CN209112117U - 一种轮式拖拉机遥控控制系统 - Google Patents

Abstract

一种轮式拖拉机遥控控制系统，包括：无线视频传输装置、远端信号传输装置、车辆端信号传输装置及信号命令执行装置；无线视频传输装置通过远端信号传输装置与车辆端信号传输装置联通，车辆端信号传输装置与信号命令执行装置联通。本系统通过视频监控显示器的实时监控，遥控器发送不同的控制信号，该信号通过无线网络传输给遥控拖拉机本体信号接收处理装置，解码后的信号传输给液压转向驱动装置和气缸推杆驱动装置，进而控制相应的液压油路和气路以实现遥控拖拉机本体的前进、停车、左右转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等拖拉机动作操控，能够完全在农村特别是果园地完成耕地、开沟、喷洒农药、起垄覆膜等作业。

Description

一种轮式拖拉机遥控控制系统

技术领域

本实用新型属于拖拉机领域，涉及一种轮式拖拉机遥控控制系统，尤其涉及一种适应于果园土地的轮式拖拉机的遥控控制系统，可以通过视频监控显示器的实时监控，遥控器发送不同的控制信号以实现拖拉机的前进、倒退、停车、左右转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控。

背景技术

我国现有农业机械多以人工操作为主，作业环境比较恶劣，人工劳动强度大，危及作业人员健康的同时也一定程度的限制了工作效率，特别是植株低矮的果园。目前，无线遥控技术在农业机械领域的应用得到进一步的发展。

国家知识产权局2008.01.23授权公布的实用新型专利“遥控微耕机，专利号：2007200042870”，公告号CN201008258”。公开了一种果园遥控微耕机，主要由履带、导向轮、机架、柴油发动机、变速箱、旋耕机、遥控装置、手动操纵装置、液压系统、支持轮等组成。该专利为履带式机械结构，遥控装置是通过按动手持遥控板的按键，接收机即收到指令，并在电源、执行器作用下，液压系统内阀门开、闭，油路方向改变，可使遥控微耕机在200米范围内完成左、右转弯及旋耕机的升、降动作。该专利主要用于旋耕除草，一定程度上解决了人工操作的弊端，但其功能单一，适应范围较小，可控制距离近，因此有一定的局限性。

国家知识产权局2011.12.28公布的发明专利“一种山地遥控拖拉机，专利号：201010215718.4，公告号CN102295028A”，一种山地遥控拖拉机”发明专利所述内容，在机架左右两边对称连接有用于调节机体左右平衡的液压差高装置。将遥控技术应用于拖拉机上，各个动作均可由信号发射装置控制，通过液压驱动装置实现。该机可根据地形条件遥控操纵两侧差高装置的升降，保持机身的水平，防止侧翻。可以通过履带行走系的同时提升，提高底盘的离地高度。此装置主要针对履带式机械结构，对于轮式结构的应用则有一定的局限性。

因此，研制一种轮式拖拉机遥控系统，可通过视频监控显示器的实时监控，遥控器发送不同的控制信号以实现拖拉机的前进、后退、停车、转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控，完成耕地、开沟、施肥、起垄覆膜等作业，是完全必要的。

实用新型内容

为了能够适应农村土地特别是果园土地的需求，克服农业机械作业的诸多不足，本实用新型提供一种轮式拖拉机遥控控制系统及控制方法，可通过视频监控显示器的实时监控，遥控器发送不同的控制信号以实现拖拉机的前进、后退、停车、转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控，完成耕地、开沟、施肥、起垄覆膜等作业，操作简便，安全可靠。

本实用新型采用下述技术方案达到上述目的：一种轮式拖拉机遥控控制系统，包括：无线视频传输装置、远端信号传输装置、车辆端信号传输装置及信号命令执行装置；无线视频传输装置通过远端信号传输装置与车辆端信号传输装置联通，车辆端信号传输装置与信号命令执行装置联通。

无线视频传输装置包括：车辆端前摄像头、后摄像头、左摄像头、右摄像头、无线视频信号发射模块及遥控器端的无线视频信号接收模块、视频监控显示器；车辆端前摄像头、后摄像头、左摄像头、右摄像头分别与无线视频信号发射模块联通，无线视频信号发射模块与无线视频信号接收模块联通，无线视频信号接收模块与视频监控显示器联通。

远端信号传输装置包括：遥控控制按键面板、无线遥控信号传输处理模块、液晶显示屏；遥控控制按键面板与无线遥控信号传输处理模块联通，无线遥控信号传输处理模块与液晶显示屏联通。

