CN212344481U - 一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,包括设置在插秧机主体并与插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向数据处理器输出定位导航信息,数据处理器根据定位导航信息对插秧机主体进行位置修正,及根据无线信号接收装置接收到的控制信号通过转向控制系统控制插秧机主体进行转向、通过插秧控制系统控制插秧机主体进行插秧操作。通过在插秧机主体连接设置北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,对插秧机主体进行定位、转向以及无人驾驶插秧,具有结构简单、作业效率高、通用性的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业机械自动化技术领域,特别是涉及一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机。
背景技术
水稻是我国种植面积最大和产量最高的重要粮食作物,在农业生产中具有重要的角色。因此,加强水稻高产种植技术的应用和推动水稻生产的机械自动化对提高我国粮食生产作业效率和粮食增产有着重要意义。
由于采用机械设备进行种植能够极大的提高种植效率,降低种植成本,降低粮食的生产成本,因此,插秧机作为水稻种植的主要设备,其作业效率和插秧效果会对水稻的产量有着直接关系。
目前,我国市场插秧机产品按操作方式可分为手扶式插秧机和乘坐式插秧机,乘坐式插秧机多数已实现自动化作业的能力,而手扶式插秧机还不具备自动化作业,仍需要人工进行跟机、转向、插秧操作。低效率的作业不能满足农忙时节水稻大面积种植的需求,且操作人员在高强度的工作状态下容易产生疲劳驾驶而导致插秧接行宽窄不一,无法提高土地利用率。同时,大批的人员从事简单、繁杂的重复性劳动,生产效率低下,而且农民的收入增长极为有限,很多地方出现了增产不增收的状况,不利于国家粮食的生产,不利于人民的收入增长,不利于减少区域收入差距。
随着精准农业和智慧农业的提出与发展,自动导航和自动作业成为农业机械发展的趋势,这样能够减轻操作人劳动强度的同时提高作业效率、作业精度和土地利用率。因此,如何利用现代科技提高粮食产量,提高农民收入,实现增产增收,是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,实现无人驾驶操作插秧机进行插秧操作,提高了作业效率,降低了劳动强度。
为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供了一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,包括设置在插秧机主体并与所述插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,所述北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息,所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体进行位置修正,及根据所述无线信号接收装置接收到的控制信号通过所述转向控制系统控制所述插秧机主体进行转向、通过所述插秧控制系统控制所述插秧机主体进行插秧操作。
其中,所述北斗导航定位系统包括相互连接的北斗GNSS天线和GNSS板卡,所述GNSS天线将接收的GPS信号传输到所述GNSS板卡,所述GNSS板卡根据所述GPS信号对所述插秧机主体进行定位和导航。
其中,所述转向控制系统包括第一拉杆电机、第二拉杆电机和第一控制器,所述第一控制器与所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机连接,所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机设置有用于检测拉杆行程的电位传感器,所述第一拉杆电机与左离合器拉线连接,所述第二拉杆电机与右离合器拉线连接,所述第一控制器根据所述控制信号通过控制所述第一拉杆电机和所述第二拉杆电机的拉杆运动牵拉所述左离合器拉线、所述右离合器拉线的伸缩,所述左离合器拉线被所述第一拉杆电机的拉杆拉紧,所述插秧机主体的左轮停止转动,所述插秧机主体进行左转向,反之,所述插秧机主体进行右转向,所述电位传感器通过所述第一控制器反馈当前转向操作是否有效。
其中,所述插秧控制系统包括驱动插植离合器的第三拉杆电机、第二控制器、秧爪和秧箱,所述第三拉杆电机的拉杆与所述插植离合器的拉线一端固定,所述第二控制器与所述第三拉杆电机相连,通过接收所述控制信号控制所述第三拉杆电机牵拉所述插植离合器的拉线来控制秧爪运动,在所述插植离合器的拉线被拉紧到预定位置之后,所述秧爪开始转动。
