CN211015140U - 遥控铰接轮式山地农用机器人 - Google Patents
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Abstract
一种遥控铰接轮式山地农用机器人，前驱动电机桥、后驱动电机桥分别安装各自的驱动电机，通过转向扭腰装置连接为一体，在前驱动电机桥安装有视觉识别装置、超声波传感装置、液压泵站、电子控制器、前电池；后驱动电机桥安装有后电池、液压悬挂PTO模块；液压油缸驱动转向扭腰装置实现折腰转向；电子控制器用于控制前驱动电机桥、后驱动电机桥和液压悬挂PTO模块的工作。其优点是采用四轮驱动，可以按照指令沿预定轨迹行驶并作业，实现转向和全轮着地，机器人可以通过遥控装置将路况、周围图像、姿态、位置信息通过WIFI传递给主控机，操作人员通过遥控装置进行控制，安装维修方便，运行可靠，适用于丘陵山地农田自动化作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业机械技术领域，特别涉及一种遥控铰接轮式山地农用机器人。
背景技术
目前的农用机械，其底盘基本是汽车结构的底盘，通过凹凸地面时，靠弹簧钢板的弹性回复距离实现通行，一旦凹凸的距离大于弹簧钢板的弹性回复距离，会造成车轮的悬空，无法正常通行，因此，不适合在山区的地形上使用，即便是前后驱动的农用车辆，由于采用一个发动机进行驱动，因此，需用长轴将动力传递到另一个驱动轮，整个机械构造还是类似于汽车的结构，也无法适应凹凸大的地形使用。
实用新型内容
本实用新型的目的就是提供一种前后驱动电机桥进行四轮驱动，可以按照指令沿预定轨迹行驶并作业，通过铰接装置可以实现转向和全轮着地，机器人可以通过遥控装置将路况、周围图像、姿态、位置信息通过WIFI传递给主控机，操作人员通过遥控装置发指令给机器人，接收机将指令传达给各执行元件的遥控铰接轮式山地农用机器人。
本实用新型的解决方案是这样的：
一种遥控铰接轮式山地农用机器人，包括前驱动电机桥、后驱动电机桥，所述前驱动电机桥、后驱动电机桥分别安装各自的驱动电机，前驱动电机桥、后驱动电机桥通过转向扭腰装置连接为铰接结构，使得前、后驱动电机桥组成四轮驱动的结构；在前驱动电机桥的前端安装有包括视觉识别装置、超声波传感装置的遥控系统，在前驱动电机桥还安装有液压泵站、电子控制器、前电池；后驱动电机桥安装有后电池、液压悬挂PTO模块；所述液压泵站向液压油缸提供动力，所述液压油缸连接转向扭腰装置，液压油缸驱动转向扭腰装置实现折腰转向；所述电子控制器用于控制前驱动电机桥、后驱动电机桥和液压悬挂PTO模块的工作；所述前电池、后电池相互连接，用电源管理系统对整车的各电气元件进行统一控制。
更具体的技术方案还包括：所述扭腰装置包括前机体、后机体、液压油缸，其中前机体与后机体通过铰接连接为一体，由铰接机构通过液压油缸的伸缩使用前后机体偏析实现转向；所述后机体内部装有滚筒，所述滚筒与后驱动桥连接为转动结构，自动根据行走地形的高低实现扭转，确保在行驶过程中四轮着地。
本发明的优点是前后驱动电机桥进行四轮驱动，可以按照指令沿预定轨迹行驶并作业，通过铰接装置可以实现转向和全轮着地，机器人可以通过遥控装置将路况、周围图像、姿态、位置信息通过WIFI传递给主控机，操作人员通过遥控装置发指令给机器人，接收机将指令传达给各执行元件，采用模块化设计、结构简单、安装维修方便，运行可靠。最大的优点是利用机型较好的通过性、用于丘陵山地农田自动化作业，减轻农民负担，可以实现一人多台控制。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型驱动系统工作原理图。
图3是图1所示结构整机偏折转弯状态下的俯视图。
图4是图1所示结构在扭转保持四轮着地状态下的后视图。
图5是扭腰装置6的结构示意图。
图6是图5的俯视图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括前驱动电机桥3、后驱动电机桥8，所述前驱动电机桥3、后驱动电机桥8分别安装各自的驱动电机，前驱动电机桥3、后驱动电机桥8通过转向扭腰装置6连接为铰接结构，使得前、后驱动电机桥组成四轮驱动的结构；在前驱动电机桥3的前端安装有包括视觉识别装置1、超声波传感装置10的遥控系统2，在前驱动电机桥3还安装有液压泵站11、电子控制器4、前电池5；后驱动电机桥8安装有后电池7、液压悬挂PTO模块9；所述液压泵站11向液压油缸提供动力，所述液压油缸连接转向扭腰装置6，液压油缸驱动转向扭腰装置6实现折腰转向；所述电子控制器4用于控制前驱动电机桥3、后驱动电机桥8和液压悬挂PTO模块9的工作；所述前电池5、后电池7相互连接，用电源管理系统对整车的各电气元件进行统一控制。
