CN105900548A - 智能农用机械 - Google Patents

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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B51/00—Undercarriages specially adapted for mounting-on various kinds of agricultural tools or apparatus
    • A01B51/02—Undercarriages specially adapted for mounting-on various kinds of agricultural tools or apparatus propelled by a motor
    • A01B51/026—Undercarriages specially adapted for mounting-on various kinds of agricultural tools or apparatus propelled by a motor of the automotive vehicle type, e.g. including driver accommodation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/06—Systems determining position data of a target
    • G01S13/08—Systems for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
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Abstract

智能农用机械，包括车体、测距仪、地磁感应器、控制器和参照物，其特征在于测距仪、地磁感应器、控制器装于车体，测距仪测量车体与参照物之间的距离，地磁感应器测出车体行进方向与地磁场方向的夹角，控制器控制测距仪和地磁感应器的工作，并且控制器根据测距仪和地磁感应器所反馈的测量数据计算出车体方位，控制器根据车体方位和预设值控制车体的行动。

Description

智能农用机械
技术领域
本发明涉及一种自动化农用机械，尤其是能够通过自动测距和利用地磁场确定方位的智能机械。
背景技术
目前为了满足降低劳动强度提高劳动效率的需求，各种代替人工作业的耕地机械、播种机械、收割机械等等农业机械渐渐普及，此类机械往往是有人操作，在大面积田块降低劳动效率的作用明显，但在丘陵地带的小块田地中作业效果就大大降低。随着电子技术的发展，电子元器件价格的降低使得自动控制智能化的机械进入民用市场成为了可能，目前有遥控播种机的设计出现，虽然遥控的方式能使播种变得更快捷并能减轻劳动强度，但在较远距离控制时容易产生播种行距的偏差。
发明内容
为了解决以上现有技术的不足本发明采用的技术方案如下：
智能农用机械，包括车体、测距仪、地磁感应器、控制器和参照物，其特征在于测距仪、地磁感应器、控制器裝于车体，测距仪测量车体与参照物之间的距离，地磁感应器测出车体行进方向与地磁场方向的夹角，控制器控制测距仪和地磁感应器的工作，并且控制器根据测距仪和地磁感应器所反馈的测量数据计算出车体方位，控制器根据车体方位和预设值控制车体的行动。参照物可以是田埂或设立的标杆，测距仪发出测距信号束，该信号束在参照物上反射后被测距仪接收并计算出车体与参照物之间的距离；地磁感应器是能够测出设定方向与地磁场方向夹角的器件，典型的有：外磁场强度不大的情况下，在器件特定方向上的磁场强度与输出电流成线性关系，地磁感应器测出车体行进方向与地磁场方向的夹角，以地磁场方向作为基准，防止车体在行进中偏离预设的行进轨迹，控制器根据测距仪所测数据及地磁感应器测出的方向值计算出车体方位，判断转弯、作业、停止等等行动。
所述车体包括动力装置，该动力装置装于磁屏蔽罩A内，动力装置（比如电动机等）会产生磁场，该磁场会干扰地磁感应器对地磁场的测量，磁屏蔽罩可防止这种干扰。
所述车体还包括旋转器，该旋转器设置转盘和步进电机，所述测距仪装置在转盘上，转盘由步进电机控制。车体在行进中，参照物相对车体的方位在不停改变，为了保持测距仪始终朝向参照物，控制器依据车体方位向步进电机发出转动步进信号以调整测距仪的朝向。
所述车体两侧分别设行进轮，行进轮设电控离合器，电控离合器外设磁屏蔽罩B。两行进轮分别设电控离合器有利于实现控制器控制每个行进轮的运动，从而实现车体的行进、转弯和停止；电控离合器外设磁屏蔽罩是为了防止产生的磁场影响地磁感应器。
所述地磁感应器与控制器分别装于车体所设底板两侧，有助于减少控制器中电流和器件产生的磁场对地磁感应器的影响（在实际运用中，一般控制器产生的磁场较小，如果有较大的磁场产生，可选用加磁屏蔽罩的方式）。
