一拖技术中心研发无人驾驶拖拉机纪实

日前，在中国国际农机展新机具作业演示活动现场，东方红LF954-C无人驾驶拖拉机正式亮相，并进行实地作业演示，成为展会的焦点，引发行业轰动。该机以一拖先进的动力换向拖拉机为载体，采用定位+惯导、毫米波雷达测量、双目相机视觉识别等先进技术，整机通过CAN总线进行通讯，采用先进的机电液控制系统，结合北斗高精度定位技术，实现了自动换挡、地头管理、北斗自动转向控制、雷达视频道路识别控制技术在拖拉机上的融合，可适用于农田耕、整、植保等用途的无人作业需求，充分展现了一拖在自动控制领域的先进技术水平和研发能力。

在无人驾驶拖拉机“光环”的背后，是中国一拖长期技术创新的结果。在它闪亮登场到惊艳全场的背后，是一拖技术中心研发人员历经无数艰辛和付出，顽强拼搏的结果。

无人驾驶拖拉机涉及先进的电控技术，技术中心从电子控制工程部和拖拉机工程部抽调人员组成项目组开展工作，由电控部技术主管姜斌任项目组组长。2016年7月下旬，从项目确定的那一刻起，整个项目组成员便投入到紧张的设计中。在项目进行的每个阶段所有项目组成员均积极参与，力保每次的设计改进均准确到位，甚至不惜放弃周末休息时间来保证设计和装车任务的顺利进行。无人驾驶拖拉机设计工作主要包括北斗自动转向控制系统、拖拉机自动刹车控制系统及在驾驶室的配套工作。项目组成员认真盯紧每一个细节。他们仔细研究可行性方案，反复推敲验证，还要考虑采购周期与装配周期。为了不延误装配，项目组采用长周期件先出图，提前联系厂家，保证采购件按时到位等措施予以确保，三装厂也派专人负责此项目。9月22日开始装车，相关设计人员一直和装配工人一起在三装厂装车现场进行装配工作，保证了在9月29日前顺利完成装车并按时进行系统功能的调试工作。经过项目组全体成员共同努力，从项目方案的设计论证，到完成装车改制仅用了两个月的时间。

国庆假期，当许多人陪同家人或外出旅游或阖家团聚的时候，项目组成员却忙碌在无人驾驶拖拉机的调试现场。为保证车辆的正常演示，软件设计和调试人员主动放弃十一假期的休息时间，在靶场进行拖拉机系统功能调试，并在十一期间完成了各分系统功能的调试。至10月7日拖拉机已可实现发动机转速、方向、悬挂以及刹车的自动控制以及远程遥控功能，并进行了空车状态下的无人驾驶演示，得到了一拖市场部的认可，并现场确认了武汉演示的具体事宜。此时拖拉机表面已经有厚厚的一层尘土，经三装厂进行整改后迅即整车发往孟津进行挂接农具时的联合调试，并对毫米波雷达和双目相机以及障碍物绕行进行调试。10月9日，在三装厂召开了无人驾驶拖拉机评审会，与会专家对项目组的工作给予充分肯定，认为这是一次历史性的创新。希望项目组再接再厉，把后续调试工作完成好。

其后，拖拉机挂接液压翻转犁在技术中心设在孟津的试验基地进行联合调试。按照设定目标，每天需完成相应的调试项目后才能结束调试工作，调试人员经常因为调试而错过了用餐时间。在孟津调试两天后，开始了一周多的阴雨天气，田地变得泥泞不堪，调试人员脚底沾了厚厚的一层泥，拖拉机在田地里也打起了滑。同时查看武汉演示时的天气也是阴雨连绵，调试人员简单讨论后决定重新针对阴雨天气进行系统调试，以满足阴雨天气下拖拉机的正常演示。至10月22日，他们克服了工具缺少、线束损坏等各种困难，终于完成了全部功能的再次调试，拖拉机完全可以满足阴雨天气时在田间的演示作业。10月23日，他们在对整车功能测试后对车辆的关键部件进行了拆除，并将车辆运回三装厂，冲洗后发往武汉进行演示。

从9月30日至10月23日共24天，不论是在靶场还是在孟津试验基地，软件设计和调试人员克服了天气和环境的影响，白天进行功能的调试和记录，晚上进行数据整理和程序改进，不仅保证了车辆功能的正常调试，还为武汉现场的成功演示奠定了基础。该无人驾驶拖拉机整机配备了电控发动机、动力换向变速箱以及电控悬挂系统，搭载的信息和控制系统包括：自动转向系统、整车控制系统、雷达及视觉测量系统、远程视频传输系统、监测显示系统以及远程遥控系统等。北斗自动转向系统实现在规定的区域内车辆的自动转向;整车控制系统实现对发动机转速、车辆方向、刹车以及电控悬挂的自动控制;雷达及视觉测量系统实现对地理环境信息的识别及测量;远程视频传输系统能够将车载摄像头采集到的图像信号通过运营商网络发送至上位机并进行显示;监测显示系统用于显示车辆的工作信息并对车辆工作模式进行设置;远程遥控系统可实现对车辆的远程操作。通过各信息和控制系统的协同工作，实现了拖拉机在规定区域内的自动路径规划及导航、自动换向、自动刹车、发动机转速的自动控制、农具的自动控制、障碍物的主动避让和远程控制等智能化操作功能，即真正意义上的无人驾驶。

在武汉作业演示现场，面对阴雨连绵的天气，调试人员为了安装设备全部淋湿了衣服，拖拉机轮胎上也沾满了泥土，但调试人员仍一遍又一遍的在田间进行调试，不放过任何一个细节问题。在其他厂家全部离开后仍能看到东方红拖拉机开着灯光在田间一遍遍的奔跑，最终保证了10月26日下午拖拉机的正常演示。当演示成功结束时,每个调试人员的脸上都洋溢着甜蜜的笑容,那是勇于创新的一拖人自信的微笑,那是付出无数艰苦和辛劳的工作者面对收获和成功时的喜悦。为了这一刻，再多的付出对他们来说都值得!