其中,还包括与所述无线信号接收装置无线连接的遥控器,用于通过所述无线信号接收装置发送控制信号,控制所述插秧机主体进行转向或插秧操作。
其中,还包括与所述数据处理器连接的作业路径规划装置,用于根据所述北斗导航定位系统定位的所述插秧机主体的所在区域以及待插秧区域,根据所述插秧机主体外形参数以及插秧参数自动规划所述插秧机主体的行走路线。
其中,还包括与所述遥控器连接的显示器,用于显示所述插秧机主体的运行参数、位置信息、已插秧面积以及未插秧面积。
其中,还包括设置在所述插秧控制系统的秧箱的剩余秧苗检测装置,用于通过压力传感器或红外传感器检测并向所述数据处理器、所述遥控器输出所述秧箱中的剩余秧苗的数量以及根据当前的所述插秧机主体的插秧速度计算的所述剩余秧苗插秧时间,并在所述剩余秧苗的数量或所述剩余秧苗插秧时间低于阈值之后发出报警信息。
其中,所述GNSS天线为双天线结构GNSS天线,所述双天线结构GNSS 天线的天线设置在所述插秧机主体的水平秧台的左端、右端,或所述GNSS 天线为单天线结构GNSS天线,所述单天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体的水平秧台中央,所述GNSS板卡设置在所述插秧机主体的水平秧台。
其中,还包括设置在所述插秧机主体的集成控制箱,所述第一控制器、所述第二控制器、所述数据处理器和所述无线信号接收装置设置在所述集成控制箱,所述集成控制箱通过螺栓和螺母与所述水平秧台固定。
本实用新型实施例所提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,与现有技术相比,具有以下优点:
本实用新型实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,通过在插秧机主体连接设置的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,对插秧机主体进行定位、转向以及无人驾驶插秧,具有结构简单、作业效率高、通用性的特点,操作人员可以远程在室内进行操控,降低了劳动强度,提高了劳动效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1,图1为本实用新型实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机一种具体实施方式的结构示意图。
在一种具体实施方式中,所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,包括设置在插秧机主体10并与所述插秧机主体10连接的北斗导航定位系统 20、转向控制系统30、插秧控制系统40、数据处理器50和无线信号接收装置60,所述北斗导航定位系统20用于通过接收卫星信号向所述数据处理器 50输出定位导航信息,所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体10进行位置修正,及根据所述无线信号接收装置60接收到的控制信号通过所述转向控制系统30控制所述插秧机主体10进行转向、通过所述插秧控制系统40控制所述插秧机主体10进行插秧操作。
通过在插秧机主体10连接设置的北斗导航定位系统20、转向控制系统30、插秧控制系统40、数据处理器50和无线信号接收装置60,对插秧机主体10进行定位、转向以及无人驾驶插秧,具有结构简单、作业效率高、通用性的特点,操作人员可以远程在室内进行操控,降低了劳动强度,提高了劳动效率。
需要指出的是,本实用新型中北斗导航定位系统20适用于进行插秧机位置的精确定位的,还可以采用现有的GPS定位系统实现或者采用其它的定位系统实现,本实用新型对此不作限定。
本实用新型中的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,可以是采用预设的方式,在无人驾驶插秧机到达需要插秧的区域之间,将插秧的位置以及插秧的参数等设置好,在达到插秧区域之后,自动进行插秧,工作人员无需进行操作,还可以是自动或者手动控制无人插秧机达到指定区域,然后将具体的插秧参数等发送到无人插秧机,实现自动插秧操作,或者是其它的方式,本实用新型对此不作限定。
本实用新型中对于具体的北斗导航定位系统20的结构以及定位精度等不做限定,在一个实施例中,所述基于北斗导航定位系统20包括相互连接的北斗GNSS天线和GNSS板卡,所述GNSS天线将接收的GPS信号传输到所述 GNSS板卡,所述GNSS板卡根据所述GPS信号对所述插秧机主体10进行定位和导航。