所述地磁感应器与动力装置分别装于车体所设底板两侧，有助于更好的减少动力装置所产生的磁场对地磁感应器的影响。
本发明在车体上加装或拖曳不同功能的工作组件后就形成不同机型，比如加装播种组件，就可以通过本发明的智能控制系统形成自动播种机械，加装耕田组件就形成自动耕田机械，等等。
本发明采用上述技术方案后，其有益效果在于：
只要一个参照物和一个测距仪，有利于减低控制器芯片的计算难度，可减少反应时间。在控制电路中设定路径有助于提高稳定性。
附图说明
图1是本发明控制关系示意图；
图2是本发明磁屏蔽罩B局部剖视示意图；
图3是本发明外观结构示意图；
图4是本发明旋转器示意图；
图5是本发明与播种组件组合示意图。
附图标识说明：
1、车体 11、底板
12、行进轮 121、电控离合器
122、磁屏蔽罩B 13、动力装置
14、磁屏蔽罩A 15、旋转器
151、转盘 152、步进电机
2、测距仪 3、地磁感应器
4、控制器 5、参照物
6、播种组件。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。
请参见图1至图4所示，其显示出了本发明之较佳实施例的控制关系和具体结构，包括车体1、测距仪2、地磁感应器3、控制器4和参照物5，测距仪2、地磁感应器3、控制器4裝于车体1，测距仪2测量车体1与参照物5之间的距离，地磁感应器3测出车体1行进方向与地磁场方向的夹角，控制器4向测距仪2和地磁感应器3发出控制信号，并且控制器4根据测距仪2和地磁感应器3所反馈的测量数据计算出车体1方位，控制器4根据车体1方位和预设值控制车体1的行动。参照物5可以是田埂或设立的标杆，测距仪2发出测距信号束，该信号束在参照物5上反射后被测距仪2接收并计算出车体1与参照物5之间的距离；地磁感应器3是能够测出设定方向与地磁场方向夹角的器件，以地磁场方向作为基准，防止车体1在行进中偏离预设的行进轨迹，控制器4根据测距仪2所测数据及地磁感应器3测出的方向值计算出车体1方位，判断转弯、作业、停止等等行动。
如图2、图3所示，车体1包括动力装置13，动力装置13装于磁屏蔽罩A 14内，磁屏蔽罩A 14是防止动力装置13产生的磁场干扰地磁感应器3对地磁场的测量。
如图3、图4所示，车体1还包括旋转器15，旋转器15设置转盘151和步进电机152，测距仪2装置在转盘151上，转盘151由步进电机152控制，转盘151所设齿轮与步进电机152所设齿轮齿合。车体1在行进中，参照物5相对车体1的方位在不停改变，为了保持测距仪2始终朝向参照物5，控制器4依据车体1方位向步进电机152发出转动步进信号以调整测距仪2的朝向。
如图2所示，车体1两侧分别设行进轮12，行进轮12设电控离合器121，电控离合器121外设磁屏蔽罩B122。两行进轮12分别设电控离合器121有利于实现控制器4控制每个行进轮12的运动，从而实现车体1的行进、转弯和停止；电控离合器121外设磁屏蔽罩B122以防止产生的磁场影响地磁感应器3。
如图3所示，地磁感应器3与控制器4分别装于车体1所设底板11两侧，有助于减少控制器4中电流和器件产生的磁场对地磁感应器3的影响；地磁感应器3与动力装置13分别装于车体1所设底板11两侧，同样有助于更好的减少动力装置13所产生的磁场对地磁感应器3的影响。
本发明在车体1上加装或拖曳不同功能的工作组件后就形成不同机型，如图5所示，加装播种组件6，就可以通过本发明的智能控制系统形成自动播种机械。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.智能农用机械，包括车体、测距仪、地磁感应器、控制器和参照物，其特征在于测距仪、地磁感应器、控制器裝于车体，测距仪测量车体与参照物之间的距离，地磁感应器测出车体行进方向与地磁场方向的夹角，控制器控制测距仪和地磁感应器的工作，并且控制器根据测距仪和地磁感应器所反馈的测量数据计算出车体方位，控制器根据车体方位和预设值控制车体的行动。
2.根据权利要求1所述的智能农用机械，其特征在于：所述车体包括动力装置，该动力装置装于磁屏蔽罩A内。
3.根据权利要求1所述的智能农用机械，其特征在于：所述车体还包括旋转器，该旋转器设置转盘和步进电机，所述测距仪装置在转盘上，转盘由步进电机控制。
4.根据权利要求1所述的智能农用机械，其特征在于：所述车体两侧分别设行进轮，行进轮设电控离合器，电控离合器外设磁屏蔽罩B。
5.根据权利要求1所述的智能农用机械，其特征在于：所述地磁感应器与控制器分别装于车体所设底板两侧。
6.根据权利要求2所述的智能农用机械，其特征在于：所述地磁感应器与动力装置分别装于车体所设底板两侧。
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