CN218524177U - 一种用于农用车辆的导航装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型展示了一种用于农用车辆的导航装置，所述导航装置安装在所述农用车辆的底盘上，所述导航装置包括主控板、监测模块和两个实时定位仪，所述底盘上设有用于安装所述主控板，所述主控板上设有惯性测量模块，所述惯性测量模块用于测量所述底盘的角速率和加速度，所述底盘上设有两个安装柱，所述实时定位仪固定在所述安装柱的上端，所述实时定位仪用于获取所述底盘的位置信息，所述监测模块包括超声波装置和视觉模块，所述视觉模块安装在所述底盘的前侧，所述视觉模块用于检测所述底盘前方的障碍物信息，所述底盘周侧安装有若干个超声波装置，所述超声波装置用于获取所述底盘四周的环境信息，该导航装置具有更精准的导航精度。

Description

一种用于农用车辆的导航装置

【技术领域】

本实用新型展示了一种用于农用车辆的导航装置，属于车辆导航技术领域。

【背景技术】

在农业机械中的行走系统以拖拉机为主，随着轻量化的田间作业和管理设备的发展，行走系统走向智能底盘方向，现有农用机械底盘的导航精度较低。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于农用车辆的导航装置，该导航装置具有更精准的导航精度。

解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于农用车辆的导航装置，所述导航装置安装在所述农用车辆的底盘上，所述导航装置包括主控板、监测模块和两个实时定位仪，所述底盘上设有用于安装所述主控板，所述主控板上设有惯性测量模块，所述惯性测量模块用于测量所述底盘的角速率和加速度，所述底盘上设有两个安装柱，所述实时定位仪固定在所述安装柱的上端，所述实时定位仪用于获取所述底盘的位置信息，所述监测模块包括超声波装置和视觉模块，所述视觉模块安装在所述底盘的前侧，所述视觉模块用于检测所述底盘前方的障碍物信息，所述底盘周侧安装有若干个超声波装置，所述超声波装置用于获取所述底盘四周的环境信息。

采用本实用新型的有益效果是：

本实用新型中所述底盘上设有主控板、监测模块和两个实时定位仪，本实用新型采用双实时定位仪进行定位导航，可以大幅提高本实用新型的导航精度，所述监测模块包括超声波装置和视觉模块，所述超声波装置能在所述底盘行走过程中，对本实施例四周的环境信息进行实时监控，所述视觉模块用于检测所述底盘前方的障碍物信息，所述监测模块将获取的信息反馈给所述主控板，所述主控板根据信息规划所述底盘的行动路线，能够降低底盘与障碍物发生碰撞的可能性，为所述底盘运动提供安全保障，另外所述主控板上设有惯性测量模块，所述惯性测量模块用于测量所述底盘的角速率和加速度，本实用新型能够实时获取底盘的运动状态，方便主控板对底盘进行微调，使底盘的实际运动路线与规划的路线确保重合。

作为优选，所述超声波装置包括超声波发射器和超声波支架，所述超声波支架安装在所述底盘的周侧，所述超声波发射器固定在所述超声波支架上。

作为优选，所述超声波装置还包括报警器。

作为优选，所述视觉模块包括相机和用于安装所述相机的相机支架，所述相机支架安装在所述底盘前侧。

作为优选，所述底盘上设有两个视觉模块。

作为优选，所述底盘的前后两侧均设有防撞板。

作为优选，所述防撞板包括第一防撞条，所述第一防撞条与所述底盘的端部相连接，所述第一防撞条与所述底盘之间设有起缓冲作用的第一气簧，所述第一防撞条两端均设有第二防撞条，所述第一防撞条与所述第二防撞条之间设有用于连接的合页，所述第二防撞条与所述底盘之间设有其缓冲作用的第二气簧，所述第二防撞条呈圆弧状。

本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。

【附图说明】

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例的俯视图；

图3为图2的局部图；

图4为本实用新型实施例中所述轮速传感器的剖视图。

附图标记：1底盘、2行走模块、21行走轮、213转向接头、214传动模块、215驱动桥、22驱动模块、231转向电机、232转向拉杆、233第一转向臂、234 第二转向臂、235转向连杆、25转角传感模块、251转角编码器、252编码器支架、27轮速传感器、271传动齿轮、272中间齿轮、273外齿轮、274外齿轮轴、 275轮速编码器、276编码器固定座、277安装轴、28差速器、31电控箱、313 主控板、3131行走控制器、3132转向控制器、3135惯性测量模块、4导航装置、41实时定位仪、42定位柱、43超声波发射器、44超声波支架、45相机、46相机支架、47防撞板、471第一防撞条、472第二防撞条、473第一气簧、474第二气簧、475合页。