车辆端信号传输装置包括：遥控系统主控制器及无线信号传输处理模块；车辆端信号传输装置分别与遥控系统主控制器及无线信号传输处理模块联通。

信号命令执行装置包括：液压转向驱动装置、发动机ECU控制器和气压推杆驱动装置；信号命令执行装置分别通过CAN线与液压转向驱动装置、发动机ECU控制器和气压推杆驱动装置相互联通。

液压转向驱动装置包括：转向阀组和角度传感器；液压转向驱动装置分别与转向阀组和角度传感器相互联通。

气压推杆驱动装置包括：带CANbus通讯接口的PLC输入输出控制器、五联电磁阀组、距离感应器、离合气缸总成、刹车气缸总成、提升器气缸总成、PTO转速挡位气缸总成、梭式换挡气缸总成；离合气缸总成、刹车气缸总成、提升器气缸总成、PTO转速挡位气缸总成、梭式换挡气缸总成分别通过五联电磁阀组与距离传感器、带CANbus通讯接口的PLC输入输出控制器联通。

本实用新型采用上述技术方案后可达到如下积极效果：本系统可通过视频监控显示器的实时监控，遥控器发送不同的控制信号以实现拖拉机的前进、停车、转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控，能够完全在农村特别是果园地完成耕地、开沟、喷洒农药、起垄覆膜等作业。

附图说明

图1是本实用新型一种轮式拖拉机遥控控制系统的整体示意框图；

图2是本实用新型一种轮式拖拉机遥控控制系统的遥控器打开状态示意图；

图3是本实用新型一种轮式拖拉机遥控控制系统的遥控器闭合状态示意图；

图4是本实用新型一种轮式拖拉机遥控控制系统的元件在遥控拖拉机本体上的安装位置示意图。

附图中：1，遥控控制系统；2，无线视频传输装置；3，远端信号传输装置；4，车辆端信号传输装置；5，信号命令执行装置；6，前摄像头；7，后摄像头；8，左摄像头；9，右摄像头；10，无线视频信号发射模块；11，无线视频信号接收模块；12，视频监控显示器；13，遥控控制按键面板；14，无线遥控信号传输处理模块；15，液晶显示屏；16，遥控系统主控制器；17，无线信号传输处理模块；18，液压转向驱动装置；19，发动机ECU控制器；20，气压推杆驱动装置；21，转向阀组；22，角度传感器；23，PLC输入输出控制器；24，五联电磁阀组；25，距离传感器；26，离合气缸总成；27，刹车气缸总成；28，提升器气缸总成；29，PTO转速挡位气缸总成；30，梭式换挡气缸总成；31，遥控拖拉机本体；32，急停按键；33，紧急停车开关。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步的描述。如图1~4所示，一种轮式遥控拖拉机控制系统1，包括：无线视频传输装置2、远端信号传输装置3、车辆端信号传输装置4及信号命令执行装置5；根据无线视频传输装置2获取的视频信号，远端信号传输装置3发送不同的控制信号，该信号通过无线电台网络传递给车辆端信号传输装置4，解码处理后的开关量信号与比例信号传输给信号命令执行装置5，进而控制发动机ECU控制器以及相应液压油路和气压气路的通断从而实现对拖拉机前进、停车、转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控。

无线视频传输装置2包括：车辆端前摄像头6、后摄像头7、左摄像头8、右摄像头9、无线视频信号发射模块10、无线视频信号接收模块11、视频监控显示器12；车辆端前摄像头6、后摄像头7左摄像头8右摄像头9拍摄到的实时视频信号通过车辆端无线视频信号发射模块10发出，该信号通过无线传输网络传递给遥控器端的无线视频信号接收模块11，解码处理后通过视频监控显示器12显示出来。

远端信号传输装置3包括：遥控控制按键面板13、无线遥控信号传输处理模块14、液晶显示屏15，遥控控制按键面板13发出控制信号，经由无线遥控信号传输处理模块14处理后，通过无线电台信号传输给车辆端信号传输装置4，车辆端信号传输装置4通过CAN线将信号传输给信号命令执行装置5。

车辆端信号传输装置4包括：遥控系统主控制器16及无线信号传输处理模块17，车辆端信号传输装置4与远端信号传输装置3通过无线电台网络相互传递信号，车辆端信号传输装置4与信号命令执行装置5通过CAN线相互传递信号。

信号命令执行装置5，包括液压转向驱动装置18、发动机ECU控制器19和气压推杆驱动装置20，通过CAN线相互传递信号。

液压转向驱动装置18包括：转向阀组21和角度传感器22，角度传感器22将测量的转向角度信号传输给车辆端信号传输装置4，再通过无线电台网络传递给远端信号传输装置3，经由无线遥控信号传输处理模块14处理后，通过液晶显示屏15显示出来。

