CN103959944A - 一种用于激光平地机的激光接收器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于激光平地机的激光接收器，激光接收器内设有角度传感器，与激光接收器连接，将检测到的平地铲的俯仰角及横滚角数据发送至激光接收器。采用上述技术方案后，激光平地机具有自动修正补偿作业面水平度的功能，保证激光平地机在不同工作状态时作业面始终水平。
Description
技术领域
本发明涉及农业设备领域，尤其涉及一种用于激光平地机的激光接收器。
背景技术
当今农田耕作中激光平地机的使用已经十分普遍，激光整平系统对于改造盐碱地为耕地的实际作用已经在内蒙、宁夏等地区获得了实践。现如今的激光平地机只对平地铲的高度作控制，但在对高差较大的土地面进行整平操作时，需要根据作业过程中不同的地面高度调整平地铲的位置，在平地铲多次调节后，平地铲的水平位置极易发生变化，根据这一问题，通常在平地铲上安装一倾角传感器，检测平地铲的水平位置，但现有技术中仅对平地铲俯仰角作检测，易造成平地铲的横滚角不处于水平基准而倾角传感器为检测到，造成整平后的土地在水平位置上无法满足作业平整度要求，致使激光平地机整出的土地相对于在水平位置始终存在一倾角，经过不同的整平过程整平后的土地水平度大相径庭，致使平地效果不佳，精度降低。
所以，农田平整领域急需一种新型用于激光平地机的激光接收器，能检测平地铲的横滚角方向水平位置，在竖直和水平方向上同时提高整平精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于激光平地机的激光接收器，能检测平地铲的俯仰角及横滚角。
本发明的另一目的在于提供一种应用上述激光接收器的激光平地机，所述激光平地机具有自动调节平地铲水平位置的功能。
本发明公开了一种用于激光平地机的激光接收器，包括平地铲，其中所述激光接收器内设有角度传感器，与激光接收器连接，将检测到的平地铲的俯仰角及横滚角数据发送至激光接收器。
作为优选，角度传感器为MEMS双轴加速度传感器，可同时对平地铲俯仰角及横滚角进行检测；MEMS双轴加速度传感器包括基底和固定在基底上的检测传感单元；检测传感单元检测平地铲的俯仰角及横滚角，并将俯仰角及横滚角数据上送至激光接收器。
作为优选，激光接收器整合检测到的激光数据及角度传感器发来的平地铲的水平位置数据至一总数据，并将总数据转化为信号。
本发明还公开了一种使用上述激光接收器的激光平地机，包括控制器、桅杆、液压系统及执行装置；桅杆一端与平地铲连接，直立在激光平地机上；激光接收器设置在所述桅杆上；液压系统根据控制器发送的操作指令驱动执行装置对平地铲进行位置调整，其中执行装置可对平地铲作仰俯角及横滚角的位置调节，使激光平地机具有自动调节由于地形偏差造成的平地铲高程不同的功能。
作为优选，控制器包括数据处理模块，接收激光接收器信号并处理为操作指令至液压系统。
作为优选，激光发射器为激光扫平仪，向激光平地机发射一激光平面，保证激光平地机工作时基准面始终相同。
采用上述技术方案后，激光接收器可同时接收平地铲竖直方向和水平方向任意位置任意角度的数据，根据该数据，控制器可自动补偿修正平地铲任意方向与作业基准面的误差，保证激光平地机在不同工作状态时作业面始终水平，在确保作业面高度相同的情况下还确保了水平方向上各作业面位置一致，提高了原激光平地机的工作精度和工作效率。同时，自动补偿功能节省大量人工，节约大量用水，农业耕作时化肥分布更均匀，减少化肥流失和脱肥现象，成本降低同时增加了产能。
附图说明
图1为本发明激光接收器工作原理图；
图2为本发明激光接收器结构示意图；其中图中1激光接收器壳体，2激光接收器，3角度传感器；
图3为本发明使用该激光接收器的激光平地机工作示意图；其中图中4平地机、5控制器、6激光接收器、7桅杆、8平地铲、9激光发射器；
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
参阅图1，为本发明激光接收器工作原理图，激光扫平仪发射激光至激光接收器，激光接收器根据激光发射器发来的激光将数据转化为信号，同时角度传感器判断平地铲工作时的X与Y水平位置，并将水平位置数据发送至激光接收器，激光接收器接收到水平位置数据后，将原有激光数据与所述水平位置数据整合，统一转化为信号指令。
参阅图2，为本发明激光接收器结构示意图，激光接收器2内设有角度传感器3，与激光接收器连接，将检测到的激光平地机平地铲的俯仰角及横滚角数据发送至激光接收器。
角度传感器3设置在激光接收器壳体1内部后，避免其他如震动、人工调整等因素造成的角度传感器3发出的水平信号数据不准确。同时，将角度传感器3整合至激光接收器壳体1内部，不影响原激光接收器的结构。