采用本实用新型中的北斗导航定位系统20的无人驾驶插秧机,进行插秧操作时,可以避免工作人员驾驶插秧机进行工作的劳动强度,工作人员可以在室内即可完成操作,不用受到风吹日晒,大大降低了劳动的艰苦程度,而且工作人员只需给无人驾驶插秧机足够的能源供应以及足够的秧苗,即可进行远程操作插秧,这样一位工作人员甚至可以同时操作几台机器同时进行插秧操作,这样大大提高了劳动效率,有利于增加从业人员收入。
由于插秧机主体10的尺寸有限,需要进行多次来回插秧,不可以避免的进行转向,而且在转向过程中不能损坏已经插好的秧苗,不能损坏别人天地的庄稼,此外还需要与上次的秧苗之间保持预期的间距,如保持30cm左右,否则会有大的缝隙,会造成田地的浪费,本实用新型中对于转向系统以及控制方式不做限定,在一个实施例中,所述转向控制系统30包括第一拉杆电机、第二拉杆电机和第一控制器,所述第一控制器与所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机连接,所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机设置有用于检测拉杆行程的电位传感器,所述第一拉杆电机与左离合器拉线连接,所述第二拉杆电机与右离合器拉线连接,所述第一控制器根据所述控制信号通过控制所述第一拉杆电机和所述第二拉杆电机的拉杆运动牵拉所述左离合器拉线、所述右离合器拉线的伸缩,所述左离合器拉线被所述第一拉杆电机的拉杆拉紧,所述插秧机主体10的左轮停止转动,所述插秧机主体10进行左转向,反之,所述插秧机主体10进行右转向,所述电位传感器通过所述第一控制器反馈当前转向操作是否有效。
需要指出的是,本实用新型中对于驱动离合器的方式不做限定,可以采用电机驱动,也可以采用其它方式,采用电机驱动,结构简单,使用成本低,本实用新型中对于左右驱动离合器的电机不做限定,可以是有刷直流拉杆电机,若执行机构为电磁铁,则电磁铁是直流推拉式电磁铁,第一控制器接收数据处理器50的控制信号中的转向指令来执行第一拉杆电机的拉杆或第二拉杆电机的拉杆做伸缩运动,第一拉杆电机拉动左离合器的拉线时,左车轮停止转动,插秧机主体10可实现左转,第二拉杆电机拉动右离合器的拉线时,右车轮停止转动,插秧机主体10可实现右转,两个驱动轮的离合器拉线都被拉紧时,车停止,操作较为简单。
本实用新型中的无人插秧机重要的工作在于插秧操作,本实用新型对于插植控制系统不做限定,一个实施例中,所述插秧控制系统包括驱动插植离合器的第三拉杆电机、第二控制器、秧爪和秧箱,所述第三拉杆电机的拉杆与所述插植离合器的拉线一端固定,所述第二控制器与所述第三拉杆电机相连,通过接收所述控制信号控制所述第三拉杆电机牵拉所述插植离合器的拉线来控制秧爪运动,在所述插植离合器的拉线被拉紧到预定位置之后,所述秧爪开始转动。
本实用新型对于所述插植离合器的电机不做限定,可以是有刷直流拉杆电机(若执行机构为电磁铁,插植离合器的电磁铁是直流推拉电磁铁),第三拉杆电机通过紧固件与第二控制器相连,第二控制器接收控制信号来执行第三拉杆电机(推拉式电磁铁)的拉杆做伸缩运动,当插植离合器拉线被拉紧时,秧爪开始秧苗的插植。
需要指出的是,本实用新型中第一控制器、第二控制器对相应的第一拉杆电机、第二拉杆电机以及第三拉杆电机控制,工作人员可以设置两个独立的控制器进行控制,也可以将第一控制器与第二控制器进行合并集成,采用一个集成的控制器控制两个控制系统的拉杆电机,甚至于在本质上采用一个控制实现第一控制器、第二控制器的功能,由于在插秧机进行转向的时候是不会进行插秧的,同样的在插秧的过程中也不会进行转向,这样就使得第一控制器与第二控制器在使用过程中不会同时工作,工作人员可以设计为在进行转向控制系统30的转向操作是被设定为第一控制器,在插植控制系统40 进行插秧的相关操作时被设定为第二控制器。
本实用新型中的无人驾驶插秧机,可以是采用预设的指令进行操作,如设定其在指定的区域按照指定的密度进行插秧,但是在实际操作中不管是由于定位精度还是机器误差等都会造成误差,如由于北斗导航定位系统20出现故障导致、数据处理器出现逻辑错误,导致插秧机工作区域超出预设范围,到达别人的田地或者是到达沟壑等造成损失,因此为了方便控制,在一个实施例中,所述基于北斗导航定位系统20的无人驾驶插秧机还包括与所述无线信号接收装置60无线连接的遥控器,用于通过所述无线信号接收装置60发送控制信号,控制所述插秧机主体10进行转向或插秧操作。
工作人员可以在家里或者田地上,通过遥控器控制插秧机主体10进行行进、插秧等操作,也可以进行仅仅叫停,这样可以避免了插秧机主体10失控。
