CN109996434A

CN109996434A - 作业机

Info

Publication number: CN109996434A
Application number: CN201780073001.0A
Authority: CN
Inventors: 深野纯; 竹田真人; 村冈敬介
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2019-07-09
Anticipated expiration: 2037-11-16
Also published as: CN109996434B; EP3545743B1; US20190269068A1; EP3545743A1; JP6935189B2; JP2018082683A; EP3545743A4; WO2018097034A1; US11026366B2

Abstract

提供了一种易于操作的步行型作业机。步行型作业机(1)包括：主体(2)，其设置有至少一个前轮(4)、一对左后轮和右后轮(5)和作业单元(3)；一对左行进马达和右行进马达(9L、9R)，其设置在后轮处；把手(6)，其从主体向后和向上延伸；用于检测主体的倾斜角度的倾斜角度检测装置(41)和用于检测施加到把手的向下负载的向下负载检测装置(38)中的至少一者；偏航速率检测装置(37)，其用于检测偏航速率；以及控制装置(10)，其用于驱动控制行进马达。控制装置基于倾斜角度或向下负载来判断主体是否处于向后倾斜的状态。当确定了主体不处于向后倾斜的状态时，执行直线行进控制，以在左行进马达和右行进马达之间设置旋转速度差以减小偏航速率，并且当确定了主体处于向后倾斜的状态时，不执行直线行进控制。

Description

作业机

技术领域

本发明涉及一种步行型作业机，诸如割草机、剪草机、除雪机、耕耘机等。

背景技术

已知一种步行型割草机(例如，专利文件1)，其包括：主体，其设置有一对左前轮和右前轮以及一对左后轮和右后轮；刀片，其设置在主体的下部中；驱动源，其驱动刀片和后轮；以及把手，其从主体向后和向上延伸。

【现有技术文件】

专利文件

专利文件1：JP2011-206018A

发明内容

【本发明要解决的问题】

在使用前述割草机的割草操作中，操作员使割草机直线向前移动以便以预定割草宽度直线地割草坪，并使割草机在田地的末端180°转弯，以在相反方向上直线地割草坪，并且重复该操作。因此，如果割草机的直线稳定性差，则可能在割草之后降低草坪的美观性，此外，为了防止在行进路径之间剩下未修剪的草坪，有必要增加行进路径的重叠量，这会降低工作效率。因此，操作员需要通过推拉割草机的把手来精调割草机的行进方向，以保持割草机的直线稳定性。此外，当转弯时，操作员需要准确地控制割草机的方向和位置，使得下一个割幅的边缘与先前的割幅的边缘重叠，并且下一个行进路径与先前的行进路径平行。割草机的这些操作受操作员的技能的影响，因此，需要一种即使是无经验的人也能够容易且有效地操作的割草机。

鉴于上述背景，本发明的目的是提供一种易于操作的步行型作业机。

【解决问题的手段】

为实现上述目的，本发明的一个实施例提供了一种步行型作业机，包括：主体，其设置有至少一个前轮以及一对左后轮和右后轮；作业单元，其设置在所述主体上；为相应的后轮设置的一对左行进马达和右行进马达；把手，其连接到所述主体并向后和向上延伸；检测所述主体的倾斜角度的倾斜角度检测装置和检测施加到所述把手的向下负载的向下负载检测装置中的至少一者；偏航速率检测装置，其检测在所述主体上产生的偏航速率；以及控制单元，其驱动控制所述行进马达，其中，所述控制单元基于所述倾斜角度或所述向下负载来判断所述主体是否处于向后倾斜的状态，并且如果确定了所述主体不处于所述向后倾斜的状态，则所述控制单元执行直线行进控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差以减小所述偏航速率，并且如果确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态，则所述控制单元不执行所述直线行进控制。

根据这种布置，当主体不处于向后倾斜的状态时，执行基于偏航速率的直线行进控制，由此作业机直线向前移动。另一方面，当主体处于向后倾斜的状态时，即，当确定前轮被操作员抬起以使主体转弯时，不执行直线行进控制，因此，直线行进控制不会阻碍操作员的转弯操作。

