕机自动作业过程中的安全性。

山地油电混动无人驾驶履带旋耕机提高了丘陵山地农田的作业质量和效率。相较于市场上现有的同类产品，智能旋耕机在灵活性、效率和智能化方面均有显著提升。不仅能够适应复杂多变的山地环境，还能根据实时土壤条件自动调整耕作参数，以确保耕作效果达到最优。这一创新不仅提高了作业效率，还为农业机械化的发展提供了新的方向。