由于在插秧过程中,对于不同的地理环境、对于不同秧苗可能插秧密度、深度、间距等都有不同,而如果采用遥控器实时进行每次插秧操作,如果插秧面面积较小,那么劳动强度还能够接受,如果进行大面积插秧,那么劳动强度会非常大,而且可能会存在一些误差都能够,为解决这一技术问题,在一个实施例中,所述基于北斗导航定位系统20的无人驾驶插秧机还包括与所述数据处理器50连接的作业路径规划装置,用于根据所述北斗导航定位系统 20定位的所述插秧机主体10的所在区域以及待插秧区域,根据所述插秧机主体10外形参数以及插秧参数自动规划所述插秧机主体10的行走路线。
通过作业路径规划装置,工作人员设定本次的插秧区域范围,插秧密度,插秧机行走速度,转向区域等,即可实现权自动插秧,大大减少人工干预,提高插秧效率。
而为了实时获取插秧状况,在一实施例中,所述北斗导航定位系统20 的无人驾驶插秧机还包括与所述遥控器连接的显示器,用于显示所述插秧机主体10的运行参数、位置信息、已插秧面积以及未插秧面积。
通过与遥控连接的显示器,工作人员可以及时获取插秧信息反馈,提高插秧精确度,提高对无人插秧机的监控程度。
需要指出的是,本实用新型中还可以在插秧机主体上设置显示器,这样不管是该无人插秧机进行有人或者无人操作都可以显示其运行状态,而且在进行维护的过程中,通过设置的显示器,能够快速获取故障位置,提高维护效率。
由于在插秧过程中,每次插秧机携带的秧苗数量有限,为了及时进行秧苗的补充,使得插秧机能够减少补苗的时间,在一个实施例中,所述北斗导航定位系统20的无人驾驶插秧机还包括设置在所述插秧控制系统40的秧箱的剩余秧苗检测装置,用于通过压力传感器或红外传感器检测并向所述数据处理器50、所述遥控器输出所述秧箱中的剩余秧苗的数量以及根据当前的所述插秧机主体10的插秧速度计算的所述剩余秧苗插秧时间,并在所述剩余秧苗的数量或所述剩余秧苗插秧时间低于阈值之后发出报警信息。
通过剩余秧苗检测装置,检测剩余秧苗的数量,可以设定一个阈值,在插秧机在田地的一端或两端进行转向的过程中进行秧苗的补充,这样就不会出现插秧机在插秧中途缺苗的情况,不用使得插秧机在田中等待补秧苗或者将插秧机来回补秧苗,这样大大节省了补秧苗的时间,提高了插秧效率。
本实用新型中对于北斗导航定位系统20的结构不做限定,对于其接收天线不做限定,由于需要实时进行定位导航,因而需要足够的信号强度,所述 GNSS天线可以为双天线结构GNSS天线,所述双天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体10的水平秧台的左端、右端,所述GNSS天线也可以为单天线结构GNSS天线,所述单天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体10的水平秧台中央,所述GNSS板卡设置在所述插秧机主体的水平秧台。
本实用新型对于GNSS天线的天线结构、设置位置以及GNSS板卡的设置位置不做限定。
为了方便集中管理和控制,在一个实施例中,所述北斗导航定位系统20 的无人驾驶插秧机还包括设置在所述插秧机主体10的集成控制箱,所述第一控制器、所述第二控制器、所述数据处理器50和所述无线信号接收装置60 设置在所述集成控制箱,所述集成控制箱通过螺栓和螺母与所述水平秧台固定。
进一步,本实用新型中的第一控制器、第二控制还设置有保护外壳,可实现防水、防尘的作用。
本实用新型公开的基于北斗导航系统的无人驾驶插秧机,在无人驾驶的作业模式下,主要由北斗导航系统和各离合器的控制来完成,以下以驱动机构以拉杆电机为例,说明其操作方式:
步骤1:通过作业路径规划装置设置规划插秧机的插植路线图,形成一插秧行驶路线;北斗导航系统事先获取田地地理信息和设置行驶行距来自动规划导航插秧机的行驶路径,具体地,操作人员先在田间标点,安装在插秧机上的北斗导航定位装置根据田间标点形成直线行驶路线,同时在数据处理器50设置插秧机的行驶行距,最终形成完整的田间插秧行驶路线。
步骤2:获取所述插秧机当前位姿信息,准备进入预插植状态。通过北斗导航定位系统20来获取插秧机当前航向与位置信息。具体地,对称设置在插秧机秧台两端的GNSS天线将接收到GPS信号并发送给GNSS板卡,GNSS 板卡计算出插秧机的实时位姿信息。例如所述插秧机通过北斗导航定位装置判断当前是否进入了田间作业的范围,插秧机当前航向与位置和目标位姿是否一致。
步骤3:分析插秧机需要做出的状态变化,形成所需路径跟踪控制信息。通过数据处理器50对GNSS板卡获取的数据进行分析与处理,然后对插秧机的行驶路线进行实时跟踪。插秧机在行驶过程中位置和航向被实时更新,数据处理器50发送给控制器的控制信息也对应地被更新,便于及时做出相应的控制。
进一步,所述步骤3具体包括:
插秧机根据当前行驶状态做出所需的控制变化。
