Control de seguimiento de trayectoria de tractor basado en visión binocular

En el proceso de gestión de operaciones de campo, determinar cómo realizar con precisión la identificación de hileras de cultivos y el control de seguimiento de trayectoria es una parte esencial de la navegación automática del tractor. De acuerdo con la operación lineal en el proceso de gestión de campos de algodón, se diseñó un sistema de control de seguimiento de trayectoria de tractor basado en visión binocular y el modelo de búsqueda pura. Se utilizó un nuevo método de detección de hileras de cultivos basado en la transformada de Census y el algoritmo de control PID con zona muerta. Primero, el software del ordenador superior se desarrolló en C++ con funciones de configuración de parámetros y adquisición y procesamiento de imágenes. En segundo lugar, se desarrolló un controlador de dirección automática basado en el microprocesador MC9S12XS128 de Freescale. El programa de control se desarrolló basado en un diseño modular utilizando CodeWarrior durante el desarrollo de la estrategia de control de dirección automática basada en PID. Finalmente, se construyó una plataforma de experimento de campo para el control de seguimiento de trayectoria de tractor, y se realizaron experimentos de campo bajo el algodón real. La distancia de visibilidad óptima se determinó mediante varios experimentos previos. Cuando el tractor sigue la trayectoria con la distancia de visibilidad óptima en el entorno de crecimiento de los cultivos de algodón reales, la desviación absoluta media del ángulo de rumbo fue de 0.95°, y la desviación estándar fue de 1.26°; la desviación absoluta media de la posición lateral fue de 4.00 cm, y la desviación estándar fue de 4.97 cm; la desviación absoluta media del ángulo de la rueda delantera fue de 2.99°, y la desviación estándar fue de 3.67°. Los resultados experimentales muestran que (1) el método de detección de hileras de cultivos basado en la transformada de Census puede identificar bien la línea de cultivo y planificar bien la trayectoria de navegación, y (2) el sistema de control de seguimiento de trayectoria de tractor basado en visión binocular tiene buena estabilidad y alta precisión de control; por lo tanto, el sistema de control puede realizar el control automático del seguimiento de trayectoria en la operación de hileras de algodón y cumple con los requisitos agrícolas de la gestión de operaciones en campos de algodón.