此外，在上述布置中，优选地，所述作业机还包括横向负载检测装置，所述横向负载检测装置检测施加到所述把手的向左或向右的横向负载，其中，当确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态时，所述控制单元基于所述横向负载的方向确定所述主体的转弯方向，并执行转弯辅助控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差，使得在转弯方向侧的行进马达的旋转速度低于另一个行进马达的旋转速度，以辅助所述转弯方向上的转弯。

根据这种布置，当主体处于向后倾斜的状态时，即，当确定前轮被操作员抬起以使主体转弯时，后轮在辅助操作员的转弯操作的方向上被驱动，因此，操作员的转弯操作变得容易。

此外，在上述布置中，优选地，当确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态时，所述控制单元基于所述偏航速率的方向确定所述主体的转弯方向，并执行转弯辅助控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差，使得在转弯方向侧的行进马达的旋转速度低于另一个行进马达的旋转速度，以辅助所述转弯方向上的转弯。

此外，在上述布置中，优选地，在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述行进马达，使得所述主体转弯180°。

根据这种布置，操作员易于使主体转弯180°。

此外，在上述布置中，优选地，所述作业单元包括由所述作业马达旋转的割草刀片，并且在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述左行进马达和所述右行进马达，使得所述主体转弯180°，并且所述主体在转弯之前和转弯之后的横向位移量小于或等于所述刀片的割草宽度。而且优选地，所述作业单元包括由作业马达旋转的耕耘机刀片，并且在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述左行进马达和所述右行进马达，使得所述主体转弯180°，并且所述主体在转弯之前和转弯之后的横向位移量大于或等于所述耕耘机刀片的横向宽度。

根据这种布置，操作员易于使主体转弯180°并在转弯之后调整主体的横向位置。

【本发明的效果】

根据前述布置，可以提供易于操作的步行型作业机。

附图说明

图1是根据实施例的电动割草机的透视图；

图2是根据实施例的电动割草机的剖视图；

图3是示出控制单元的结构的框图；

图4是示出驱动控制的程序的流程图；

图5是示出倾斜角度计算的程序的流程图；以及

图6是示出行进马达驱动控制的程序的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考图1至图6描述将根据本发明的作业机应用于步行型电动割草机的实施例。

【电动割草机的结构概述】

如图1和图2所示，根据本实施例的电动割草机1包括：主体2；作业单元3，其设置在主体2的下部中；一对左前轮和右前轮4以及一对左后轮和右后轮5，其可旋转地支撑在主体2上；以及把手6，其从主体2向后和向上延伸。作业单元3设置有凹部7，该凹部在主体2的下部的中心处向下开口，并且刀片3A可旋转地设置在凹部7中并且用作割草刀。在主体2上支撑有作业马达8，该作业马达具有联接到刀片3A的旋转输出轴以及用于分别驱动左后轮和右后轮5的一对左行进马达9L和右行进马达9R。作业马达8以及行进马达9L和9R是电动马达，并且主体2设置有用于控制马达8、9L和9R的控制单元10。

把手6包括从主体2的后部的任一横向上和向后延伸的一对侧杆12以及将侧杆12的后端彼此连接的框架形手柄13。把手6的手柄13设置有用于接收操作员的输入操作的操作输入单元14。操作输入单元14设置有用于操作行进马达9L和9R的行进杆15以及用于操作作业马达8的作业杆16。

主体2的上部设置有覆盖作业马达8的上盖18、左行进马达9L和右行进马达9R以及控制单元10。用于向马达8和9以及控制单元10供应电能的电池20被可拆卸地接收在通过使上盖18的上表面凹进而形成的电池托盘19中。

主体2形成有从凹部7延伸到主体2的后侧的通道(未示出)，并且设置草袋23来封闭通道的开口端。由刀片3A切割的草通过通道从凹部7排出到后部，并被收集在草袋23中。

【控制单元】

控制单元10包括由微计算机、ROM、RAM、周边电路、输入/输出接口、驱动器等组成的电子控制电路(ECU)。如图3所示，控制单元10连接到电池20并从电池20接收电能。控制单元10设置有分别与作业马达8以及左行进马达9L和右行进马达9R对应的马达驱动器31、32和33。控制单元10使电能经由马达驱动器31至33从电池20供应到马达8、9L和9R，并控制马达8、9L和9R。例如，控制单元10根据PWM控制通过控制各个马达驱动器31、32和33来改变提供给马达8、9L和9R的电压，从而改变马达8、9L和9R的旋转速度。