作为优选，角度传感器3为MEMS双轴加速度传感器，可同时对平地铲俯仰角及横滚角进行检测，使平地铲在水平方向上任意位置的任意角度都可检测并显示到，相对于原倾角传感器只对X轴方向检测，现MEMS双轴加速度传感器增加了水平方向Y轴的方向检测，对整个水平方向做360°全方位监测。MEMS双轴加速度传感器包括基底和固定在基底上的检测传感单元；检测传感单元检测平地铲的俯仰角及横滚角，并将俯仰角及横滚角数据上送至激光接收器。
作为优选，激光接收器2整合检测到的激光数据及角度传感器3发来的平地铲的水平位置数据至一总数据，并将总数据转化为信号。所述信号承载了激光接收器2接收激光发射器发来的激光位置与工作基准面的激光位置的差值，以及平地铲由于工作面高程不同造成的水平方向位置偏差，相对于现有技术将上述两数据分别转化为两种不同信号的工作状态，本发明实施例中将上述两数据整合发送，简化了下位操作对信号的处理过程，且信号承载信息量更大，对平地铲位置调节更符合实际农田作业要求。
采用上述激光接收器的激光平地机包括控制器5、桅杆7、液压系统及执行装置；桅杆7一端与平地铲8连接，直立在激光平地机4上；激光接收器6设置在所述桅杆7上；液压系统根据控制器5发送的操作指令驱动执行装置对平地铲8进行位置调整，其中执行装置可对平地铲8作仰俯角及横滚角的位置调节，使激光平地机4具有自动调节由于地形偏差造成的平地铲高程不同的功能。
作为优选，激光发射器9为激光扫平仪，向激光平地机发射一激光平面，保证激光平地机工作时基准面始终相同。
本优选实施例激光平地机4工作时，激光扫平仪固定安装在整平土地的外边一侧，向激光平地机4发射一激光平面。平地铲8上直立一桅杆7，桅杆7一端应高于激光扫平仪发射的激光平面的高度，所述激光接收器6设置在桅杆7上，即平地铲8在竖直方向上的位移变量等于激光接收器6在竖直方向上的位移变量，MEMS双轴加速度传感器直接判断当前平地铲8的X与Y水平方向位置。激光扫平仪发射的激光平面打在激光接收器6后，激光接收器6计算出当前平地铲8与作业基准面的位移变量，同时根据MEMS双轴加速度传感器发来的平地铲8X与Y水平方向位置信息整合一指令发送至所述液压系统，由液压系统统一控制驱动执行装置对平地铲8进行位置调整，使所述平地铲8在竖直及水平方向回到初始工作基准面。
采用上述技术方案后，激光接收器可同时接收平地铲竖直方向和水平方向任意位置任意角度的数据，根据该数据，控制器可自动补偿修正平地铲任意方向与作业基准面的误差，保证激光平地机在不同工作状态时作业面始终水平，在确保作业面高度相同的情况下还确保了水平方向上各作业面位置一致，提高了原激光平地机的工作精度和工作效率。同时，自动补偿功能节省大量人工，节约大量用水，农业耕作时化肥分布更均匀，减少化肥流失和脱肥现象，成本降低同时增加了产能。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种用于激光平地机的激光接收器，所述激光平地机包括平地铲，其特征在于：
所述激光接收器内设有角度传感器，与所述激光接收器连接，将检测到的所述平地铲的俯仰角及横滚角数据发送至所述激光接收器。
2.如权利要求1所述的激光接收器，其特征在于：所述角度传感器为MEMS双轴加速度传感器。
3.如权利要求2所述的激光接收器，其特征在于：
所述MEMS双轴加速度传感器包括基底和固定在所述基底上的检测传感单元；所述检测传感单元检测所述平地铲的俯仰角及横滚角，并将所述俯仰角及横滚角数据上送至所述激光接收器。
4.如权利要求1所述的激光接收器，其特征在于：
所述激光接收器整合检测到的激光数据及所述角度传感器发来的所述平地铲的X与Y水平位置数据至一总数据，并将所述总数据转化为信号。
5.一种使用如权利要求1所述激光接收器的激光平地机，包括控制器、桅杆、液压系统及执行装置；
所述桅杆一端与所述平地铲连接，直立在所述激光平地机上；
所述激光接收器设置在所述桅杆上；
所述液压系统根据所述控制器发送的操作指令驱动所述执行装置对所述平地铲进行位置调整，其特征在于：
所述执行装置可对所述平地铲作仰俯角及横滚角的位置调节，使所述激光平地机具有自动调节由于地形偏差造成的所述平地铲高程不同的功能。
6.如权利要求6所述的激光平地机，其特征在于：
所述控制器包括数据处理模块，接收所述激光接收器信号并处理为操作指令至所述液压系统。
7.如权利要求6所述的激光平地机，其特征在于：所述激光发射器为激光扫平仪。
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