例如,当前插秧机沿规划的路线直线行驶,根据行驶环境信息,所述插秧机下一行驶状态为进入水稻插植规划路线,基于当前位置,插秧机需要让秧爪在下一时刻转动进行水稻插植,数据处理器50给第二控制器发送控制指令,控制器驱动插秧离合器的第三拉杆电机,使插秧离合器的拉线处于拉紧状态,下一时刻秧爪开始抓取秧箱中的秧苗进行插植;进入插植状态后,插秧机要实时跟踪事先规划好的路线,当跟踪路线稍有偏差,数据处理器实时将路径偏差发送给控制器,控制器根据偏差信息来控制左右轮离合器的电机做相应的调整。
具体地,假如插秧机在沿目标直线行走发生向左偏移,插秧机此刻需要向右微调,数据处理器50进行位置修正,将修正的位置偏差控制指令发送给第一控制器,第一控制器通过控制右轮离合器的拉杆电机让离合器拉线被拉紧,利用左右轮的差速实现插秧机的方向调整,其中偏差越大,需要离合器拉线被拉紧状态时间越长,如此反复基于当前行驶状态位置,来调整插秧机对目标路线的实时跟踪。
步骤4:获取所述插秧机所需的转向信息,形成转向状态相关控制信息。
根据插秧机当前行驶状态与下一行驶状态,数据处理器50会生成插植停止和转向控制信息。
具体地,数据处理器50分析到当前插秧机位置的下一状态为转向状态时,会将转向和停止插植的控制信息发送给第一控制器,第一控制器根据控制指令来执行电机拉动离合器完成转向和停止插植的控制。
例如,插秧机插植完一行进入转向状态时(假设为右转),数据处理器50 发送转向信息给控制器,第一控制器控制插植离合器的第三拉杆电机运动,第三拉杆电机控制离合器拉线为放松状态,使得秧爪停止插植工作,同时控制右轮离合器的第二拉杆电机,让第二拉杆电机控制离合器拉线为拉紧状态,此刻右轮停止转动,插秧机会向右转向,具体转动角度大小根据离合器拉线处于拉紧状态时间大小决定,离合器拉线拉紧状态时间越长,插秧机转动角度越大。
步骤5:获取所述插秧机插植完成的信息,形成停止工作的控制信息。
当插秧机完成整个规划路径的水稻插植工作后,需要控制插秧机停止相关工作。
具体地,当插秧机完成最后一行水稻插植后,数据处理器50发送停止指令给第二控制器,第二控制器控制插植离合器的第三拉杆电机运动,第三拉杆电机带动离合器拉线为放松状态,使得秧爪停止插植工作,同时控制左右离合器拉线为拉紧状态,使插秧机左右轮失去动力而停止行驶。
需要指出的是,本实用新型中的数据处理器50,可以采用现有的电子计算机,也可以采用单片机等实现数据处理功能,本实用新型对此不作具体限定。
综上所述,本实用新型实施例提供的北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,通过在插秧机主体连接设置的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,对插秧机主体进行定位、转向以及无人驾驶插秧,具有结构简单、作业效率高、通用性的特点,操作人员可以远程在室内进行操控,降低了劳动强度,提高了劳动效率。
以上对本实用新型所提供的北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。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,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,包括设置在插秧机主体并与所述插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置,所述北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息,所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体进行位置修正,及根据所述无线信号接收装置接收到的控制信号通过所述转向控制系统控制所述插秧机主体进行转向、通过所述插秧控制系统控制所述插秧机主体进行插秧操作。
2.如权利要求1所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,所述北斗导航定位系统包括相互连接的北斗GNSS天线和GNSS板卡,所述GNSS天线将接收的GPS信号传输到所述GNSS板卡,所述GNSS板卡根据所述GPS信号对所述插秧机主体进行定位和导航。
3.如权利要求2所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,所述转向控制系统包括第一拉杆电机、第二拉杆电机和第一控制器,所述第一控制器与所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机连接,所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机设置有用于检测拉杆行程的电位传感器,所述第一拉杆电机与左离合器拉线连接,所述第二拉杆电机与右离合器拉线连接,所述第一控制器根据所述控制信号通过控制所述第一拉杆电机和所述第二拉杆电机的拉杆运动牵拉所述左离合器拉线、所述右离合器拉线的伸缩,所述左离合器拉线被所述第一拉杆电机的拉杆拉紧,所述插秧机主体的左轮停止转动,所述插秧机主体进行左转向,反之,所述插秧机主体进行右转向,所述电位传感器通过所述第一控制器反馈当前转向操作是否有效。