本实用新型由于采用前、后驱动桥通过扭腰结构铰接，前、后驱动桥分别以前电池、后电池为动力用电源管理系统对整车的各电气元件进行统一控制，实现转向和全轮着地；机器人可以通过遥控系统将路况、周围图像、姿态、位置信息通过WIFI传递给主控机，操作人员通过遥控装置发指令给机器人，接收机将指令传达给各执行元件。
所述扭腰装置6包括前机体12、后机体13、液压油缸14，其中前机体12与后机体13通过铰接连接为一体，由铰接机构通过液压油缸14的伸缩使用前后机体偏析实现转向，如图3所示；所述后机体13内部装有滚筒，所述滚筒与后驱动桥连接为转动结构，自动根据行走地形的高低实现扭转，确保在行驶过程中四轮着地，如图4所示。
液压悬挂PTO模块9为可拆卸结构，通过螺栓连接，并带有电气和液压的快速接头，换装不同的模块时，通过螺栓安装、快速接头的重新组合实现作业模块（液压悬挂PTO、喷药模块等）的更换。
如图2所示，本发明的整机电驱动原理为：
遥控系统2可以接收主控机的控制指令，同时回传由视觉系统、超声波系统收集到的数据以便操作员判断进行下一步操作。驾驶员通过操作手柄控制整车速度和行驶方向，通过遥控装置接收到前进、后退和速度指令后，即对前后桥发出相应指令进行操作，接收到转弯指令后，液压泵站启动，驱动转向扭腰装置内部的转向油缸进行伸缩，使前后机体的偏转实现转向；在接收到液压悬挂PTO模块进行提升或下降工作的指令时，液压泵站工作驱使液压悬挂执行相应动作，在接收到液压悬挂PTO模块提供动力输出时，模块内的电机工作提供制定转速的动力输出。
电驱动系统是电动车辆的心脏，其按功能分包括：电气控制和机械传动两部分。
整机工作时，电动机将动力电池的电能转化为机械能，前后驱动电动机输出动力依次直接传递给驱动轮，需要转向时液压泵站驱动转向扭腰装置的转向油缸实现折腰转向，在PTO模块输出动力时，电子控制器指令PTO电机工作提供动力。
整机行进过程中，驾驶者转动加速把手时，电子控制器会根据把手旋转的角度发出相应的控制信号来控制电子控制器，随后电子控制器则根据接收到的信号调节动力电池和电动机之间的能量流动，因此驾驶者转动加速把手就能调节各个电动机的输出转速。
电动机的匹配
电动机类型的匹配，电动车辆用电动机要求能够频繁的启动、加速且至少拥有 1倍以上的过载能力。直流串励电动机最大的特点是操控性能好、成本低。此外，由于直流串励电动机具有优良的电磁转矩与控制特性，且其转矩速度特性呈反比关系，故被广泛用于传统低速电动汽车驱动领域。考虑到该机工作时处于低速前进状态，结合成本因素最终选用直流串励电动机作为本机的原动机。
Claims (2)
1.一种遥控铰接轮式山地农用机器人，包括前驱动电机桥（3）、后驱动电机桥（8），其特征在于：所述前驱动电机桥（3）、后驱动电机桥（8）分别安装各自的驱动电机，前驱动电机桥（3）、后驱动电机桥（8）通过转向扭腰装置（6）连接为铰接结构，使得前、后驱动电机桥组成四轮驱动的结构；在前驱动电机桥（3）的前端安装有包括视觉识别装置（1）、超声波传感装置（10）的遥控系统，在前驱动电机桥（3）还安装有液压泵站（11）、电子控制器（4）、前电池（5）；后驱动电机桥（8）安装有后电池（7）、液压悬挂PTO模块（9）；所述液压泵站（11）向液压油缸提供动力，所述液压油缸连接转向扭腰装置（6），液压油缸驱动转向扭腰装置（6）实现折腰转向；所述电子控制器（4）用于控制前驱动电机桥（3）、后驱动电机桥（8）和液压悬挂PTO模块（9）的工作；所述前电池（5）、后电池（7）相互连接，用电源管理系统对整车的各电气元件进行统一控制。
2.根据权利要求1所述的遥控铰接轮式山地农用机器人，其特征在于：所述扭腰装置（6）包括前机体（12）、后机体（13）、液压油缸（14），其中前机体（12）与后机体（13）通过铰接连接为一体，由铰接机构通过液压油缸（14）的伸缩使用前后机体偏析实现转向；所述后机体（13）内部装有滚筒，所述滚筒与后驱动桥连接为转动结构，自动根据行走地形的高低实现扭转，确保在行驶过程中四轮着地。
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN211015140U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110750090A (zh) * | 2018-12-31 | 2020-02-04 | 广西科技大学 | 遥控铰接轮式山地农用机器人 |
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- 2018-12-31 CN CN201822264937.6U patent/CN211015140U/zh not_active Expired - Fee Related
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