作业马达8以及左行进马达9L和右行进马达9R设置有用于检测对应的马达8、9L和9R的旋转角度的相应的旋转角度传感器34、35和36。旋转角度传感器34、35和36将与相应马达8、9L和9R的旋转角度对应的信号输出到控制单元10，并且控制单元10根据信号获取作业马达8以及左行进马达9L和右行进马达9R的旋转速度。

主体2设置有偏航速率传感器37(偏航速率检测装置)，该偏航速率传感器检测在主体2上产生的偏航速率。偏航速率是主体2绕通过主体2的重心并且竖向延伸的轴线(Z轴)的旋转角速度。偏航速率传感器37将与在主体2上产生的偏航速率对应的信号输出到控制单元10，并且控制单元10获取与该信号对应的偏航速率的值。偏航速率传感器37被设置成使得在平面图中用于顺时针旋转的偏航速率由正值表示，并且用于逆时针旋转的偏航速率由负值表示。

主体2设置有：竖向负载传感器38(向下负载检测装置)，其检测施加到把手6的竖向负载；以及横向负载传感器39(横向负载检测装置)，其检测施加到把手6的横向负载。竖向负载传感器38和横向负载传感器39均可以是已知的应变仪。把手6连接到主体2以便可以稍微移动，并且竖向负载传感器38和横向负载传感器39置于主体2和把手6的侧杆12的前端之间。竖向负载传感器38和横向负载传感器39各自将与施加的负载对应的信号输出到控制单元10，并且控制单元10获取与该信号对应的负载的值。竖向负载传感器38被设置为使得向下负载由正值表示，并且向上负载由负值表示。横向负载传感器39被设置为使得向右负载由正值表示，并且向左负载由负值表示。

控制单元10包括用作倾斜角度检测装置的加速度传感器41。例如，加速度传感器41是形成在控制单元10的板上的半导体装置，并且优选地使用MEMS技术形成。加速度传感器41可以是电容类型、压电类型等的加速度传感器。加速度传感器41是3轴加速度传感器，其输出与主体2在前后方向(X轴)、横向方向(Y轴)和竖直方向(Z轴)上的加速度对应的信号。从加速度传感器41输出的信号包括归因于重力加速度的低频静态分量(DC加速度)和归因于主体2的移动的高频动态分量(AC加速度)。

控制单元10基于来自加速度传感器41和竖向负载传感器38中的至少一者的信号来检测主体2的姿势。加速度传感器41和竖向负载传感器38中的每一者构成姿势检测装置。

行进杆15和作业杆16各自可枢转地附接到把手6，使得每个杆的手柄可以在手柄与把手6的手柄13隔开的初始位置和手柄位于把手6的手柄13附近的操作位置之间移动。操作输入单元14将与行进杆15的位置对应的行进指令信号输出到控制单元10，并将与作业杆16的位置对应的刀片旋转指令信号输出到控制单元10。行进指令信号在行进杆15处于初始位置时具有对应于0％的值，并且在行进杆15处于操作位置时具有对应于100％的值，其中行进指令信号的值从初始位置到操作位置逐渐增加。类似地，刀片旋转指令信号在作业杆16处于初始位置时是对应于0％的值，并且在作业杆16处于操作位置时是对应于100％的值，其中刀片旋转指令信号的值从初始位置到操作位置逐渐增加。在割草操作中，操作将行进杆15和作业杆16的手柄与把手6的手柄13一起抓住，以将行进杆15和作业杆16放置在操作位置中。

操作输入单元14设置有用于接受操作员关于电动割草机1的行进速度的输入操作的行进速度输入单元42。行进速度输入单元42可以包括可以关于操作输入单元14的主体移位的杆、转盘等，并且操作输入单元14将与行进速度输入单元42的位置对应的信号输出到控制单元10。基于来自操作输入单元14的信号，控制单元10获取与操作员期望的行进速度对应的行进马达9L和9R的被指令的旋转速度。