4.如权利要求3所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,所述插秧控制系统包括驱动插植离合器的第三拉杆电机、第二控制器、秧爪和秧箱,所述第三拉杆电机的拉杆与所述插植离合器的拉线一端固定,所述第二控制器与所述第三拉杆电机相连,通过接收所述控制信号控制所述第三拉杆电机牵拉所述插植离合器的拉线来控制秧爪运动,在所述插植离合器的拉线被拉紧到预定位置之后,所述秧爪开始转动。
5.如权利要求4所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,还包括与所述无线信号接收装置无线连接的遥控器,用于通过所述无线信号接收装置发送控制信号,控制所述插秧机主体进行转向或插秧操作。
6.如权利要求5所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,还包括与所述数据处理器连接的作业路径规划装置,用于根据所述北斗导航定位系统定位的所述插秧机主体的所在位置以及待插秧区域,根据所述插秧机主体外形参数以及插秧参数自动规划所述插秧机主体的行走路线。
7.如权利要求6所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,还包括与所述遥控器连接的显示器,用于显示所述插秧机主体的运行参数、位置信息、已插秧面积以及未插秧面积。
8.如权利要求7所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,还包括设置在所述插秧控制系统的秧箱的剩余秧苗检测装置,用于通过压力传感器或红外传感器检测并向所述数据处理器、所述遥控器输出所述秧箱中的剩余秧苗的数量以及根据当前的所述插秧机主体的插秧速度计算的所述剩余秧苗插秧时间,并在所述剩余秧苗的数量或所述剩余秧苗插秧时间低于阈值之后发出报警信息。
9.如权利要求8所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,所述GNSS天线为双天线结构GNSS天线,所述双天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体的水平秧台的左端、右端,或所述GNSS天线为单天线结构GNSS天线,所述单天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体的水平秧台中央,所述GNSS板卡设置在所述插秧机主体的水平秧台。
10.如权利要求9所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机,其特征在于,还包括设置在所述插秧机主体的集成控制箱,所述第一控制器、所述第二控制器、所述数据处理器和所述无线信号接收装置设置在所述集成控制箱,所述集成控制箱通过螺栓和螺母与所述水平秧台固定。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN115451965A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-09 | 安徽农业大学 | 基于双目视觉的插秧机插植系统相对航向信息检测方法 |
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2020
- 2020-03-04 CN CN202020252293.3U patent/CN212344481U/zh active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115451965A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-12-09 | 安徽农业大学 | 基于双目视觉的插秧机插植系统相对航向信息检测方法 |
CN115451965B (zh) * | 2022-08-19 | 2024-04-26 | 安徽农业大学 | 基于双目视觉的插秧机插植系统相对航向信息检测方法 |
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