CN211601914U - 一种农用机车轮转向角度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农用机车轮转向角度测量装置，包括第一角度传感器、第二角度传感器、连杆，两根固定支架和控制模块，第一角度传感器与其中一根固定支架一端连接，第二角度传感器与另一固定支架一端连接，连杆一端与第一角度传感器旋转头连接，另一端与第二角度传感器旋转头连接，两角度传感器用于对自身旋转头转动的角度进行检测并将其转换为信号输出至控制模块。本实用新型提供的车轮转向角度测量装置采用两个分别安装在车轮和车架上的角度传感器，当车轮转向时两个角度传感器同时动作并按照一定的连携进行角度旋转，输出信号进行测量补偿，能够消除误差，更准确地测量农用机车轮转向的实际角度。

Description

一种农用机车轮转向角度测量装置

技术领域

本实用新型属于农用机技术领域，涉及一种农用机车轮转向角度测量装置。

背景技术

我国农业机械化程度越来越高，大大提高了农业生产力，但传统的机械应用完全依赖人工操作，劳动强度大，对驾驶员技术要求高，作业质量无法保证，夜间作业质量更低甚至无法作业，尤其针对播种、开沟、覆膜、中耕和打药等对直线度及结合精度要求较高的作业，无法保证质量和效率，导致土地浪费严重，作业损耗严重。

农机自动驾驶解决方案结合导航技术、电液控制技术、计算机技术等，实现农机按照预设线路高精度自动驾驶，完美的解决了传统农机作业中的各项问题，解放了劳动力，大大延长了有效作业时间，提高了作业质量和效率，提高土地利用率，并最终增产增收。

作为实现高精度自动驾驶中的关键一环，车轮转向角度测量精度是农机自动驾驶系统的重中之重，现有市面上的车轮转向角度测量装置基本都是用单角度传感器找准车轮的转动轴线进行安装测量。但该方案存在诸多问题：

1.当农机没有对准转动轴线安装的空间时，此方案就无法进行车轮转向角度测量，直接导致整个自动驾驶系统因为缺少一环而无法工作。

2.对那些能够找到车轮转动轴线的，在机械安装上也难以做到理论上无误差的找准车轮转动轴线，况且此误差会随着每次安装的状态不同而变化，这样测出的角度和实际车轮偏转角度必然存在偏差，此偏差是可变化的，且无法消除。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种农用机车轮转向角度测量装置，采用双角度传感器对车轮转向角度进行测量后相互补偿消除误差，无需再对准车轮转动轴线安装。

为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种农用机车轮转向角度测量装置，包括第一角度传感器、第二角度传感器、连杆，两根固定支架和控制模块，第一角度传感器与其中一根固定支架一端连接，第二角度传感器与另一固定支架一端连接，连杆一端与第一角度传感器旋转头连接，另一端与第二角度传感器旋转头连接，两角度传感器用于对自身转头转动的角度进行检测并将其转换为信号输出至控制模块。

进一步的，所述第一角度传感器旋转头与连杆一端固定连接，所述第二角度传感器旋转头能够在连杆另一端滑动。

进一步的，所述连杆一端设置有连接槽，所述第一角度传感器旋转头固定至连接槽内。

进一步的，所述连杆另一端设置有滑动槽，所述第二角度传感器旋转头设置在滑动槽内。

进一步的，所述第二角度传感器底部设置有突块。

进一步的，与第一角度传感器连接的固定支架另一端用于连接至车轮，与第二角度传感器连接的固定支架另一端用于连接至车架。

进一步的，固定支架一端设置有安装平台，角度传感器固定在安装平台上。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的车轮转向角度测量装置采用两个分别安装在车轮和车架上的角度传感器，当车轮转向时两个角度传感器同时动作并按照一定的连携进行角度旋转，输出信号进行测量补偿，能够消除误差，为更准确地测量农用机车轮转向的实际角度提供基础。本实用新型可简单快速地安装在各种类型的农用机上，优化了农用机自动驾驶系统的安装方法并降低了系统成本，为农用机高精度的自动驾驶提供了可能。