气压推杆驱动装置20包括：带CANbus通讯接口的PLC输入输出控制23、五联电磁阀组24、距离感应器25、离合气缸总成26、刹车气缸总成27、提升器气缸总成28、PTO转速挡位气缸总成29、梭式换挡气缸总成30。离合气缸总成26、刹车气缸总成27、提升器气缸总成28、PTO转速挡位气缸总成29、梭式换挡气缸总成30的推杆伸出位置信号及距离传感器采集的信号25通过PLC输入输出控制器23经由CAN线传输给车辆端信号传输装置4，再通过无线电台网络传递给远端信号传输装置3，经由无线遥控信号传输处理模块14处理后，通过液晶显示屏15显示出来。

如图1所示，所述遥控拖拉机本体31在遥控控制状态下，通过视频监控显示器12观察拖拉机实时运行状态，远端信号传输装置3的遥控控制按键面板13按下不同的按键，进而发送不同的控制信号，该信号通过无线遥控信号传输处理模块14，经由无线电台网络传输给遥控拖拉机本体31车辆端信号传输装置4的遥控系统主控制器16，解码处理后得到开关量信号与比例信号，通过CAN总线传输给信号命令执行装置5，再经由CAN总线分别传输给液压转向驱动装置18、发动机ECU控制器19、气压推杆驱动装置20，进而控制相应电路、液压油路和气压气路的通断从而实现对拖拉机前进、后退、停车、转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作操控。

液压转向驱动装置17工作时，根据接收到车辆端信号传输装置4的比例信号调整转向阀组21左右电磁阀的开度比例，进而控制相应油路通断，从而实现前轮的左右转向与自动回正；同时角度传感器22测量的前轮转向角度通过CAN总线传输给车辆端信号传输装置4，通过无线信号传输模块17，经由无线电台网络传输给远端信号传输装置3，通过无线遥控信号传输处理模块的解码处理后，显示在液晶显示屏15上。

气缸推杆驱动装置20工作时，遥控系统主控制器16发出控制信号，通过CAN总线传输给PLC输入输出控制器23，进而控制五联电磁阀组24总阀打开。实现离合器分离功能时，五联电磁阀组24的离合器电磁阀打开，此时气路接通，高压气体经限流阀进入离合气缸总成26，气缸推杆伸出，反之，气缸推杆缩回，离合器接合；实现刹车功能的原理与离合器相同；实现提升器上升时，五联电磁阀组的提升器的两个电磁阀打开，高压气体进入提升器气缸总成28的两个气缸，气缸推杆伸出，提升器挡杆位于高位；实现提升器停止时，五联电磁阀组24的提升器的一个电磁阀打开，另一个电磁阀关闭，高压气体进入提升器气缸总成28的一个气缸，一个气缸推杆伸出，另一个气缸推杆缩回，提升器挡杆位于中位；实现提升器下降时，五联电磁阀组24的提升器的两个电磁阀关闭，高压气路中断，气缸推杆缩回，提升器挡杆位于低位；实现梭式换挡功能和PTO转速挡位选择功能的原理与提升器相同。

发动机ECU控制器19根据接收到遥控系统主控制器16的不同控制信号调节电子油门开度及实时断电，进而实现控制发动机油门开度和转速大小以及发动机熄火；同时发动机油门开度、转速、水温、机油温度等信息通过CAN总线传输给车辆端信号传输装置4的无线信号传输模块17，经由无线电台网络传输给远端信号传输装置3，通过无线遥控信号传输处理模块的解码处理后，显示在液晶显示屏15上。

遥控拖拉机本体31的提升臂最高位置安装有距离传感器25，提升臂上升到最高位置时，距离传感器25会将信号通过气压推杆驱动装置20的PLC输入输出控制器23传输给遥控系统主控制器16，进而遥控系统主控制器16会发出控制信号，通过PLC输入输出控制器23控制五联电磁阀组24的提升器电磁阀断电，气路中断，提升器停止上升，进而保护气泵。

遥控拖拉机本体31的前摄像头6拍摄的视频信息为驾驶员视野画面，后摄像头7拍摄的视频信息为后部提升器提升臂的高度以及农具的工作状态，左摄像头8、右摄像头9拍摄的视频信息为车辆工作时左、右方的实时环境状态。

远端信号传输装置3与车辆端信号传输装置4的遥控系统主控制器16之间传输信号所采用的是无线电台信号；无线视频传输装置2所采用的是无线数传信号；车辆端信号传输装置4的遥控系统主控制器16与信号命令执行装置5之间传输信号所采用的是CAN总线。

