CN106688648A - 一种基于can总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统 - Google Patents

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司癸卯
王彤
师毓
邵现田
赵建成
王杨煦
陈哲
张军
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00—Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/04—Apparatus for trimming hedges, e.g. hedge shears

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Abstract

本发明公开了一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统，包括用于安装臂架主杆的立柱，立柱固定安装在车体上，臂架主杆一端铰接在立柱上端，臂架主杆另一端固定安装有刀架，刀架内安装有刀具，刀架一侧固定安装有缓冲板，控制器连接有显示模块、报警模块和传感器模块，其中传感器模块安装在刀架上，用于检测刀架受压大小，在绿篱机刀具上装有压力传感器和缓冲装置，遇到障碍物时不会因为躲避不及而损坏工作刀具。缓冲板为聚乙烯材质，能有效减小障碍物带给刀具的冲击力。本绿篱机不仅能达到传统的绿篱修剪机的目的，还能自动避开障碍物，高效、智能的完成修剪作业，本装置结构简单，能有效达到修剪绿化带同时保护刀具的目的。

Description

一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统
技术领域
本发明涉及车载式绿篱机的避障系统领域，尤其涉及一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统。
背景技术
避障系统是车载式绿篱机顺利完成除草任务并且保护刀具不受损的重要安全保障。避障系统的研究一直是近年来的热点研究问题之一。避障系统在车载式绿篱机进行工作时对刀具的保护起着重要的作用。避障系统不但要求缓冲系统在检测到障碍物时，及时将信息反馈给主控制器，而且还要让车载式绿篱机做出合理的避障动作。在现有设备中，主要是依靠驾驶员视角以及直觉来判断障碍物的位置，往往存在误判而造成不必要的损坏，严重影响车载式绿篱机工作的高效性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统，以克服现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，包括用于安装臂架主杆的立柱，立柱固定安装在车体上，臂架主杆一端铰接在立柱上端，臂架主杆另一端固定安装有刀架，刀架内安装有刀具，刀架一侧固定安装有缓冲板。
进一步的，立柱通过驱动电机带动齿轮驱动回转或者通过液压马达相对于车体回转。
进一步的，其缓冲板为聚乙烯材质的缓冲板。
进一步的，臂架主杆与立柱之间通过第一液压缸连接，臂架主另一端通过滑块装置与刀架连接，其中臂架主杆与滑块装置连接有第二液压缸。
进一步的，其中滑块装置包括设置于刀架上端滑槽内的滑块，滑块上端分别与臂架主杆和第二液压缸一端铰接，通过第二液压缸控制滑块相对于臂架主杆转动。
一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置的控制系统，包括控制器以及与控制器连接的显示模块、报警模块和传感器模块，其中传感器模块安装在刀架上，用于检测刀架受压大小，传感器模块通过CAN总线与控制器连接。
进一步的，其中报警模块为声光报警器。
进一步的，控制器为S7-200型PLC单片机，显示模块为LED显示器。
进一步的，传感器模块通过缓冲装置安装在绿篱机刀具前端。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统，包括用于安装臂架主杆的立柱，立柱固定安装在车体上，臂架主杆一端铰接在立柱上端，臂架主杆另一端固定安装有刀架，刀架内安装有刀具，刀架一侧固定安装有缓冲板，还包括控制器以及与控制器连接的显示模块、报警模块和传感器模块，其中传感器模块安装在刀架上，用于检测刀架受压大小，传感器模块通过CAN总线与控制器连接，在绿篱机刀具上装有压力传感器和缓冲装置，遇到障碍物时不会因为躲避不及而损坏工作刀具。缓冲板为聚乙烯材质，能有效减小障碍物带给刀具的冲击力。本绿篱机不仅能达到传统的绿篱修剪机的目的，还能自动避开障碍物，高效、智能的完成修剪作业，本装置结构简单，能有效达到修剪绿化带同时保护刀具的目的。
附图说明
图1为本发明系统示意图。
图2为本发明缓冲装置安装结构示意图。
图3为本发明刀架结构示意图。
其中，1、臂架主杆；2、立柱；3、刀架；4、刀具；5、缓冲板；6、第一液压缸；7、滑块装置；8、第二液压缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，包括用于安装臂架主杆1的立柱2，立柱2固定安装在车体上，立柱2通过驱动电机带动齿轮驱动回转或者通过液压马达相对于车体回转，臂架主杆1一端铰接在立柱2上端，臂架主杆1能够相对于立柱2在竖直平面内转动，臂架主杆1另一端固定安装有刀架3，刀架3内安装有刀具4，刀架3一侧固定安装有缓冲板5，
其缓冲板5为聚乙烯材质的缓冲板；
臂架主杆1与立柱2之间通过第一液压缸6连接，臂架主杆1另一端通过滑块装置7与刀架3连接，其中臂架主杆1与滑块装置7连接有第二液压缸8，其中滑块装置7包括设置于刀架3上端滑槽内的滑块，滑块上端分别与臂架主杆1和第二液压缸8一端铰接，通过第二液压缸8控制滑块相对于臂架主杆1转动。其中立柱2通过回转平台固定安装在车体上，回转平台安装在车体上，马达带动回转平台转，从而带动臂架主杆1转动。
一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置控制系统，包括控制器以及与控制器连接的显示模块、报警模块和传感器模块，其中报警模块为声光报警器，传感器模块通过CAN总线与控制器连接，控制器为S7-200型PLC单片机，显示模块为LED显示器，安装在驾驶室便于驾驶员观察位置，其中传感器模块安装在刀架3上，传感器模块通过缓冲装置安装在绿篱机刀具前端。
在工作过程中，可通过人工控制液压缸从而实现刀架3的位置移动，当遇到硬物时，人工无法第一时间观察到时，刀架3上的缓冲板5产生弹性变形产生压力信号，在此过程中缓冲板上的压力传感器模块接收信号，PLC控制模块通过处理压力传感器模块所收集的信号，控制液压缸做伸缩动作从而抬起整个臂架结构，避开障碍物。在绿篱机刀具上装有压力传感器和缓冲装置，遇到障碍物时不会因为躲避不及而损坏工作刀具。缓冲板为聚乙烯材质，能有效减小障碍物带给刀具的冲击力。本绿篱机不仅能达到传统的绿篱修剪机的目的，还能自动避开障碍物，高效、智能的完成修剪作业，本装置结构简单，能有效达到修剪绿化带同时保护刀具的目的。