操作输入单元14设置有用于接受操作员关于刀片3A的旋转速度的输入操作的刀片旋转速度输入单元43。刀片旋转速度输入单元43可以包括可以关于操作输入单元14的主体移位的杆、转盘、按钮等，并且操作输入单元14将与刀片旋转速度输入单元43的位置对应的信号输出到控制单元10。基于来自操作输入单元14的信号，控制单元10获取与操作员期望的刀片旋转速度对应的作业马达8的被指令的旋转速度。

接下来，参考图4至图6，将对由控制单元10执行的控制进行描述。控制单元10并行地执行图4所示的驱动控制和图5所示的倾斜角度计算控制。图5所示的行进马达驱动控制示出了图4所示的驱动控制的步骤S5的细节。

在图4所示的驱动控制中，控制单元10首先判断刀片旋转指令信号Kb的值是否大于0％(步骤S1)。如果刀片旋转指令信号的值大于0％(刀片旋转指令信号为ON)，则控制单元10在步骤S2中驱动控制作业马达8。通过将作业马达8的被指令的旋转速度Rb_r乘以刀片旋转指令信号Kb的值来计算作业马达8的目标旋转速度Rb_t(Rb_t＝Rb_r×Kb)。此时，控制单元10基于来自作业马达旋转角度传感器34的信号执行反馈控制，使得作业马达8的旋转速度与目标旋转速度Rb_t一致。

如果在步骤S1中确定了刀片旋转指令信号的值是0％(刀片旋转指令信号为OFF)，则控制单元10进入步骤S3并停止作业马达8。

在步骤S2或S3之后的步骤S4中，控制单元10判断行进指令信号的值是否大于0％。如果行进指令信号的值大于0％(行进指令信号为ON)，则控制单元10在步骤S5中驱动控制行进马达9L和9R。稍后将详细描述步骤S5中的行进马达9L和9R的驱动控制。

如果在步骤S4中确定了行进指令信号的值是0％(行进指令信号为OFF)，则控制单元10进入步骤S6并停止行进马达9L和9R。在执行步骤S7或S8中的处理之后，控制单元10进入返回步骤，并重复驱动控制。

接下来，将描述由控制单元10执行的倾斜角度计算。在图5所示的倾斜角度计算中，控制单元10首先判断行进马达9L和9R是否处于加速或减速中(步骤S11)。在本实施例中，控制单元10基于行进指令信号的值执行步骤S11中的确定。具体地，控制单元10从对行进指令信号的值的增加或减少的检测中判断是否处于预定时期。在前述步骤S5中，基于行进指令信号的值来控制行进马达9L和9R的旋转速度，因此，可以从行进指令信号的值的增加或减少中确定行进马达9L和9R在预定时期期间处于加速或减速。

如果在步骤S11中确定了主体2处于加速或减速中(“是”)，则控制单元10在步骤S12中通过使用低通滤波器A对来自加速度传感器41的信号执行低通滤波处理，并且如果在步骤S11中确定主体2没有处于加速或减速中(“否”)，则控制单元10在步骤S13中通过使用低通滤波器B对来自加速度传感器41的信号执行低通滤波处理。控制单元10可以在步骤S12和S13中的低通滤波处理之前或之后对来自加速度传感器41的信号执行移动平均处理。由于步骤S12和S13中的低通滤波处理，从来自加速度传感器41的信号中去除加速度的作为高频分量的动态分量的部分，使得提取出归因于重力的静态分量。步骤S12中使用的低通滤波器A被设计成具有比步骤S12中使用的低通滤波器B的截止频率低的截止频率，因此具有较高的高频分量的去除率。即，通过使用低通滤波器A，与使用低通滤波器B的情况相比，增加了与来自加速度传感器41的信号中的高频分量对应的动态分量的去除率，由此，更可靠地去除了加速度的归因于主体2的行进的动态分量。