【具体实施方式】

下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1至4所示，本实施例展示了一种用于农用车辆的导航装置4，所述导航装置4安装在所述农用车辆的底盘1上，所述底盘1上设有电控箱31，所述导航装置4包括主控板313、监测模块和两个实时定位仪41，所述主控板313安装在所述电控箱31内，本实施例中所述导航模块4包括实时定位仪41和监测模块，本实施例中所述实时定位仪41为RTK(Real-time kinematic)，所述底盘1 前后两端均设有定位柱42，所述RTK安装在所述定位柱42的上端，本实施例采用双RTK进行定位导航，可以大幅提高本实施例的导航精度，所述监测模块包括超声波装置和视觉模块，所述超声波装置包括超声波发射器43、用于安装所述超声波发射器43的超声波支架44和所述超声波支架44安装在所述底盘1 上，所述超声波装置能够实时获取所述底盘1四周的环境信息，防止所述底盘1 与周围环境发生碰撞，所述视觉模块包括相机45和用于安装所述相机45的相机支架46，所述相机支架46安装在所述底盘1上，所述视觉模块用于检测所述底盘1前方的障碍物信息，能够通过障碍物的形状自动生成虚拟中心线，以便所述主控板进行线路规划，所述主控板上设有惯性测量模块，所述惯性测量模块 3135为IMU(Inertial measurement unit)，所述IMU用于测量本实施例的角速率和加速度。

本实施例采用双实时定位仪41进行定位导航，可以大幅提高本实用新型的导航精度，所述超声波装置能在所述底盘1行走过程中，对本实施例四周的环境信息进行实时监控，所述视觉模块用于检测所述底盘前方的障碍物信息，所述监测模块将获取的信息反馈给所述主控板313，所述主控板313根据信息规划所述底盘1的行动路线，能够降低底盘1与障碍物发生碰撞的可能性，为所述底盘1运动提供安全保障；另外本实施例中所述超声波装置还设有报警器，当四周障碍物与所述底盘1之间的间距小于安全距离时，所述超声波装置发出报警。

为了使本实施例能够沿所述主控板313规划的路线行进，本实施例中所述主控板313上还设有行走控制器3131和转向控制器3132、所述底盘1上设有两组行走模块2，所述两组行走模块2分别处于所述底盘1的前后两侧，其中所述行走模块2包括驱动模块22和行走轮21，所述驱动模块22与所述行走轮21之间设有传动模块214，所述传动模块214包括驱动桥215，所述驱动桥215安装在所述底盘1底部，所述驱动桥215内设有传动轴，所述驱动模块22的输出端与所述传动轴传动连接，所述传动轴的端部与所述行走轮21相连接。

本实施例中所述驱动桥215上设有轮速传感器27，所述传动模块214内设有传动轮齿，所述轮速传感器27包括轮速编码器275和外齿轮273，所述外齿轮273与所述传动齿轮271之间设有中间齿轮272，所述中间齿轮272分别与所述外齿轮273和所述传动齿轮271传动连接，所述外齿轮273中间设有外齿轮轴 274，所述轮速编码器275设有安装轴277，所述安装轴277与所述外齿轮轴274 固定连接，所述安装轴277上设有编码器固定座276，所述轮速编码器275通过所述螺栓固定在所述编码器固定座276上，所述驱动桥215上连接有用于监控轮速的差速器28，所述轮速传感器27用于实时对所述行走轮21的轮速进行监控，所述差速器28用于确保所述传动模块214两侧的行走轮21轮速保持匹配。

