CN113273325B - 一种小型智能耕地机 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种小型智能耕地机，包括底座，底座的底部分别有车轮、驱动组件、制动组件与转向组件，且转向组件与制动组件分别位于驱动组件的一侧，底座的顶部外壁山安装有车厢，车厢的顶部外壁上设置有控制组件，底座的顶部外壁上分别焊接有支撑架与固定块，支撑架的顶部外壁上固定安装有支撑板，固定块的顶部外壁上通过轴承连接有犁杆，通过设置的工控机、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、双目视觉传感器与导航定位设备获得信息，经过处理计算，然后作出决策，把指令发到CAN线上，驱动组件、转向组件、制动组件、升降组件、摆动组件，从CAN线上获得指令信息，执行相应的动作，从而实现无人驾驶的智能耕地，节省劳力，促进农业发展。

Description

一种小型智能耕地机
技术领域
本发明涉及智能网联汽车技术技术领域，特别涉及一种小型智能耕地机。
背景技术
目前，多款小轿车已经装备了智能网联技术的部件，实现了部分自动驾驶(智能化等级中的第二级L2)，由于轿车速度高，安全等级要求高，还未真正实现无人驾驶，而小型耕地机速度低，安全等级要求也低，可以实现无人驾驶。
我国三分之二以上的地区属于低山丘陵区，单块耕地面积小，1亩左右大小的地块随处可见，小块耕地无法使用大型农业机械，原来使用蓄力耕地，现在使用拖拉机耕地，小拖拉机也需一位拖拉机手，现在人工费大长，劳力费用占农产品价值中的主要支出，农民感到种地不划算，这种耕地机械浪费了大量的人力，影响的农业的收益，阻碍了农业的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型智能耕地机，以解决上述背景技术中提出小型耕地机需要人工配合使用，存在费事费力影响农业的收益的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种小型智能耕地机，包括底座，所述底座的底部分别有车轮、驱动组件、制动组件与转向组件，且所述转向组件与所述制动组件分别位于所述驱动组件的一侧，所述底座的顶部外壁山安装有车厢，所述车厢的顶部外壁上设置有控制组件，所述底座的顶部外壁上分别焊接有支撑架与固定块，所述支撑架的顶部外壁上固定安装有支撑板，所述固定块的顶部外壁上通过轴承连接有犁杆，所述支撑板的侧壁上设置有升降组件，所述犁杆的一端固定安装有连接杆，所述连接杆的侧壁上设置有摆动组件，所述连接杆的一端通过轴承连接有犁柱，所述犁柱的一端安装有犁面；
所述摆动组件包括第二电机、摆动控制器、第一锥型齿与第二锥型齿，所述摆动控制器位于所述第二电机的侧壁上，所述第二电机的输出端与所述第一锥型齿固定连接，所述第二锥型齿位于所述犁柱的一端，所述第二锥型齿与所述第一锥型齿之间啮合连接，所述摆动控制器与所述第二电机之间电性连接。
优选的，所述底座的的底部外壁上分别设置有固定筒与弹簧，所述固定筒的内部设置有伸缩柱，所述弹簧位于所述伸缩柱与所述固定筒的外部。
优选的，所述驱动组件包括电池与控制系统、电机与控制单元、差速器与半轴，所述电机与控制单元位于所述差速器的侧壁上，所述半轴的两端穿过所述差速器与所述车轮相连接。
优选的，所述制动组件包括制动控制器、制动主缸、制动管路与制动分泵，所述制动控制器位于所述制动主缸的侧壁上，所述制动主缸的输出端通过所述制动管路与所述制动分泵相连接。
优选的，所述转向组件包括转向控制器、转向机、转向横拉杆与转向节，所述转向控制器位于所述转向机的侧壁上，所述转向机的两端与所述转向横拉杆相连接，所述转向横拉杆的一端通过轴承与所述转向节相连接，所述转向节的一端与所述车轮相连接。
优选的，所述车厢的一侧外壁上分别安装有LED照明灯与弧形挡板，且所述弧形挡板位于所述LED照明灯的一侧。
优选的，所述控制组件包括双目视觉传感器、毫米波雷达、激光雷达、工控机、GPS天线、导航定位设备与超声波雷达，所述毫米波雷达位于所述车厢的两侧外壁上，所述超声波雷达、所述导航定位设备、所述GPS天线、所述工控机、所述激光雷达与所述双目视觉传感器分别位于所述车厢的顶部外壁上。
优选的，所述升降组件包括第一电机、齿轮、齿板、滑槽与升降控制器，所述升降控制器位于所述第一电机的侧壁上，所述第一电机的输出端与所述齿轮相连接，所述齿轮与所述齿板啮合连接，所述齿板通过所述滑槽与所述支撑板相连接，所述升降控制器与所述第一电机之间电性连接。