在步骤S12和S13之后的步骤S14中，基于来自加速度传感器41的已经经受低通滤波处理以提取加速度的静态分量的信号，控制单元10计算主体2绕横轴(Y轴)关于水平面的倾斜角度(俯仰角度)。例如，可以优选地通过基于加速度传感器41的信号的值与已经预先确认的倾斜角度之间的关系将加速度传感器41的信号的值乘以预定系数来执行倾斜角度的计算。在执行步骤S14中的处理之后，控制单元10进入返回步骤并重复倾斜角度计算控制。

接下来，将参考图6描述图4所示的驱动控制的步骤S5中的行进马达驱动控制。在行进马达驱动控制中，控制单元10在第一步骤S21中判断主体2是否处于预定的向后倾斜的状态。与其中所有前轮4和后轮5均接触地面的参考状态相反，主体2的向后倾斜的状态是其中主体2已经绕左后轮和右后轮5的轴线枢转使得左前轮和右前轮4离开地面同时左后轮和右后轮5接触地面的状态。在主体2处于参考状态时操作员推下把手6的情况下，主体2绕后轮5的轴线枢转成向后倾斜的状态。

可以以各种方式判断主体2是否处于预定的向后倾斜的状态。例如，其可以通过以下四种方法中的任何一种方法进行确定。在第一种方法中，如果通过倾斜角度计算而计算出的倾斜角度的绝对值大于或等于预定倾斜角度确定值，则可以确定主体2处于预定的向后倾斜的状态。

在第二种方法中，如果通过倾斜角度计算而计算出的倾斜角度的绝对值大于或等于预定倾斜角度确定值并且倾斜角度的变化率大于或等于预定变化率确定值，则可以确定主体2处于预定的向后倾斜的状态。通过考虑主体2的倾斜角度的变化率，可以确定导致预定倾斜角度的原因。例如，在操作员推下把手6的情况下，倾斜角度的变化率相对较大，而在主体2的倾斜角度由于在斜坡上操作而逐渐变化的情况下，倾斜角度的变化率相对较小，因此，它们可以彼此区分。

在第三种方法中，如果竖向负载传感器38检测到的竖向负载大于或等于预定竖向负载确定值，则可以确定主体2处于预定的向后倾斜的状态。通过基于竖向负载执行确定，可以确定推下把手6的手柄13的操作是操作员执行的，并且确定向后倾斜的状态是由下推操作引起的。

在第四种方法中，如果竖向负载传感器38检测到的竖向负载大于或等于预定竖向负载确定值并且倾斜角度的绝对值大于或等于预定倾斜角度确定值，则可以确定主体2处于预定的向后倾斜的状态。通过基于竖向负载和倾斜角度执行确定，可以更可靠地判断主体2是否处于向后倾斜的状态。

如果在步骤S21中确定主体2处于向后倾斜的状态，则控制单元10进入步骤S22，并且执行通过步骤S22至S25中的处理实现的转弯辅助控制。另一方面，如果在步骤S21中确定了主体2不处于向后倾斜的状态，则控制单元10在步骤S26中执行直线行进控制。

在转弯辅助控制中，在步骤S22中判断由横向负载传感器39检测到的横向负载是否小于或等于预定右转弯确定值。横向负载在其是向右负载时具有正值，并且在其是向左负载时具有负值。右转弯确定值是负值，并且被设置为判断横向负载是否是向左负载，即，是否向把手6施加预定的向左负载。向把手6施加向左负载引起主体向右偏航，因此，当横向负载小于或等于右转弯确定值时，可以确定操作员试图使主体2向右转弯或者主体2处于右转弯操作中。

如果在步骤S22中确定横向负载大于右转弯确定值，则控制单元10在步骤S24中判断横向负载是否大于或等于预定左转弯确定值。左转弯确定值是正值，并且被设置为判断横向负载是否是向右负载，即，是否向把手6施加预定的向右负载。向把手6施加向右负载引起主体向左偏航，因此，当横向负载大于或等于左转弯确定值时，可以确定操作员试图使主体2向左转弯或者主体2处于左转弯操作中。