所述传动模块214与所述行走轮21的连接处设有转向接头213，所述底盘1 上设有转向模块，所述转向模块包括转向电机231、转向拉杆232、转向连杆235、第一转向臂233和第二转向臂234，所述转向电机231安装在所述底盘1上，所述第一转向臂233和第二转向臂234分别与所述传动模块214两端的转向接头 213相连接，其中所述第一转向臂233呈Y字型，所述第一转向臂233设有第一连接端、第二连接端和第三连接端，所述第一转向臂233的第三连接端与所述转向接头213相连接，所述转向拉杆232的两端分别连接所述转向电机231和所述第一转向臂233的第一连接端，所述转向连杆235的两端分别连接所述第一转向臂233的第二连接端和所述第二转向臂234，所述转向接头213上设有转角传感模块25，所述转角传感模块25包括转角编码器251和编码器支架252，所述编码器支架252通过连接螺栓固定在所述驱动桥215与所述转向接头213的连接处，所述转角编码器251安装在所述编码器支架252上，当本实施例需要转向时，所述底盘1前后两侧的转向电机231开始工作，所述转向电机231控制所述转向拉杆232带动所述第一转向臂233转动，所述第一转向臂233转动的同时，所述转向连接带动所述第二转向臂234转动，所述转向接头213带动所述行走轮21转动，实现转向，当所需转向角度和所述转角编码器251的数值相匹配时，停止转动。

本实施例通过双实时定位仪41获取所述底盘1的位置信息，对所述底盘1 进行定位，之后所述超声波装置获取所述底盘1四周的环境信息，所述视觉模块检测所述底盘1前方的障碍物信息，所述监测模块将获取的信息反馈给所述主控板313，所述主控板313根据该信息规划所述底盘1的移动路线，之后所述行走控制器3131和转向控制器3132控制所述底盘1沿所述主控板规划的路线移动，同时所述轮速传感器27和转角传感模块25实时获取所述行走轮21的轮速和转角信息，并反馈给所述主控板313，使所述主控板313能够更好的将理论路径和实际路径进行匹配，以便所述主控板313对所述底盘1进行微调，使本实施例的实际行径路线尽可能与所述主控板313的规划路线相重合。

为了保护所述底盘1，本实施例中所述底盘1前后两端均设有防撞板47，所述防撞板47包括第一防撞条471，所述第一防撞条471与所述底盘的端部相连接，所述第一防撞条471与所述底盘1支架设有起缓冲作用的第一气簧473，所述第一防撞条471两端均设有第二防撞条472，所述第一防撞条471与所述第二防撞条472之间设有用于连接的合页475，所述第二防撞条472与所述底盘1之间设有其缓冲作用的第二气簧474，所述第二防撞条472呈圆弧状，当所述防撞板47与所述障碍物相互碰撞时，所述第一气簧473和第二气簧474能够起到缓冲作用，减小所述底盘1受到的冲击，降低所述底盘1受损的可能性，本实施例的整体适配性较高，可以应用于多场景作业中。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (7)

1.一种用于农用车辆的导航装置，所述导航装置安装在所述农用车辆的底盘上，其特征在于：所述导航装置包括主控板、监测模块和两个实时定位仪，所述底盘上设有用于安装所述主控板，所述主控板上设有惯性测量模块，所述惯性测量模块用于测量所述底盘的角速率和加速度，所述底盘上设有两个安装柱，所述实时定位仪固定在所述安装柱的上端，所述实时定位仪用于获取所述底盘的位置信息，所述监测模块包括超声波装置和视觉模块，所述视觉模块安装在所述底盘的前侧，所述视觉模块用于检测所述底盘前方的障碍物信息，所述底盘周侧安装有若干个超声波装置，所述超声波装置用于获取所述底盘四周的环境信息。

2.根据权利要求1所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述超声波装置包括超声波发射器和超声波支架，所述超声波支架安装在所述底盘的周侧，所述超声波发射器固定在所述超声波支架上。

3.根据权利要求2所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述超声波装置还包括报警器。

4.根据权利要求1所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述视觉模块包括相机和用于安装所述相机的相机支架，所述相机支架安装在所述底盘前侧。

5.根据权利要求1所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述底盘上设有两个视觉模块。

6.根据权利要求1所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述底盘的前后两侧均设有防撞板。

7.根据权利要求6所述的一种用于农用车辆的导航装置，其特征在于：所述防撞板包括第一防撞条，所述第一防撞条与所述底盘的端部相连接，所述第一防撞条与所述底盘之间设有起缓冲作用的第一气簧，所述第一防撞条两端均设有第二防撞条，所述第一防撞条与所述第二防撞条之间设有用于连接的合页，所述第二防撞条与所述底盘之间设有其缓冲作用的第二气簧，所述第二防撞条呈圆弧状。

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