CN105388856A - 一种新型大棚智能运输平台控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型大棚智能运输平台控制系统，所述控制系统包括车侧测距传感器、车前后测距传感器和控制器；所述车侧测距传感器由车体侧面前后两个测距传感器组成，用于检测平台与棚内参照物的距离；车前后测距传感器用于检测平台与作业者或障碍物的距离；控制器根据上述传感器检测值进行以下控制：综合车侧前后两个测距传感器检测数值，判断车跑偏，调控转向马达调向；当车前后测距传感器检测的数值变化，超过预定距离阀值，则调整行走电机状态，以实现加减速跟随或停车等待临时下垄作业的作业者返回的功能。与现有技术比，本发明提供的系统降低了对作业者使用遥控器的要求，为高效开展棚内生产活动提供了便利。

Description

一种新型大棚智能运输平台控制系统

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体地，设计一种适合大棚内开展智能运输作业的智能运输平台控制系统。

背景技术

当前在我国设施农业发展过程中，棚内作业物资的运输难题已经显现出来，现在大棚种植户一般都是肩扛手抬的方式在棚内搬运作业物资，由于棚内空间密闭、闷热，所搬运物资也经常会达到50-100公斤，作业时非常辛苦。如何在50公分宽的作业道上机械化也方便、高效地运输化肥、小农具以及采收的果蔬，已经成为一个发展设施农业需要迫切解决的问题。

业内也有部分企业在尝试，现可查到的几个解决方案包括：手推式电动车，手推式轨道车和悬空式轨道车。这几个运输方案在省力方面的确能够解决一些问题，但均存在一定的弊病：手推式电动车的运输占用了一个人工，就是推车人这个角色，需要作业者临时充当推车人，或单独安排一个。而轨道车的弊病则是大棚种植户需要在他管理的几个大棚内均安装轨道装置，而且可能这个运输车还可能只能在一个大棚内使用，不仅投资大，而且很不方便。

上述几种市场上现有的解决方案都因为其设计理念的缺陷，不能更好地满足大棚种植户的作业需求。

发明内容

本发明的目的是通过设计一款可以遥控的大棚内智能运输平台的控制系统解决这一影响设施农业发展的难题。所述控制系统包括车侧测距传感器、车前后测距传感器和控制器；所述车侧测距传感器由车体侧面各前后两个测距传感器组成，用于检测平台与棚内参照物，如暖墙的距离；所述车前后测距传感器用于检测平台与作业者或障碍物的距离；所述控制器根据上述传感器检测值进行以下控制：综合车侧前后两个测距传感器检测数值，判断车跑偏，调控转向马达调向；当车前后测距传感器检测的数值变化，超过预定距离阀值，则调整行走电机状态，以实现加减速跟随或停车等待临时下垄作业的作业者返回的功能。

优选地，所述车侧测距传感器的前方传感器检测到数值变化时，控制器会检查后方测距传感器检测获得的数值，如果该数值也有变化，则判定运输平台行进方向出现了偏差；否则控制器则认为前方传感器附近的参照物外形临时出现了变化，比如临时多了个木桩，或参照物在行进方向上出现了间隙。

优选地，所述控制器内设定了跟随模式，在此作业模式时，车前后测距传感器检测的数值变化，超过预定距离阀值，调整行走电机状态，具体是预定的距离阀值是控制器内部设定的一定的较小的时间段内的距离变化值，控制器通过检查车前后测距传感器检测的数值变化是否超过该数值，如果数值为增加并超过阀值，即判定所跟随的作业者临时走出了作业道进入农作物种植区作业，则停车等待作业者再次回到作业道；如果数值为减小并超过阀值，即判定作业车回到作业道，则准备继续跟随。

优选地，所述控制器内设置有多人作业模式，当设定在此作业模式时，运输平台前行至运输平台的前方测距传感器检测到障碍物时停止，等待中途装卸物资完毕后，接到车身上的方向控制面板或遥控器传来的继续前行或返回的指令时，继续前进或倒车，直到运输平台的前方传感器再次检测到障碍物时停车。

优选地，所述测距传感器是超声波测距传感器。

附图说明

图1是本发明的大棚智能运输平台行进控制系统的结构示意图；

图2是本发明的方向自动调整控制流程图；

图3是本发明的跟随模式控制流程图；

图4是本发明的多人模式控制流程图。

具体实施方式

下面结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

参见图1~4所示，以前行为例，智能运输平台行进过程中，控制器205始终检查车前方测距传感器203所探测获得的数值，一旦数值低于设定阀值，则发出停车信号给行走电机102，做出停车操作。如果需要调整行驶方向，则向转向电机101发出信号，以调整行驶方向，系统结构示意图见图1。由于大棚内作业环境可能会存在烟雾或湿度较大的情况，测距传感器优选超声波测距传感器。