如果步骤S22中的判断结果为“是”(横向负载小于或等于右转弯确定值)，则控制单元10在步骤S23中执行右转弯辅助控制，如果步骤S24中的判断结果为“是”(横向负载大于或等于左转弯确定值)，则控制单元10在步骤S25中执行左转弯辅助控制，并且如果步骤S24中的判断结果为“否”(横向负载大于右转弯确定值并且小于左转弯确定值)，则控制单元10既不执行右转弯辅助控制也不执行左转弯辅助控制。

在右转弯辅助控制中，控制单元10将左行进马达9L的目标旋转速度设置为高于右行进马达9R的目标旋转速度，并通过基于相应的目标旋转速度控制行进马达驱动器32和33来驱动左行进马达9L和右行进马达9R达预定时期。另一方面，在左转弯辅助控制中，控制单元10将右行进马达9R的目标旋转速度设置为高于左行进马达9L的目标旋转速度，并通过基于相应的目标旋转速度控制行进马达驱动器32和33来驱动左行进马达9L和右行进马达9R达预定时期。在右转弯辅助控制和左转弯辅助控制中，左行进马达9L和右行进马达9R之间的旋转速度差以及左行进马达9L和右行进马达9R的驱动时期被设置为使得主体2转弯恰好180°并且主体2在转弯之前和转弯之后之间的横向位移量小于或等于刀片3A的割草宽度。要注意的是，主体2在转弯之前和转弯之后之间的横向位移量越接近割草宽度越好，因为行进路径的重叠变得越小。在本实施例中，刀片3A的割草宽度由刀片的直径确定。主体2在转弯之前和转弯之后之间的横向位移量由主体2的转弯半径确定。主体2的转弯半径由左行进马达9L和右行进马达9R的旋转速度差确定，并且主体2的转弯角度由行进马达9L和9R的旋转速度和驱动时期确定。

右转弯辅助控制中的目标旋转速度根据以下等式(1)和(2)进行计算，例如：

Rs_tr＝Rs_r×Ks×Kdr…(1)

Rs_tl＝Rs_r×Ks×Kdl…(2)

其中，Rs_tr表示右行进马达9R的目标旋转速度，Rs_r表示左行进马达和右行进马达的被指令的旋转速度，Kdr表示右旋转速度系数，Rs_tl表示左行进马达9L的目标旋转速度，并且Kdl表示左旋转速度系数。右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl具有为右转弯辅助控制和左转弯辅助控制预定的值。在右转弯辅助控制中，左旋转速度系数Kdl被设置为大于右旋转速度系数Kdr的值，而在左转弯辅助控制中，右旋转速度系数Kdr被设置为大于左旋转速度系数Kdl的值。优选地，右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl之和的一半等于1。在右转弯辅助控制和左转弯辅助控制中，在以具有旋转速度差的目标旋转速度驱动左行进马达9L和右行进马达9R达预定时期之后，控制单元10将右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl设置为1，以使旋转速度差为零。

在执行右转弯辅助控制或左转弯辅助控制之后，控制单元10继续结束并终止图1的驱动控制中的步骤S5的处理。此外，在横向负载大于右转弯确定值并且小于左转弯确定值的情况下，控制单元10确定割草机不处于转弯状态并且继续结束而不执行右或左转弯辅助控制。

如果在步骤S21中确定主体2不处于向后倾斜的状态，则控制单元10执行行进马达9L和9R的直线行进控制。在直线行进控制中，控制单元10基于由偏航速率传感器37检测到的偏航速率来设置左行进马达9L和右行进马达9R的目标旋转速度之间的旋转速度差，并通过基于相应的目标旋转速度控制行进马达驱动器32和33来驱动左行进马达9L和右行进马达9R达预定时期。在直线行进控制中，当检测到顺时针偏航速率时，旋转速度差被设置为使得右行进马达9R的目标旋转速度高于左行进马达9L的目标旋转速度，并且当检测到逆时针偏航速率时，旋转速度差被设置为使得左行进马达9L的目标旋转速度高于右行进马达9R的目标旋转速度。

