Trajectory planning for tractor turning using the trigonometric transition curve

This paper presents a method of utilizing a transition curve in planning the movement trajectory of agricultural machinery during the headland turns. The approach involves using the transition curve, whose curvature and tangent angle are described by the trigonometric function. For the designed course, the kinematic quantities, wheel turning angles, and their rates of change were determined for two models of agricultural tractors. The algorithm proposed in this study ensures continuity and smooth changes in the kinematic quantities and can be applied to the trajectory planning of agricultural implements and machines, autonomous vehicles, mobile robots, manipulators, and CNC machines.

W pracy przedstawiono sposób wykorzystania krzywej przejściowej w planowaniu trajektorii ruchu maszyn rolniczych podczas jazdy na uwrociu. Zaplanowano zastosowanie krzywej przejściowej, której krzywizna i kąt stycznej do krzywej opisane są funkcją trygonometryczną. Dla zaplanowanego toru jazdy wyznaczono przebiegi wielkości kinematycznych oraz kąty skręcenia kół i prędkości ich zmian dla dwóch modeli ciągnika rolniczego. Zaproponowany w pracy algorytm, zapewnia ciągłość oraz łagodne zmiany wielkości kinematycznych i może być stosowany do planowania trajektorii ruchu agregatów i maszyn rolniczych, pojazdów autonomicznych, robotów mobilnych, manipulatorów i maszyn CNC.