附图说明

图1为本实用新型提供的农用机转向角度测量装置结构示意图。

图2为角度传感器结构示意图。

图3为连杆结构示意图。

图4为本实用新型提供的农用机转向角度测量装置中电子元件连接框图。

图5为本实用新型提供的农用机转向角度测量装置另一种结构示意图。

附图标记说明：

1-车轮，2-转轴，3-车架，4-第一角度传感器，5-固定支架，6-第二角度传感器，7-连杆，8-信号线，9-旋转头，10-信号端口，11-连接槽，12-滑动槽，13-突块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1、图4、图5所示，本实用新型提供的一种农用机转向角度测量装置包括第一角度传感器4、第二角度传感器6、连杆7，固定支架5、控制模块，其中，第一角度传感器4安装在车轮1上，第二角度传感器6安装在车架3上，两个角度传感器之间通过连杆7连接。控制模块分别与第一角度传感器4和第二角度传感器6具有信号连接，两个角度传感器可对自身转头转动的角度进行检测并将其转换为信号输出至控制模块。图1中，第一角度传感器4和第二角度传感器6分别通过信号线8与控制模块连接，根据需要也可采用无线传输方式进行信号传输。本例中角度传感器为honeywell牌，控制模块采用单片机等常规可以采集数据和进行简单运算的处理元件。显然，控制模块和角度传感器需要通电，这属于常规技术，在本实用新型中不再详细描述。

本实用新型适用的农用机车轮处结构如图1所示，车轮1的转轴2与车架3基本在同一水平面，车轮转轴2上部空间比较充裕。因此农用机转向角度测量装置整体安装的车架上方。具体的说，连接第一角度传感器4的固定支架5一端与车轮连接，另一端连接一安装平台，第一角度传感器4即固定在安装平台上。第一角度传感器4的位置跟随车轮转向而发生移动。连接第二角度传感器6的固定支架5与前述连接第一角度传感器4的形状相同，其一端与车架连接，另一端连接一安装平台，第二角度传感器6即固定在该安装平台上。第二角度传感器6的位置不随车轮转向而移动。连杆7一端与第一角度传感器4旋转头连接，另一端与第二角度传感器6旋转头连接。图5为本实用新型提供的农用机转向角度测量装置另一种安装示意图，可见，第一角度传感器可与车轮或车轮延伸部分连接，只要令其与车轮相对位置固定即可。

本实用新型采用的角度传感器结构如图2所示，角度传感器通过旋转头9与连杆相连，连接后当旋转头转动时连杆也随之转动，旋转头转动时通过信号端口10将信号传输至控制模块。连杆7结构如图3所示，其整体为长条形，连杆一端设置有连接槽11，第一角度传感器旋转头固定连接至该连接槽11内，并可通过螺栓等紧固件辅助固定。连杆另一端为滑动槽12，第二角度传感器6旋转头插入该滑动槽12内，滑动槽12具有足够的长度，能够让第二传感器6旋转头在其内滑动。第二角度传感器6底部可进一步设置用于预防其脱出滑动槽的突块13。车轮转向时第一角度传感器旋转头转动，通过连杆带动第二角度传感器旋转头转动，同时第二角度传感器转头可在槽内进行滑动以配合转向时角度传感器之间的相对位置移动。

安装时，第一角度传感器4无需对准转动轴线，第一角度传感器4零位线与车轮端面垂直，第二角度传感器6零位线与车架同方向，这样静态安装完成后，两个传感器的初始读数差就是车轮的安装时处于的初始安装位置角度，能更好的消除零位误差。当车轮转向时第一角度传感器4的位置相对第二角度传感器6发生变化，通过连轴连接的两个角度传感器旋转头均发生转动，信号传输线8将两个角度传感器的数据传送至控制模块。基于两角度传感器数据控制器能够进一步得出车轮转向角度的实际数值。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：包括第一角度传感器、第二角度传感器、连杆，两根固定支架和控制模块，第一角度传感器与其中一根固定支架一端连接，第二角度传感器与另一固定支架一端连接，连杆一端与第一角度传感器旋转头连接，另一端与第二角度传感器旋转头连接，两角度传感器用于对自身转头转动的角度进行检测并将其转换为信号输出至控制模块。

2.根据权利要求1所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：所述第一角度传感器旋转头与连杆一端固定连接，所述第二角度传感器旋转头能够在连杆另一端滑动。

3.根据权利要求2所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：所述连杆一端设置有连接槽，所述第一角度传感器旋转头固定至连接槽内。

4.根据权利要求2或3所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：所述连杆另一端设置有滑动槽，所述第二角度传感器旋转头设置在滑动槽内。

5.根据权利要求4所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：所述第二角度传感器底部设置有突块。

6.根据权利要求1所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：与第一角度传感器连接的固定支架另一端用于连接至车轮，与第二角度传感器连接的固定支架另一端用于连接至车架。

7.根据权利要求1所述的农用机车轮转向角度测量装置，其特征在于：固定支架一端设置有安装平台，角度传感器固定在安装平台上。

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