例如，根据前述等式(1)和(2)来计算直线行进控制中的目标旋转速度。通过参考其中关于偏航速率的值设置右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl的映射来设置右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl。在该映射中，进行设置使得对于偏航速率(右转弯)的正值，右旋转速度系数Kdr大于左旋转速度系数Kdl，并且右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl之间的差随着偏航速率增加而增加。此时，左旋转速度系数Kdl可以不管偏航速率的增加而不变地具有恒定值，或者可以随着偏航速率的增加而减小。另外，在该映射中，进行设置使得对于偏航速率(左转弯)的负值，左旋转速度系数Kdl大于右旋转速度系数Kdr，并且右旋转速度系数Kdr与左旋转速度系数Kdr之间的差异随着偏航速率增加而增加。此时，右旋转速度系数Kdr可以不管偏航速率的增加而不变地具有恒定值，或者可以随着偏航速率的增加而减小。如果进行设置使得右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl之和的一半等于1，则主体2的行进速度变为恒定。在直线行进控制中，在以具有旋转速度差的目标旋转速度驱动左行进马达9L和右行进马达9R达预定时期之后，控制单元10将右旋转速度系数Kdr和左旋转速度系数Kdl设置为1，以使旋转速度差为零。在执行直线行进控制之后，控制单元10继续结束并终止图1的驱动控制中的步骤S5的步骤。

在控制单元10执行图4至图6所示的控制流程的情况下，电动割草机1如下操作。当作业杆16被移动到操作位置侧或被操作员打开时，作业马达8被驱动并且刀片3A旋转，使得电动割草机1可以执行割草。当行进杆15被移动到操作位置侧或被打开时，行进马达9L和9R被驱动并且后轮5旋转，使得电动割草机1可以向前移动。在正常的割草操作中，操作员抓住行进杆15和作业杆16的手柄以及把手6的手柄13，以将行进杆15和作业杆16放置在操作位置中。

控制单元10判断主体2是否处于预定的向后倾斜的状态，并且如果确定了主体2不处于向后倾斜的状态，则执行直线行进控制。在直线行进控制中，基于在主体2上产生的偏航速率检测主体2的偏航，并且在左行进马达9L和右行进马达9R之间设置旋转速度差以抑制该偏航。因此，当检测到顺时针偏航速率时，右行进马达9R的旋转速度变得高于左行进马达9L的旋转速度，并且当检测到逆时针偏航速率时，左行进马达9L的旋转速度变得高于右行进马达9R的旋转速度，由此在抑制偏航速率的方向上向主体2施加转弯力。

当确定了主体2处于预定的向后倾斜的状态时，控制单元10不执行直线行进控制。因此，操作员的转弯操作不受直线行进控制的阻碍。另外，当确定了主体2处于预定的向后倾斜的状态时，控制单元10基于施加到把手6的横向负载获取操作员执行转弯操作的意图和转弯方向，并执行右转弯辅助控制或左转弯辅助控制。在左转弯辅助控制和右转弯辅助控制中，在左行进马达9L和右行进马达9R之间设置旋转速度差，使得主体2进行转弯。此时，适当地设置左行进马达9L和右行进马达9R之间的旋转速度差以及以旋转速度差进行驱动的持续时间，使得主体2转弯180°并且主体2在转弯之前和转弯之后之间的横向位移量小于或等于刀片3A的割草宽度。因此，在转弯之前和转弯之后之间的割幅的边缘彼此重叠，并且防止了剩下草坪未被割草。

如上所述，因为电动割草机1根据主体2的向后倾斜的状态和施加到把手的横向负载选择性地执行直线行进控制、右转弯辅助控制或左转弯辅助控制，所以操作员被允许容易地且适当地执行割草工作，而无需在直线移动割草机时或使割草机转弯时进行任何特殊操作。

前面已经描述了本发明的具体实施例，但是本发明不限于该实施例，并且可以以各种方式进行修改或改变。在前述实施例中，对执行左转弯辅助控制和右转弯辅助控制(步骤S22至S25)进行了配置，但是在另一个实施例中，可以省略左转弯辅助控制和右转弯辅助控制(步骤S22至S25)。

