CN212484154U - 自动农耕系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动农耕系统，包括自动农耕机和基站，自动农耕机包括农机(11)和安装在农机(11)机车头上的卫星天线(12)、基站天线(13)、车载控制器(14)和传感器(15)，车载控制器(14)包括ECU控制器(141)、液压控制器(142)、动力控制器(143)，液压控制器(142)安装在农机(11)的转向机构上，动力控制器(143)与农机(11)的油路相连，具有电磁阀，传感器(15)与ECU控制器(141)相连，包括角度传感器和陀螺仪。本实用新型提供的自动农耕系统具有能够自动控制、精度高、成本低廉等优点。

Description

自动农耕系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，具体涉及一种农耕系统，尤其涉及一种自动农耕系统。

背景技术

大部分的农田在各耕作环节，如翻地、耙地、旋耕、起垄、播种、喷药、收获等，都已采用农机进行，农机的应用极大提高了农耕的效率，并节约人力。

常见的农机由机车部分和农具部分组成，机车部分多为拖拉机，在耕作时，通过驾驶机车实现快速耕种。

但是在实际工作中，由于驾驶人员的驾驶水平不同，常常出现农机驶偏，需要二次作业，导致成本的升高和效率的降低。

此外，农业耕种具有明显的窗口期，在大田作业中，尤其是大面积耕作的相似作物的场景下，每年只有有限的十几天农忙作业时间，对农机的工作效率要求极高，导致驾驶人员过渡疲劳，且不能利用夜晚时间进行耕作，浪费了大量的宝贵时间。

因此，现有技术亟代研究并设计出一种自动农耕系统，以有效解决上述问题。

实用新型内容

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种自动农耕系统，包括自动农耕机和基站，

自动农耕机包括农机11、卫星天线12、基站天线13、车载控制器14和传感器15；

所述农机11具有能够驾驶的机车头，所述卫星天线12、基站天线13、车载控制器14和传感器15安装在农机11机车头上；

所述卫星天线12能够搜寻并连接卫星，其与车载控制器14相连以将位置信息传递给车载控制器14，所述基站天线13用于与基站进行通讯；

所述车载控制器14包括ECU控制器141、液压控制器142、动力控制器143，

所述ECU控制器141与卫星天线12和基站天线13相连，

所述液压控制器142安装在农机11的转向机构上，

所述动力控制器143与农机11的油路相连，其具有电磁阀，电磁阀的控制端与ECU控制器141相连；

所述传感器15与ECU控制器141相连，包括角度传感器和陀螺仪，所述角度传感器安装在农机11的转向车轮处；

所述基站包括服务器和发射接收器，通过发射接收器与基站天线13进行通讯。

所述卫星天线12固定在农机11的顶端。

所述卫星天线12为Trimble AG25高精度天线。

所述基站天线13安装在农机11的外表面上。

所述基站天线13为能够接收来自基站的差分信号的无线数传电台模块。

所述液压控制器142包括液压旋转器，液压旋转器安装在方向盘上。

在所述液压控制器142上具有液压阀，液压阀通过电磁阀与ECU控制器141相连。

所述动力控制器143还具有液压杆与农机11刹车线相连。

所述发射接收器是电台发射接收装置。

同一基站与多个自动农耕机通讯连接。

本实用新型所提供的自动农耕系统有以下有益效果：

(1)根据本实用新型提供的自动农耕系统，能够按照既定路径自动驾驶；

(2)根据本实用新型提供的自动农耕系统，通过精确定位自动驾驶，能够实现高精准度直线行驶，自动纠偏，行驶误差在2.5cm以内；

(3)根据本实用新型提供的自动农耕系统，不依赖人眼识别，在夜间和恶劣天气仍可高效作业。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的自动农耕系统整体结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的自动农耕系统农机结构示意图；

图3示出根据本实用新型一种优选实施方式的自动农耕系统农机结构示意图。

附图标号说明：

11-农机；

12-卫星天线；

13-基站天线；

14-车载控制器；

141-ECU控制器；

142-液压控制器；

143-刹车控制器；

144-平板电脑；

15-传感器。

具体实施方式

下面通过附图和实施方式对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

其中，尽管在附图中示出了实施方式的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本实用新型提供了一种自动农耕系统，包括自动农耕机和基站，如图1所示。

所述自动农耕机包括农机11、卫星天线12、基站天线13、车载控制器14和传感器15，如图2所示。

所述农机11可以是任意一款可驾驶的农业机械，其具有机车头以实现驾驶功能，如收割机、插秧机、播种机、耕地机等。

所述卫星天线12、基站天线13、车载控制器14和传感器15安装在农机11上，使得农机11具备自动驾驶功能。

具体地，所述卫星天线12能够搜寻并连接卫星，通过卫星定位农机11的位置。

优选地，所述卫星天线12为高灵敏度天线，能够同时接收GPS、BDS、GLONSS和Galileo卫星信号。

更优选地，所述卫星天线12为Trimble AG25高精度天线。

在一个优选的实施方式中，所述卫星天线12固定在农机11的顶端，以更好的接收卫星信号，降低信号干扰。

所述卫星天线12与车载控制器14相连以将位置信息传递给车载控制器14。

所述基站天线13能够与基站进行通讯，将农机11的位置传递给基站，以供基站查看。

优选地，所述基站天线13安装在农机11的外表面上，减少农机11外壳对信号的影响。

所述基站天线13可以是任意一种能够与基站进行无线通讯的设备，例如电台天线、2G、3G、4G、5G设备等，优选地，所述基站天线13为电台天线，通过短波与基站进行通讯。

