联合收割机遥控系统的制作方法

文档序号:335624阅读:612来源:国知局
专利名称:联合收割机遥控系统的制作方法
技术领域
本发明专利涉及一种应用于联合收割机的遥控系统,操作者在2 5公里范 围内实现收割机的行走遥控及割台、拨未轮的升降遥控,其适用于各种型号的 小麦、玉米联合收割机。
背景技术
目前,遥控技术已广泛应用于生产、生活各个方面,但在农业领域的应用 却是比较少的,尤其是农业机械方面应用更少;我国粮食主产区耕地面积广大, 适合联合收割机等大型机械作业,但由于工作条件恶劣艰苦,操作者太苦太累 且劳动强度很大;加之小麦收获季节恰处于盛夏,收割机工作时麦皮飞扬,工 作环境非常恶劣,在这种情况下研制一套用于联合收割机上的遥控系统非常有 实用性,可以大幅度地降低驾驶员的劳动强度,提高操作舒适性和收获效益。

发明内容
本发明专利提供了一套用于小麦、玉米联合收割机上的遥控系统,操作者 可以根据收割机上摄像头传回来的图像信息在2 5公里范围内遥控联合收割机 的运动(前进、后退、左转和右转)及割台、拨禾轮的升与降。本系统操作简 单,易于学习,适合在广大农村推广。
本系统分为三部分图像的无线传输与接收装置、控制信号的发送与接收 装置(发送装置为手持遥控器)、信号处理电路及液压驱动装置;采用遥控作业 方式,所对应实现的功能为联合收割机的前进、后退、左转、右转及割台、 拨禾轮的升与降。
图像的无线发送与接收装置由摄像头、视频编码器及无线前后端网桥组成。 两路CCD摄像头将分别采集联合收割机割台及前方路径(由摄像头安装位置决 定)信息,把两路图像信息经视频编码器分别进行视频压縮,压縮后的两路图 像信息同时由前后端网桥组成的无线局域网无线传输到操作端便携式PC机上, 操作人员借助PC机上的图像信息,通过观察、判断并操作手持遥控器实施对联 合收割机的遥控。
控制信号的发送装置为手持遥控器,操作人员通过上面的按钮就可以发送 控制信号;接收装置为下位机接收电路,此装置安装于联合收割机上,接收电 路接收到手持遥控器的控制信号并解码处理,然后驱动液压系统进而实现相应 的动作。
详细操作过程为操作人员在便携式PC机上观察联合收割机上传递过来的两 路图像信号, 一路为路径信号, 一路为割台信号;操作者根据两路图像信号做 出判断决定让收割机执行何种动作,然后直接按手持遥控器上相应的按钮,控 制信号由手持遥控器通过无线传输方式传递到收割机处理单元,然后将处理后的信号传递到中央处理单元AT89S52单片机,单片机分析判断传递来的信号, 然后触发相应的通用口高低电平,进而驱动相应的继电器电路动作,以实现相 应的功能。
本套遥控系统要实现的是联合收割机的运动(前进、后退、左转及右转) 及割台、拨禾轮的升降遥控,在收割机端实现这些功能均采用液压系统。液压 驱动装置由1个两位两通常闭电磁阀、两个两位三通电磁阀、三个三位四通电 磁阀、 一个齿轮泵、 一个油箱组成,电磁阀的通断由相应继电器电路控制实现, 每实现一个功能,都需要让常闭的电磁阀断开,然后让另外某个电磁阀闭合即 可。6个常开电磁阀各控制一条或几条油路用来实现一个功能。要实现左转功能, 只需让方向盘左转,方向盘的左转由一条油路控制相应机械机构来实现,要实 现右转、前进、后退及割台、拨禾轮的升降都同理,只是电磁阀结构及油路驱 动的机械结构有所不同。
通过对本发明专利基本控制功能及特点的介绍中我们可以看到它的有益效 果是完全克服联合收割机传统作业时的诸多缺点,使驾驶员从条件恶劣、繁 重的驾驶作业中解放出来,通过一台便携式PC及一个小型手持遥控器即可在2 5公里范围内实现联合收割机的遥控控制。


