CN1390443A - 含有超宽频带引导系统的田角喷灌系统 - Google Patents

含有超宽频带引导系统的田角喷灌系统 Download PDF

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Abstract

一自动推进喷灌装置包括一长主构架，该主构架在中心枢转装置的一端上枢轴转动并支承在多个自动推进的非可操纵支架上。一延伸构架枢转地固定于主构架的另一端上以喷灌农田的角区域。一可操纵驱动支架支承延伸构架并包含一对可操纵驱动轮。延伸构架的引导和控制装置包括安置在可操纵驱动支架上的一UWB接收器和一计算机装置，它们用于接收和处理有关可操纵驱动支架的位置的超宽频带UWB信息和确定可操纵驱动轮相对于主构架运动的最佳转向角。至少发射装置安置在UWB接收器可接收的范围内。用UWB发射装置发射的信号由操纵驱动支架上的UWB接收器接收并用于确定当前位置和相对于主构架的最佳转向角。

Description

含有超宽频带引导系统的田角喷灌系统
技术领域
本发明涉及一中心枢转喷灌系统，它具有喷灌所灌溉的农田的田角的能力。更具体地说，本发明涉及一种用于引导角跨臂相对系统的中心枢转部分运动的改进装置，该系统包括一超宽频带(UWB)引导系统。
背景技术
一些传统的中心枢转喷灌系统都包含一长的主构架，该主构架其里端与中心枢转结构相连并且从该结构向外延伸。传统的中心枢转喷灌系统的主构架是由多根以端对端的方式连接在一起的管子组成的，这些管子支承在多个驱动支架上。在大多数传统的中心枢转喷灌系统中，最远端的驱动支架是主驱动支架，它可以响应与其相邻构架部的角位移选择性地驱动其他一些驱动支架。
在20世纪70年代初期，中心枢转喷灌系统的田角系统已发展到能灌溉一四边形的农田的角部或田角。例如，见美国专利号：3,797,517；3,802,726和3,902,668。田角系统通常由一延伸构架或臂组成，有时被称作为角跨臂，延伸构架枢轴地连接到主构架的外端并支承在至少一个可操纵的驱动支架上。为了在主臂环绕农田运动时导引或操纵延伸支架，以及延伸构架可进出农田的田角则需要一引导系统。或许，最普遍的导引延伸支架的方法是在美国专利号3,902,668中所揭示的埋置式导线系统。但是，在此之前已有人提出许多不同类型的驱动和导引延伸支架的轮子的系统，例如，见美国专利号4,508,269和4,674,681。
发明内容
本发明的目的是提供一种包含UWB引导系统的角喷灌系统。
本发明的另一个目的是提供一种田角喷灌系统，它包括一UWB接收器和一计算机装置，用于接收和处理来自关于可操纵驱动支架的位置的超宽频带UWB信息和确定可操纵驱动轮相对于所述主构架转动的最佳转向角，以及使操纵装置能将所述可操纵驱动轮置于最佳的转向角上。
本发明的再一个目的是提供一种所描述类型的统，该系统利用导引装置使延伸构架相对主构架精确地定位。
按照本发明的一种自动推进喷灌系统包含一长的主构架，该主构架在中心枢转装置的一端上枢轴转动并支承在多个自动推进的、非可操纵支架上，一延伸构架(角跨臂)枢轴地固定在主构架的另一端上的延伸构架以喷灌农田的田角区域。一操纵驱动支架可支承所述延伸构架且包含一对可操纵的驱动轮。为驱动可操纵驱动轮以引导所述可操纵驱动支架沿着一预选的轨迹运动而设有一操纵装置，因此，当所述主构架进入田角区域时使所述延伸构架的枢轴地延伸入农田的田角区域，当所述主构架离开田角区域时使所述延伸构架从农田的田角区域枢轴缩回。为控制可操纵驱动支架的驱动轮的运作而提供一控制装置。该控制装置包括一UWB接收器和一计算机装置，它们用于接收和处理来自关于可操纵驱动支架的位置的超宽频带UWB信息和确定可操纵驱动轮相对于所述主构架运动的最佳转向角，以及使操纵装置能将所述可操纵驱动轮置于最佳的转向角上。该UWB接收器和计算机装置安置在可操纵驱动支架上。一个或多个UWB发射装置安置在接收器的接收范围内。UWB发射装置发射的信号由操纵驱动支架上的UWB接收器进行接收并用于确定当前位置和相对于主构架的最佳的转向角。
虽然现有技术系统通常确实表现出可满意地驱动和导引延伸构架，但是，应该认为由于利用一超宽频带引导系统，本发明的驱动和导引要比现有技术系统更可靠和更精准。
附图说明
图1是一包含超宽频带引导系统的传统角喷灌系统的透视图。
具体实施方式
在图1中，数字10指的是一个机械化的喷灌(灌溉)系统，在此情况下，该喷灌系统为一在其外端具有田角喷灌装置或角跨臂12的中心枢转系统。喷灌系统10包括一固定式中心枢转架14，如此，系统可环绕枢转架在地田上枢轴转动以喷灌地田或农田。喷灌系统10包括一通常以16表示的主构架，该主构架包含一从中心枢转架14向外延伸并支承在多个非可操纵的驱动支架20上的水管18，所述驱动支架20各自装有两个驱动轮22和24。虽然图1中只示出了两个驱动支架20，但是主构架16可利用任何数量的驱动支架。
田角喷灌装置或角跨臂12其里端与最新标准的驱动单元(LRDU)27枢转地相连并支承在具有一对可操纵驱动轮26和28的可操纵驱动支架或单元(SDU)25上，这对驱动轮26和28除了控制或导引装置之外由电动机以常规方式机械地进行操纵。一般，控制角跨臂12的伸展和缩回的通用方法是依靠感测由沿着可操纵驱动支架(SDU)25的所需路径埋置的电缆所产生的电场，依靠如美国专利号3,902,668所揭示的装配有角臂的中心枢转喷灌系统。对于这种手段，一枢转架(角跨臂)12上的振荡器可用于在埋置的电缆中产生一个低频信号，所述电缆带有一天线和一信号处理电子设备，它们安装在驱动支架(SDU)25上以检测从埋入电缆中辐射的电场和确定驱动支架25的驱动轮26、28的适宜的转向角，驱动轮使驱动支架25保持在埋置电缆顶部的上方。这种方法的缺陷是电缆和安装的费用都较大，以及工作电缆易损坏。对于这种常规的装配有角跨臂的中心枢转喷灌系统，就可利用本发明的UWB引导系统。
本发明的引导系统包括一操纵驱动支架25的驱动轮26和28方向的控制装置。控制装置包括一UWB接收装置和一计算机32以接收和处理作为可操纵驱动支架位置的UWB信息和确定可操纵驱动轮26和28相对于主构架16运动的最佳转向角。UWB接收装置和计算机装置32位于或紧靠在驱动支架25上。一个或多个UWB发射装置30设置于UWB接收装置32的接收范围之内。用UWB发射装置30发射的无线电信号由可操纵驱动单元25上的UWB接收器32接收并用来确定当前的位置和相对于主构架的最佳转向角。一旦计算机确定了驱动轮26和28相对于主构架的最佳转向角，控制装置就能使驱动轮26和28移动到那个最佳转向角度位置，以便角跨臂12相对于主构架沿着所需路径或轨迹转动。
因此，可以看到为导引角跨臂相对于喷灌系统的主构架运动而提供了一种新颖的UWB引导系统。