本实施例中，所述控制器205对前行过程中的方向自动调整的控制方法流程图参见图2，以下结合该图做详细说明:

步骤S301，接收车侧前方测距传感器的距离探测值。

步骤S302，当车侧前方测距传感器的探测数值有变化，并且变化幅度超过控制器内设定的航线偏离距离阀值时，控制器此时检查车侧后测距传感器探测数值。

步骤S303，如果车侧后测距传感器探测数值也发生了变化，则控制器判定智能运输平台已经偏离航线。

步骤S304，控制器发控制信号给转向电机调整方向。

步骤S305，控制器继续比较两个传感器探测数值，如果未完全回到航线上，则继续S304进行纠偏控制，直到智能运输平台完全会到设定的航线上来，返回S301。

如果在步骤S303中，车侧后测距传感器探测数值未发生变化，则控制器判定此时航线参照物（如暖墙）的探测处出现了局部变形，现实环境中可能的表现是暖墙此处出现了一个木桩或水管等局部凸起或凹陷，此时控制器不进行纠偏控制，返回步骤S301。

本实施例中，所述控制器205在跟随模式下的控制方法流程图参见图3，以下结合该图做详细说明:

步骤S401，控制器接收前方测距传感器的距离探测值。

步骤S402，当前方测距传感器探测数值连续变大时，控制器判定作业者在作业道前行，进入步骤S403；如果探测数值发生变化且特定长度的时间内的变化值变大，并超过预定阀值，则控制器判定作业者临时离开作业道，进入步骤S404。

步骤S403，控制器发出启动信号给行走电机，启动并跟随作业者。返回步骤S401。

步骤S404，控制器发送停车型号给行走电机。

步骤S405，继续接收前方测距传感器的距离探测值。

步骤S406，当探测值再次发生变化，探测值变小并超过预定阀值，控制器判定作业者回到作业道，返回步骤S401。否则返回步骤S405。

本实施例中，所述控制器205在多人作业模式下的控制方法流程图参见图4，以下结合该图做详细说明：

步骤S501，控制器接收到前行或后退指令，下面以前进为例予以说明。

步骤S502，发控制信号给行走电机，前进。

步骤S503，接受前方测距传感器的距离探测值。

步骤S504，检查探测值是否变小，并达到一定阀值，如果是则进入步骤S505。

步骤S505，发控制信号给行进电机，停车。返回步骤S501。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种新型大棚智能运输平台控制系统，其特征在于，所述控制系统包括车侧测距传感器、车前后测距传感器和控制器；所述车侧测距传感器由车体侧面各前后两个测距传感器组成，用于检测平台与棚内参照物，如暖墙的距离；所述车前后测距传感器用于检测平台与作业者或障碍物的距离；所述控制器内设定了多个作业模式，在不同作业模式下，控制器根据上述传感器检测值进行以下控制：综合车侧前后两个测距传感器检测数值，判断车跑偏，调控转向马达调向；当车前后测距传感器检测的数值变化，超过预定距离阀值，则调整行走电机状态。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器综合车侧前后两个传感器检测数值，判断车跑偏，具体是当前测距传感器检测获得的数值有变化时，控制器会检查后方测距传感器检测获得的数值，如果该数值也有变化，则判定运输平台行进方向出现了偏差；否则控制器则认为前方传感器附近的参照物外形临时出现了变化，比如临时多了个木桩。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器内设定了跟随模式，在此作业模式时，车前后测距传感器检测的数值变化，超过预定距离阀值，调整行走电机状态，具体是预定的距离阀值是控制器内部设定的一定的较小的时间段内的距离变化值，控制器通过检查车前后测距传感器检测的数值变化是否超过该数值，如果数值为增加并超过阀值，即判定所跟随的作业者临时走出了作业道进入农作物种植区作业，则停车等待作业者再次回到作业道；如果数值为减小并超过阀值，即判定作业车回到作业道，则准备继续跟随。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器内设置有多人作业模式，当设定在此作业模式时，运输平台前行至运输平台的前方测距传感器检测到障碍物时停止，等待中途装卸物资完毕后，接到车身上的方向控制面板或遥控器传来的继续前行或返回的指令时，继续前进或倒车，直到运输平台的前方传感器再次检测到障碍物时停车。

5.根据权利要求1-4所述的控制系统，其特征在于，所述测距传感器是超声波测距传感器。