下面结合附图和实施进一步说明本发明。 图1是本发明的手持遥控器内部电路图。 图2是本发明接收控制信号电路图。 图3是本发明的手持遥控器简图。 图4是本发明的液压装置简图。 图5是遥控式联合收割机整体图。 图6是转向系统机械结构图。
图1为本发明手持遥控器内部电路图。图中有8个按键,分别发出8个不 同的控制信号。本电路主要由M74H147B1R系列编码器、PT2262-L系列编码器及 KYL-1020U无线发射模块组成,电源为一节5v干电池。用户通过六个按键组成 六种不同的控制信号,经过两个编码器的编码,然后将信号传递到无线发射模 块发射出去。发射频率调节可以通过软件对发射模块进行设置而实现。
图2是本发明接收控制信号电路图。本电路由KYL-1020U无线接收模块、 PT2272-L解码器(与PT2262-L配套)、单片机控制单元、硬件看门狗复位及继 电器控制电路组成。继电器控制电路只画了两个控制回路(即接于Pl.O、 Pl. 1 上),其余五个口 (P1.2、 P1.3、 P1.4、 P1.5、 P1.6、 P1.7、 P2. 7)均与前面电 路一致,只是所接执行机构有所不同P1.0电磁阀控制回油路、Pl.l后电磁阀 控制左转油路、Pl. 2后电磁阀控制右转油路、Pl. 3后电磁阀控制前进油路、Pl. 4 后电磁阀控制后退油路、P1.5后电磁阀控制割台升油路、P1.6后电磁阀控制割台降油路、Pl. 7后电磁阀控制拨未轮升油路、P2. 7后电磁阀控制拨禾轮降油路。 以左转为例进行说明,当接收电路收到左转信号时,单片机引脚Pl.O及Pl. 1 引脚置低电平,后面继电器吸合,此时控制回路电磁阀由常闭状态转为断开, 控制左转电磁阀闭合,高压油推动左转执行机构动作,以实现左转功能。
图3是手持遥控器简图。八个按键分别控制联合收割机的前进、后退、左 转、右转及割台、拨禾轮的升与降。
图4是本发明的液压装置简图。由图可以看出整个液压装置由油箱、齿轮 泵、l个两位两通常闭电磁阀、2个两位三通电磁阀、3个三位四通电磁阀及3 个油缸组成。电磁阀1为常闭的,在不执行任何动作时,此油路是连通的,高 压油由此路回油箱,构成一个回路。当有功能要执行时此电磁阀断开即回油路 断开,另外一个相应电磁阀闭合,对应油路通,此时高压油就由此路推动相应 执行机构动作以实现相应的功能。由图可以看出,电磁阀2控制右转油路、电 磁阀3控制左转油路、电磁阀4控制割台的升降油路、电磁阀5控制拨禾轮的 升降油路、电磁阀6控制前进、后退油路。
图5是遥控式联合收割机整体图。图中可看出拨禾轮1和割台3都是有液 压控制,液压缸2和4上装有电磁阀,通过遥控器可控制1和3的升降。摄像 头5用于检测拨未轮和割台的高低。摄像头6用于检测路面状况用于控制收割 机的左右转及前进后退。信号接收装置7用于接收遥控器发出的控制信号并解 码处理,然后驱动液压系统进而实现相应的动作。
图6是转向系统机械结构图。联合收割机作业时直线行走,需要左转时, 按下手持设备上的左转按钮则电磁阀1接通,液压缸2上部进油,下部的油回 油箱,通过活塞杆下部的齿条带动蜗轮4逆时针旋转使梯形转向机构带动联合 收割机左转。电磁阀3控制收割机右转。
具体实施例方式
使用时首先调整好联合收割机上的CCD、图像编码器及信号处理模块,使各 部分均上电。然后在近距离处测试图像传输效果,然后在遥控器里装上电池, 在远处用便携式PC查看图像信息,使用遥控器进行遥控操作即可,操作非常方 便。
权利要求
1.一种联合收割机遥控系统,由手持遥控器控制液压系统实现联合收割机的左转、右转、前进、后退及割台、拨禾轮的升降。该系统包括1)图像的无线传输与接收装置;2)手持遥控器(控制信号发送装置);3)控制信号接收及处理装置;4)液压驱动及机械执行机构。其特征是操作者用小型遥控器在远方借助实时工作图像信息即可遥控联合收割机的运动及工作,克服了操作环境恶劣、驾驶员长期驾驶过度疲劳等缺点。
2. 根据权利要求1所述的联合收割机遥控系统,其特征在于可以采集两路视频 信号来显示收割机的工作状态, 一路显示收割机前方运行路径信息,另一路 则监控割台及拨未轮的升降情况,使操作者可以更加全面地掌握联合收割机 的运行工作状态,以便发出合适的控制指令。
3. 根据权利要求2所述的联合收割机遥控系统,其特征在于不同于传统的图像 采集范围,本系统增加了一路专门采集割台及拨禾轮的升降情况图像,使控 制更加准确、可靠。
4. 根据权利要求3所述的联合收割机遥控系统,其特征在于图像信号是通过无 线局域网传递,使用更加方便,适合于大田作业的联合收割机。
5. 根据权利要求1所述的联合收割机遥控系统,其特征在于控制信号的发送是 通过一个手持遥控器完成的,操作简单方便,易于操作者快速掌握。
6. 根据权利要求5所述的联合收割机遥控系统,其特征在于小型遥控器发出的 是无线遥控信号,发射频率可以通过软件进行调整,无须申请使用频段。
7. 根据权利要求1所述的联合收割机遥控系统,其特征在于接收控制信号装置 安装于联合收割机上,接收电路与液压系统、机械执行机构共同完成了所需 的遥控功能。
8. 根据权利要求7所述的联合收割机遥控系统,其特征在于接收装置接收到某 一控制信号,处理单元即对其进行解码处理,然后驱动相应的继电器动作、 电磁阀开闭、油路通断来驱动机械执行机构完成相应的功能。
9. 根据权利要求8所述的联合收割机遥控系统,其特征在于系统要实现收割机 的左转、右转、前进、后退及割台、拨禾轮的升降控制,其驱动机构为全液 压系统,形式简单、成本低、可靠性高。
10. 根据权利要求9所述的联合收割机遥控系统,其特征在于9条液压油路的通 断是通过9个电磁阀控制的,其中有一个是控制回油路的,其状态为常闭,其余电磁阀均为常开的;收割机没有任何动作的情况下,整个液压系统中的 油是循环的,当要执行某一功能,我们只需中断这一循环,让高压油进入对 应油路即可。
全文摘要
一种联合收割机遥控系统,可以在2~5公里范围内对收割机进行遥控操作,可以很好地缓解驾驶员的劳动强度,改善恶劣的操作环境,大幅度地提高操作舒适性和改善收割效益。该系统通过安装在收割机上的两个摄像头实时采集路况信息和割台、拨禾轮信息,操作者在远方借助显示在便携式PC上的两路图像信息进行综合判断,利用手持遥控器发送控制指令,联合收割机上的接收系统接收信号,处理并控制驱动九路油路推动不同的执行机构以实现八种不同的遥控操作(包括左转、右转、前进、后退及割台、拨禾轮的升与降)。
文档编号A01D41/00GK101622928SQ200910023549
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者徐秀栋, 杨福增, 王京风 申请人:西北农林科技大学
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