本發(fā)明屬于無人機避障技術領域，尤其涉及一種基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人。

背景技術：

無人機在執(zhí)行為農(nóng)作物噴灑農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)作業(yè)的任務過程中，可能會遇到電線桿、大樹等障礙物出現(xiàn)在無人機飛行的規(guī)劃路徑中。如果不能實時避障，可能會造成無人機的直接墜機，因此，無人機的實時避障系統(tǒng)是無人機順利完成飛行任務的重要安全保障，對于無人機的正常作業(yè)，起著十分關鍵的作用。

而傳統(tǒng)的無人機無法實現(xiàn)高精度自主實時避障，因此只能實現(xiàn)在遠離障礙物的地方進行自駕飛行，而在靠近障礙物的復雜飛行區(qū)域內，只能通過經(jīng)驗豐富的飛手進行手動輔助飛行。而現(xiàn)階段無人機實時避障系統(tǒng)大多數(shù)都處于仿真階段，地面機器人多依靠舵手跟隨操控，真正具有實用性和可行性的比較少。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種達到厘米級或毫米級的精確定位的基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人。

本發(fā)明提供一種基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人，其包括：在地面上運動的行走及動力裝置、系統(tǒng)主控制單元、rtk定位導航單元、任務規(guī)劃單元、以及農(nóng)業(yè)作業(yè)單元，其中，所述系統(tǒng)主控制單元、rtk定位導航單元的終端模塊、以及農(nóng)業(yè)作業(yè)單元均固定在行走及動力裝置上，并由行走及動力裝置帶動在地面上運動；所述rtk定位導航單元的基站模塊、任務規(guī)劃單元與系統(tǒng)主控制單元通過無線網(wǎng)絡連接；所述任務規(guī)劃單元通過rtk定位來規(guī)劃機器人的厘米級/毫米級的運行路線，行走及動力裝置根據(jù)該運行路線進行厘米級/毫米級精確運動。

優(yōu)選地，所述系統(tǒng)主控制單元和rtk定位導航單元相互連接。

優(yōu)選地，所述任務規(guī)劃單元包括安裝在手機、pad、vr、ar或pc等設備上的移動模塊和安裝在服務器端的軟件模塊，其內置有高精度地理信息系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述任務規(guī)劃單元通過手持式的rtk定位導航單元定位模塊人工標定多個定位點，若干個定位點之間形成所述運行路線。所述任務規(guī)劃單元通過rtk定位導航單元的終端模塊和系統(tǒng)主控制單元指導所述行走及動力裝置按照這些定位點之間的運行路線和相應的農(nóng)業(yè)作業(yè)智能算法進行無人化自動行走。

優(yōu)選地，所述行走及動力裝置上設有承載所述農(nóng)業(yè)作業(yè)單元的收容空間。

優(yōu)選地，所述農(nóng)業(yè)作業(yè)單元包括農(nóng)藥噴灑模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、翻耕模塊、播種模塊、水肥模塊、采摘模塊、運載模塊、秸稈處理模塊等模組化裝置，各模塊可單獨或組合使用。

本發(fā)明rtk定位導航單元具有厘米級或毫米級的定位精度，本基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人具有職能化功能；與現(xiàn)有技術的通過手柄的方式來控制機器人運行，本發(fā)明采用rtk技術，解決定位的問題。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人的結構示意圖。

具體實施方式

下面，參考附圖，對本發(fā)明進行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達給本領域的普通技術人員。

為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下”“左”“右”等空間相對術語，用于說明圖中示出的一個元件或特征相對于另一個元件或特征的關系。應該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位（旋轉90度或位于其他方位），這里所用的空間相對說明可相應地解釋。

本發(fā)明基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人，如圖1所示，其包括：行走及動力裝置101、系統(tǒng)主控制單元102、rtk定位導航單元103、任務規(guī)劃單元104、以及農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105，其中，系統(tǒng)主控制單元102、rtk定位導航單元103的終端模塊106、以及農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105均固定在行走及動力裝置101上、并由行走及動力裝置101帶動在地面上運動，在行走及動力裝置101運動的過程中，農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105執(zhí)行相應的農(nóng)業(yè)作業(yè)任務。

rtk定位導航單元103又包括終端模塊106、基站模塊107和定位模塊108。rtk定位導航單元103屬于一種高精度定位技術，即通過實時動態(tài)定位技術(real-timekinematic，rtk)，rtk技術的關鍵在于使用了gps的載波相位觀測量，并利用了基準站和移動站之間觀測誤差的空間相關性，通過差分的方式除去移動站觀測數(shù)據(jù)中的大部分誤差，從而實現(xiàn)高精度的定位。

行走及動力裝置101由rtk定位導航單元103控制在地面上運動。

任務規(guī)劃單元104與系統(tǒng)主控制單元102通過無線網(wǎng)絡連接，在本實施例中，任務規(guī)劃單元104為包括設置在手機、pad、vr、ar或pc等設備上的移動模塊和設置在服務器端的系統(tǒng)模塊，其內置有高精度地理信息系統(tǒng)。所述移動模塊可為客戶端軟件模塊，所述系統(tǒng)模塊可為軟件系統(tǒng)模塊。任務規(guī)劃單元104通過手持式的rtk定位導航單元103的定位模塊108來標定若干個定位點，定位信息通過基站模塊107傳輸給終端模塊106。通過若干個定位點之間形成所述運行路線。

系統(tǒng)主控制單元102和rtk定位導航單元103相互連接。

行走及動力裝置101上設有承載農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105的收容空間。

本發(fā)明中，農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105可包括農(nóng)藥噴灑模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、翻耕模塊、播種模塊、水肥模塊、采摘模塊、運載模塊、秸稈處理模塊等模塊化裝置，來應用于無人自動化的農(nóng)藥噴灑、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集、翻耕、播種、水肥、采摘、運載、秸稈處理等農(nóng)業(yè)作業(yè)。各模塊能夠單獨或組合使用。

本實施例中，將農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105設定為農(nóng)藥噴灑裝置，來應用于農(nóng)藥的無人自動噴灑作業(yè)。工作時，利用rtk定位技術，設定行走區(qū)域內的若干個定位點，將定位點之間連接成線，形成行走路線。

任務規(guī)劃單元104通過rtk定位來規(guī)劃機器人的厘米級/毫米級的運行路線，行走及動力裝置根據(jù)該運行路線進行厘米級/毫米級精確運動；

在任務規(guī)劃單元104內設定行走及動力裝置101的運行路徑，行走及動力裝置101在路線運行的過程中，農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105按照設定的路徑進行噴灑農(nóng)藥。rtk定位導航單元103根據(jù)任務規(guī)劃單元104的設定，指導行走及動力裝置101按照設定路徑進行行走。

當在任務規(guī)劃單元104的手機界面上定位多個定位點，將這些定位點連接成線，rtk定位導航單元103根據(jù)任務規(guī)劃單元104定位的定位點，實際在地面進行定位這些點，以指導行走及動力裝置101按照這些定位點進行行走，在行走的過程中，農(nóng)業(yè)作業(yè)單元105噴灑農(nóng)藥，即形成本機器人裝置的形狀路線。

本發(fā)明rtk定位導航單元具有厘米級或毫米級的定位精度，本基于rtk技術的高精度定位自動導航農(nóng)業(yè)機器人具有職能化功能；與現(xiàn)有技術的通過手柄的方式來控制機器人運行，本發(fā)明采用rtk技術，解決定位的問題。

以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種等同變換，這些等同變換均屬于本發(fā)明的保護范圍。