在一个优选的实施方式中，所述基站天线13为无线数传电台模块，例如AS32、UT901等，其能够接收来自基站的差分信号，并与卫星天线12接收的卫星信号进行融合计算，通过载波相位差分技术计算出机车11更精确的位置信息，将位置信息传递至车载控制器14。

通过对卫星与基站信号的差分整合，极大提高了定位的精度，在同等精度模式下，降低了对基站信号强度的要求，使得基站的实际有效覆盖范围更广，降低了基站数量，极大降低了使用成本。

所述车载控制器14能够控制农机11进行自动行驶，包括ECU控制器141、液压控制器142、动力控制器143，如图2、图3所示。

在ECU控制器141中预设有农机11的行走路线图，所述ECU控制器141与卫星天线12和基站天线13相连，其能够将接收到的位置信息与行走路线图对照，从而确定农机11的行驶方向，并向液压控制器142传送控制信号。

所述液压控制器142安装在农机11的转向机构(转向阀或方向盘)上，通过控制液压油的流量和方向，实现对农机11的转向的控制。

在一个优选的实施方式中，所述液压控制器142包括液压旋转器，将液压旋转器安装在方向盘上，通过液压旋转器的旋转，实现转向的控制。在本实用新型中，所述液压旋转器的结构不做特别限制，任意一种能够实现旋转的液压装置即可。

进一步地，所述液压控制器142上具有液压阀以控制液压油的流量和方向，液压阀通过电磁阀与ECU控制器141相连，电磁阀和液压阀的配合使用，将ECU控制器141向液压控制器142传送的控制信号由电信号转换成液压信号，实现对农机11的转向的控制。

所述动力控制器143与农机11的油路相连，其具有电磁阀，电磁阀的控制端与ECU控制器141相连，使得ECU控制器141能够控制农机11的行驶速度。

在一个更优选的实施方式中，所述动力控制器143还具有液压杆与农机11刹车线相连，在农机11速度异常时紧急停车，以对农机11和农田进行保护。

在一个优选的实施方式中，所述车载控制器14还包括平板电脑144，所述平板电脑144与ECU控制器141相连，用于显示控制器141控制过程中的相关信息，包括预设行走路线图、农机11实际位置、方向控制和速度控制参数等。

所述传感器15与ECU控制器141相连，用于反馈农机11的状态信息，以便对车载控制器14的控制过程进行修正。

进一步地，所述传感器15包括角度传感器和陀螺仪，所述角度传感器安装在农机11的转向车轮处，通过角度传感器检测农机11车轮的转动方向，将转向控制效果反馈给车载控制器14。

所述陀螺仪可安装在农机11任意位置，其能够检测农机11的加速度，进而将动力的控制效果反馈给车载控制器14。

所述基站包括服务器和发射接收器，通过发射接收器与基站天线13进行通讯，所述服务器能够接收发射接收器传递的信息，对农机11的状态进行监控，优选地，所述服务器还能够对农机11的运行状态进行控制，以实现远程操作。

在一个优选的实施方式中，同一基站可以与多个自动农耕机通讯连接，以监控多个自动农耕机。

所述发射接收器可以是电台发射接收装置，例如FM电台，也可以是移动网络收发装置，例如采用宽带互联网，通过移动网络与自动农耕机相连。

优选地，所述基站通过电台广播方式与自动农耕机进行通讯，电台广播的方式，使得电台基站独立成系统，无网络运营成本。

电台广播的方式，使得基站信号范围更广，无需频繁调整基站位置，极大减少了工作量，提高了生产效率。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动农耕系统，包括自动农耕机和基站，其特征在于，

自动农耕机包括农机(11)、卫星天线(12)、基站天线(13)、车载控制器(14)和传感器(15)；

所述农机(11)具有能够驾驶的机车头，所述卫星天线(12)、基站天线(13)、车载控制器(14)和传感器(15)安装在农机(11)机车头上；

所述卫星天线(12)能够搜寻并连接卫星，其与车载控制器(14)相连以将位置信息传递给车载控制器(14)，所述基站天线(13)用于与基站进行通讯；

所述车载控制器(14)包括ECU控制器(141)、液压控制器(142)、动力控制器(143)，

所述ECU控制器(141)与卫星天线(12)和基站天线(13)相连，

所述液压控制器(142)安装在农机(11)的转向机构上，

所述动力控制器(143)与农机(11)的油路相连，其具有电磁阀，电磁阀的控制端与ECU控制器(141)相连；

所述传感器(15)与ECU控制器(141)相连，包括角度传感器和陀螺仪，所述角度传感器安装在农机(11)的转向车轮处；

所述基站包括服务器和发射接收器，通过发射接收器与基站天线(13)进行通讯。

2.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述卫星天线(12)固定在农机(11)的顶端。

3.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述卫星天线(12)为Trimble AG25高精度天线。

4.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述基站天线(13)安装在农机(11)的外表面上。

5.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述基站天线(13)为能够接收来自基站的差分信号的无线数传电台模块。

6.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述液压控制器(142)包括液压旋转器，液压旋转器安装在方向盘上。

7.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

在所述液压控制器(142)上具有液压阀，液压阀通过电磁阀与ECU控制器(141)相连。

8.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述动力控制器(143)还具有液压杆与农机(11)刹车线相连。

9.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

所述发射接收器是电台发射接收装置。

10.根据权利要求1所述的自动农耕系统，其特征在于，

同一基站与多个自动农耕机通讯连接。

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