Claims (9)

1.一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，其特征在于，包括用于安装臂架主杆(1)的立柱(2)，立柱(2)固定安装在车体上，臂架主杆(1)一端铰接在立柱(2)上端，臂架主杆(1)另一端固定安装有刀架(3)，刀架(3)内安装有刀具(4)，刀架(3)一侧固定安装有缓冲板(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，其特征在于，立柱(2)通过驱动电机带动齿轮驱动回转或者通过液压马达相对于车体回转。
3.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，其特征在于，其缓冲板(5)为聚乙烯材质的缓冲板。
4.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，其特征在于，臂架主杆(1)与立柱(2)之间通过第一液压缸(6)连接，臂架主杆(1)另一端通过滑块装置(7)与刀架(3)连接，其中臂架主杆(1)与滑块装置(7)连接有第二液压缸(8)。
5.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置，其特征在于，其中滑块装置(7)包括设置于刀架(3)上端滑槽内的滑块，滑块上端分别与臂架主杆(1)和第二液压缸(8)一端铰接，通过第二液压缸(8)控制滑块相对于臂架主杆(1)转动。
6.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置的控制系统，其特征在于，包括控制器以及与控制器连接的显示模块、报警模块和传感器模块，其中传感器模块安装在刀架(3)上，用于检测刀架(3)受压大小，传感器模块通过CAN总线与控制器连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置及其控制系统，其特征在于，其中报警模块为声光报警器。
8.根据权利要求6所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置的控制系统，其特征在于，控制器为S7-200型PLC单片机，显示模块为LED显示器。
9.根据权利要求6所述的一种基于CAN总线的车载式绿篱机避障装置的控制系统，其特征在于，传感器模块通过缓冲装置安装在绿篱机刀具前端。
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