此外，虽然在前述实施例中，通过将横向负载与右转弯确定值和左转弯确定值进行比较(步骤S22和S24)来对左转弯操作和右转弯操作进行了配置，但是在另一个实施例中，可以通过将偏航速率与预定确定值进行比较来检测左转弯操作和右转弯操作。

在前述实施例中，本发明示例性地应用于割草机，但是本发明可以类似地应用于剪草机、除雪机和耕耘机。在剪草机的情况下，刀片3A应该用适于剪草的刀片替换，在除雪机的情况下，刀片3A应该用适于除雪的螺旋钻替换，并且在耕耘机的情况下，刀片3A应该用适于耕耘的耕耘机刀片替换。

例如，在用适于耕耘的耕耘机刀片替换作业单元3的情况下，在左转弯辅助控制或右转弯辅助控制中，左行进马达9L和右行进马达9R之间的旋转速度差以及以旋转速度差进行驱动的持续时间应该优选地被设置为使得主体2转弯180°并且主体2在转弯之前和转弯之后的横向位移量大于或等于耕耘机刀片的横向宽度。

【附图标记列表】

1：电动割草机

2：主体

3：作业单元

3A：刀片

4：前轮

5：后轮

8：作业马达

9L：左行进马达

9R：右行进马达

10：控制单元

14：操作输入单元

15：行进杆

16：作业杆

20：电池

31：作业马达驱动器

32：左行进马达驱动器

33：右行进马达驱动器

34：作业马达旋转角度传感器

35：左行进马达旋转角度传感器

36：右行进马达旋转角度传感器

37：偏航速率传感器

38：竖向负载传感器

39：横向负载传感器

41：加速度传感器

42：行进速度输入单元

43：刀片旋转速度输入单元。

Claims

1.一种步行型作业机，包括：

主体，其设置有至少一个前轮以及一对左后轮和右后轮；

作业单元，其设置在所述主体上；

为相应的后轮设置的一对左行进马达和右行进马达；

把手，其连接到所述主体并向后和向上延伸；

检测所述主体的倾斜角度的倾斜角度检测装置和检测施加到所述把手的向下负载的向下负载检测装置中的至少一者；

偏航速率检测装置，其检测在所述主体上产生的偏航速率；以及

控制单元，其驱动控制所述行进马达，

其中，所述控制单元基于所述倾斜角度或所述向下负载来判断所述主体是否处于向后倾斜的状态，并且如果确定了所述主体不处于所述向后倾斜的状态，则所述控制单元执行直线行进控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差以减小所述偏航速率，并且如果确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态，则所述控制单元不执行所述直线行进控制。

2.根据权利要求1所述的作业机，还包括横向负载检测装置，所述横向负载检测装置检测施加到所述把手的向左或向右的横向负载，

其中，当确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态时，所述控制单元基于所述横向负载的方向确定所述主体的转弯方向，并执行转弯辅助控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差，使得在转弯方向侧的行进马达的旋转速度低于另一个行进马达的旋转速度，以辅助所述转弯方向上的转弯。

3.根据权利要求1所述的作业机，其中，当确定了所述主体处于所述向后倾斜的状态时，所述控制单元基于所述偏航速率的方向确定所述主体的转弯方向，并执行转弯辅助控制，以在所述左行进马达和所述右行进马达之间设置旋转速度差，使得在转弯方向侧的行进马达的旋转速度低于另一个行进马达的旋转速度，以辅助所述转弯方向上的转弯。

4.根据权利要求2或3所述的作业机，其中，在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述行进马达，使得所述主体转弯180°。

5.根据权利要求2或3所述的作业机，其中，所述作业单元包括由所述作业马达旋转的割草刀片，并且

在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述左行进马达和所述右行进马达，使得所述主体转弯180°，并且所述主体在转弯之前和转弯之后的横向位移量小于或等于所述刀片的割草宽度。

6.根据权利要求2或3所述的作业机，其中，所述作业单元包括由作业马达旋转的耕耘机刀片，并且

在所述转弯辅助控制中，所述控制单元驱动控制所述左行进马达和所述右行进马达，使得所述主体转弯180°，并且所述主体在转弯之前和转弯之后的横向位移量大于或等于所述耕耘机刀片的横向宽度。