本发明的技术效果和优点：
1、通过设置的工控机、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、双目视觉传感器与导航定位设备获得信息，经过处理计算，然后作出决策，把指令发到CAN线上，驱动组件、转向组件、制动组件、升降组件、摆动组件，从CAN线上获得指令信息，执行相应的动作，从而实现无人驾驶的智能耕地，节省劳力，促进农业发展。
2、通过设置的弹簧、伸缩柱与固定筒，耕地机在移动过程中，遇到地面不平情况时，底座下压弹簧与伸缩柱，伸缩柱在固定筒内部进行伸缩，从而达到了缓冲减震的效果。
3、该小型智能耕地机安装有智能网联技术的部件，能识别已耕作的区域、未耕作的区域、地边、地头、地边界形状，能自动沿地边、地垄耕地，到地头则提升犁体、拐弯、扭转犁面，使回程也把土翻向一侧、降下犁体、回程耕地，小型智能耕地机安全可靠、使用方便、智能化程度高。
附图说明
图1为本发明整体结构的示意图。
图2为本发明犁体结构的示意图。
图3为本发明平面结构的示意图。
图4为本发明平面结构的俯视图。
图5为本发明犁杆与犁柱立体结构的示意图。
图6为本发明A处放大结构的示意图。
图中：1、底座；2、LED照明灯；3、固定筒；4、弹簧；5、伸缩柱；6、转向组件；601、转向控制器；602、转向机；603、转向横拉杆；604、转向节；7、制动组件；701、制动控制器；702、制动主缸；703、制动管路；704、制动分泵；8、车轮；9、驱动组件；901、电池与控制系统；902、电机与控制单元；903、差速器；904、半轴；10、控制组件；101、双目视觉传感器；102、毫米波雷达；103、激光雷达；104、工控机；105、GPS天线；106、导航定位设备；107、超声波雷达；11、车厢；12、弧形挡板；13、支撑架；14、支撑板；15、犁杆；16、连接杆；17、犁柱；18、犁面；19、升降组件；191、第一电机；192、齿轮；193、齿板；194、滑槽；195、升降控制器；20、固定块；21、摆动组件；211、第二电机；212、摆动控制器；213、第一锥型齿；214、第二锥型齿。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-6所示的一种小型智能耕地机，包括底座1，底座1的底部分别有车轮8、驱动组件9、制动组件7与转向组件6，且转向组件6与制动组件7分别位于驱动组件9的一侧，驱动组件9包括电池与控制系统901、电机与控制单元902、差速器903与半轴904，电机与控制单元902位于差速器903的侧壁上，半轴904的两端穿过差速器903与车轮8相连接，电池与控制系统901为电机与控制单元902提供电能源，电机与控制单元902、差速器903与半轴904之间相互配合，使得车轮8进行旋转，制动组件7包括制动控制器701、制动主缸702、制动管路703与制动分泵704，制动控制器701位于制动主缸702的侧壁上，制动主缸702的输出端通过制动管路703与制动分泵704相连接，通过工况机104发出信号，制动控制器701控制制动主缸702、制动管路703与制动分泵704运行工作，实现车轮8制动效果，转向组件6包括转向控制器601、转向机602、转向横拉杆603与转向节604，转向控制器601位于转向机602的侧壁上，转向机602的两端与转向横拉杆603相连接，转向横拉杆603的一端通过轴承与转向节604相连接，转向节604的一端与车轮8相连接，转向控制器601控制转向机602运行，转向横拉杆603带动转向节604，使得车轮8进行转向，底座1的的底部外壁上分别设置有固定筒3与弹簧4，固定筒3的内部设置有伸缩柱5，弹簧4位于伸缩柱5与固定筒3的外部，底座1压缩弹簧4，使得伸缩柱5伸缩在固定筒3内部，起到缓冲的效果，底座1的顶部外壁山安装有车厢11，车厢11的一侧外壁上分别安装有LED照明灯2与弧形挡板12，且弧形挡板12位于LED照明灯2的一侧，在夜晚时LED照明灯2提供照明，弧形挡板12防止车轮8上面泥土飞溅，车厢11的顶部外壁上设置有控制组件10，底座1的顶部外壁上分别焊接有支撑架13与固定块20，支撑架13的顶部外壁上固定安装有支撑板14，支撑架13起到支撑支撑板14的作用，固定块20的顶部外壁上