Claims (3)

1.一种自动推进喷灌系统，它具有：一长的主构架，该主构架在中心枢转装置的一端上枢轴转动并安装在多个自动推进的非可操纵支架上；一延伸构架，它枢轴地固定在主构架的另一端上以喷灌农田的田角区域；一支承所述延伸构架的可操纵驱动支架，该驱动支架包括一对可操纵驱动轮和转向装置，该转向装置用于驱动所述可操纵驱动轮以引导所述可操纵驱动支架沿着一预定轨迹运动，因此，当所述主构架进入角区域时使所述延伸构架枢转延伸入农田的田角区域，当所述主构架离开角区域时使所述延伸构架从农田的田角区域枢转缩回，本发明的改进包括：
控制用于操纵可操纵驱动轮的装置运行的控制装置；
所述控制装置包括至少一UWB发射装置，该发射装置可向可操纵驱动支架发射UWB无线电信号；
所述控制装置还包括一UWB接收器和一计算机装置，它们用于接收和处理来自超宽频带UWB发射装置有关所述可操纵驱动支架的位置的超宽频带UWB信息和确定可操纵驱动轮相对于所述主构架运动的最佳转向角，以及使操纵装置能将所述可操纵驱动轮调整到或定位在最佳的转向角上。
2.如权利要求1所述的自动推进喷灌系统，其特征在于，至少提供两个可向UWB超宽频带接收器发射超宽频带无线电信号的超宽频带发射装置。
3.如权利要求1所述的自动推进喷灌系统，其特征在于，所述超宽频带接收器安置在所述可操纵驱动支架上。
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