遥控控制按键面板13的急停按键32与遥控拖拉机本体31紧急停车开关33，能够保证车辆遇到任何紧急状态时都可以及时停车，避免事故发生。

如图2所示，所述远端信号传输装置3分为上下两部分，视频监控显示器12在上部分，遥控控制按键面板13在下部分。遥控控制按键面板13上设置有不同的功能按键可以实现遥控拖拉机本体31的急停、前进、后退、停车、左右转向，提升器升降、PTO转速选择、油门大小等动作；遥控控制按键面板13上还设置有液晶显示屏15，可以显示发动机转速、油门大小、转向角度、提升器、PTO转速等的工作状态。

如图3所示，遥控拖拉机本体31机身位置上设置有前摄像头6、后摄像头7、左摄像头8、右摄像头9、遥控系统主控制器16、PLC输入输出控制器23、五联电磁阀组24、紧急停车开关33、无线信号传输处理模块17及转向阀组21和无线视频信号发射模块10。液压转向驱动装置18的角度传感器22安装在遥控拖拉机本体31的前桥上，用于测量前轮转向的角度。气缸推杆驱动装置20的离合气缸总成26安装在离合踏板上，用于驱动离合踏板；刹车气缸总成27安装在刹车踏板上，用于驱动刹车踏板；梭式换挡气缸总成30安装在梭式挡杆上，用于驱动选择梭式挡位，进而实现遥控拖拉机本体31的前进及后退；提升器气缸总成28安装在提升器挡杆上，用于驱动提升器挡杆，进而实现提升臂的上升与下降；PTO转速挡位气缸总成29安装在PTO转速挡杆上，用于驱动PTO挡杆，进而实现PTO不同的转速。

最后应当说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，但对于本领域的技术人员来说，其应知的技术知识依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行非实质性区别的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。因此，凡在本实用新型的思路启示之内所作出的任何非实质性改进或者等同替换等，均应包含在本实用新型的权利保护范围之内。

Claims (7)

1.一种轮式拖拉机遥控控制系统，包括：无线视频传输装置（2）、远端信号传输装置（3）、车辆端信号传输装置（4）及信号命令执行装置（5）；其特征在于：无线视频传输装置（2）通过远端信号传输装置（3）与车辆端信号传输装置（4）联通，车辆端信号传输装置（4）与信号命令执行装置（5）联通。

2.根据权利要求1所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的无线视频传输装置（2）包括：车辆端前摄像头（6）、后摄像头（7）、左摄像头（8）、右摄像头（9）、无线视频信号发射模块（10）及遥控器端的无线视频信号接收模块（11）、视频监控显示器（12）；车辆端前摄像头（6）、后摄像头（7）、左摄像头（8）、右摄像头（9）分别与无线视频信号发射模块（10）联通，无线视频信号发射模块（10）与无线视频信号接收模块（11）联通，无线视频信号接收模块（11）与视频监控显示器（12）联通。

3.根据权利要求1所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的远端信号传输装置（3）包括：遥控控制按键面板（13）、无线遥控信号传输处理模块（14）、液晶显示屏（15）；遥控控制按键面板（13）与无线遥控信号传输处理模块（14）联通，无线遥控信号传输处理模块（14）与液晶显示屏（15）联通。

4.根据权利要求1所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的车辆端信号传输装置（4）包括：遥控系统主控制器（16）及无线信号传输处理模块（17）；车辆端信号传输装置（4）分别与遥控系统主控制器（16）及无线信号传输处理模块（17）联通。

5.根据权利要求1所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的信号命令执行装置（5）包括：液压转向驱动装置（18）、发动机ECU控制器（19）和气压推杆驱动装置（20）；信号命令执行装置（5）分别通过CAN线与液压转向驱动装置（18）、发动机ECU控制器（19）和气压推杆驱动装置（20）相互联通。

6.根据权利要求5所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的液压转向驱动装置（18）包括：转向阀组（21）和角度传感器（22）；液压转向驱动装置（18）分别与转向阀组（21）和角度传感器（22）相互联通。

7.根据权利要求5所述的一种轮式拖拉机遥控控制系统，其特征在于：所述的气压推杆驱动装置（20）包括：带CANbus通讯接口的PLC输入输出控制器（23）、五联电磁阀组（24）、距离传感器（25）、离合气缸总成（26）、刹车气缸总成（27）、提升器气缸总成（28）、PTO转速挡位气缸总成（29）、梭式换挡气缸总成（30）；离合气缸总成（26）、刹车气缸总成（27）、提升器气缸总成（28）、PTO转速挡位气缸总成（29）、梭式换挡气缸总成（30）分别通过五联电磁阀组（24）与距离传感器（25）、带CANbus通讯接口的PLC输入输出控制器（23）联通。