通过轴承连接有犁杆15，通过轴承使得犁杆15转动灵活，支撑板14的侧壁上设置有升降组件19，犁杆15的一端固定安装有连接杆16，连接杆16的侧壁上设置有摆动组件21，连接杆16的一端通过轴承连接有犁柱17，犁柱17的一端安装有犁面19，摆动组件21包括第二电机211、摆动控制器212、第一锥型齿213与第二锥型齿214，摆动控制器212位于第二电机211的侧壁上，第二电机211的输出端与第一锥型齿213固定连接，第二锥型齿214位于犁柱17的一端，第二锥型齿214与第一锥型齿213之间啮合连接，摆动控制器212与第二电机211之间电性连接，第二电机211输出端带动第一锥型齿213旋转，第一锥型齿213与第二锥型齿214为啮合连接，使的犁柱17与犁面18进行摆动，犁面18摆动是为了在回程耕地时把土翻到地垄的同一侧，即前进时把土翻到耕地机的左侧，回程时把土翻到耕地机的右侧。
在本实施例中，控制组件10包括双目视觉传感器101、毫米波雷达102、激光雷达103、工控机104、GPS天线105、导航定位设备106与超声波雷达107，毫米波雷达102位于车厢11的两侧外壁上，超声波雷达107、导航定位设备106、GPS天线105、工控机104、激光雷达103与双目视觉传感器101分别位于车厢11的顶部外壁上，双目视觉传感器101可以采集车辆周边图像信息，与人类视觉最为接近，双目视觉传感器101可以拥有较广的垂直视场角、较高的纵向分辨率而且可以提供颜色和纹理信息等，这些信息有助于控制系统实现行人检测、车辆识别、交通标志识别等相对高层语义的任务，双目视觉传感器101通过采集的图像或者图像序列，经过控制中心单元的处理分析，能够识别丰富的环境信息，通过机器学习算法，还可以实现车距测量、道路循迹，从而实现前车碰撞预警和车道偏离预警，毫米波雷达102通过天线发射毫米波，接受目标反射信号，经处理器处理后快速准确地获取车辆车身周围的物理环境信息，如车辆与其他物体之间的相对距离、相对速度、角度、运动方向等，然后根据所探知的物体信息进行目标追踪和识别分类，进而结合车身动态信息进行数据融合，最终工控机104进行智能处理。
在本实施例中，升降组件19包括第一电机191、齿轮192、齿板193、滑槽194与升降控制器195，升降控制器195位于第一电机191的侧壁上，第一电机191的输出端与齿轮192相连接，齿轮192与齿板193啮合连接，齿板193通过滑槽194与支撑板14相连接，升降控制器195与第一电机191之间电性连接，第一电机191的输出端带动齿轮192旋转，齿轮192带动齿板193通过滑槽194进行升降，齿板193与犁杆15连接链，使得带动犁杆15升降。
本发明工作原理：本发明为一种小型智能耕地机，首先将超声波雷达107、毫米波雷达102通过CAN线与工控机104相连，激光雷达103、双目视觉传感器101、导航定位设备106(GPS与贯导)通过网线与工控机104相连，工控机104再用CAN线依次连接线性底盘的电池与控制系统901、电机与控制单元902、转向组件6、制动组件7、升降组件19、摆动组件19，超声波雷达107、毫米波雷达102、激光雷达103、双目视觉传感器101、导航定位设备106获得的环境信息传给工控机104，工控机104经过计算、处理、形成决策，以指令的方式通过CAN线传递给动力电池控制单元902、电机控制单元902、转向组件6、制动组件7、升降组件19、摆动组件21，自动实现驱动、转向、制动、犁升降、犁面18摆动等功能。
需要提起犁体时，工控机104发出指令通过CAN线传递给升降控制器195，升降控制器195控制第一电机191，第一电机191输出端带动齿轮192旋转，使齿板193通过滑槽194上下升降，齿板193带动犁杆15提起，当犁面需要摆动时，工控机104发出指令通过CAN线传递给摆动控制器212，摆动控制器212控制第二电机211运行，第二电机211的输出端带动第一锥型齿213旋转，使得第二锥型齿214带动犁柱17与犁面18摆动角度。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小型智能耕地机，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的底部分别有车轮(8)、驱动组件(9)、制动组件(7)与转向组件(6)，且所述转向组件(6)与所述制动组件(7)分别位于所述驱动组件(9)的一侧，所述底座(1)的顶部外壁上 安装有车厢(11)，所述车厢(11)的顶部外壁上设置有控制组件(10)，所述底座(1)的顶部外壁上分别焊接有支撑架(13)与固定块(20)，所述支撑架(13)的顶部外壁上固定安装有支撑板(14)，所述固定块(20)的顶部外壁上通过轴承连接有犁杆(15)，所述支撑板(14)的侧壁上设置有升降组件(19)，所述犁杆(15)的一端固定安装有连接杆(16)，所述连接杆(16)的侧壁上设置有摆动组件(21)，所述连接杆(16)的一端通过轴承连接有犁柱(17)，所述犁柱(17)的一端安装有犁面(18 )；
所述摆动组件(21)包括第二电机(211)、摆动控制器(212)、第一锥型齿(213)与第二锥型齿(214)，所述摆动控制器(212)位于所述第二电机(211)的侧壁上，所述第二电机(211)的输出端与所述第一锥型齿(213)固定连接，所述第二锥型齿(214)位于所述犁柱(17)的一端，所述第二锥型齿(214)与所述第一锥型齿(213)之间啮合连接，所述摆动控制器(212)与所述第二电机(211)之间电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述底座(1)的底部外壁上分别设置有固定筒(3)与弹簧(4)，所述固定筒(3)的内部设置有伸缩柱(5)，所述弹簧(4)位于所述伸缩柱(5)与所述固定筒(3)的外部。
3.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述驱动组件(9)包括电池与控制系统(901)、电机与控制单元(902)、差速器(903)与半轴(904)，所述电机与控制单元(902)位于所述差速器(903)的侧壁上，所述半轴(904)的两端穿过所述差速器(903)与所述车轮(8)相连接。
4.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述制动组件(7)包括制动控制器(701)、制动主缸(702)、制动管路(703)与制动分泵(704)，所述制动控制器(701)位于所述制动主缸(702)的侧壁上，所述制动主缸(702)的输出端通过所述制动管路(703)与所述制动分泵(704)相连接。
5.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述转向组件(6)包括转向控制器(601)、转向机(602)、转向横拉杆(603)与转向节(604)，所述转向控制器(601)位于所述转向机(602)的侧壁上，所述转向机(602)的两端与所述转向横拉杆(603)相连接，所述转向横拉杆(603)的一端通过轴承与所述转向节(604)相连接，所述转向节(604)的一端与所述车轮(8)相连接。
6.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述车厢(11)的一侧外壁上分别安装有LED照明灯(2)与弧形挡板(12)，且所述弧形挡板(12)位于所述LED照明灯(2)的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述控制组件(10)包括双目视觉传感器(101)、毫米波雷达(102)、激光雷达(103)、工控机(104)、GPS天线(105)、导航定位设备(106)与超声波雷达(107)，所述毫米波雷达(102)位于所述车厢(11)的两侧外壁上，所述超声波雷达(107)、所述导航定位设备(106)、所述GPS天线(105)、所述工控机(104)、所述激光雷达(103)与所述双目视觉传感器(101)分别位于所述车厢(11)的顶部外壁上。
8.根据权利要求1所述的一种小型智能耕地机，其特征在于：所述升降组件(19)包括第一电机(191)、齿轮(192)、齿板(193)、滑槽(194)与升降控制器(195)，所述升降控制器(195)位于所述第一电机(191)的侧壁上，所述第一电机(191)的输出端与所述齿轮(192)相连接，所述齿轮(192)与所述齿板(193)啮合连接，所述齿板(193)通过所述滑槽(194)与所述支撑板(14)相连接，所述升降控制器(195)与所述第一电机(191)之间电性连接。
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