一种北斗导航无人驾驶全液压多功能拖拉机及其控制方法与流程

文档序号:12700160阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种北斗导航无人驾驶全液压拖拉机,其特征在于,包括:

拖拉机本体,

液压系统,其安装在所述拖拉机本体中,用于为所述拖拉机本体传递动力和运动;

传感器集成系统,用于感知、采集并传递所述拖拉机本体所在位置、行驶速度、行驶方向以及作业状况的数据信息;

控制系统以及北斗GPS导航系统;

其中,所述北斗GPS导航系统,其用于测量所述拖拉机本体的厘米级精准位置,将位置信息发送到所述控制系统存储和处理,以指引所述拖拉机进行行走或转向;

所述控制系统,接收所述传感器集成系统传递的数据信息、所述北斗GPS系统传递的位置信息以及地面站下达的控制数据,解析成所述拖拉机的控制信息,存储,以控制所述液压系统动力输送的大小和方向,来控制所述拖拉机本体执行行走、转向、避障及作业。

2.根据权利要求1所述的北斗导航无人驾驶全液压拖拉机,其特征在于,所述液压系统为一个封闭的系统,其包括:发动机、至少1个液压变量泵、多路分流器、至少2个液压行走马达、液压缸、工作液压马达、液压油箱、散热器、油路控制阀门组以及多条液压管;

所述液压变量泵与所述发动机连接,所述液压变量泵,其出油口分别通过所述液压管直接连接到液压行走马达的进油口,其进油口与所述油箱或所述液压行走马达的出油口连接,所述液压变量泵另一路出油口连接所述多路分流器的输入口,所述多路分流器的各路输出口分别连接所述油路控制阀门组的输入端,所述油路控制阀门组的输出端分别与所述工作液压马达以及所述液压缸的入油口连接,所述工作液压马达、以及所述液压缸的出油口与所述散热器连接,所述散热器与所述液压油箱连接,所述液压油箱的出油口经过滤后与所述液压变量泵和所述液压定量泵的进油口连接。

3.根据权利要求1所述的北斗导航无人驾驶全液压拖拉机,其特征在于,所述北斗GPS导航系统包括:地面站、通信单元、卫星基站、数传电台、卫星移动接收站;

所述地面站实时通过所述通信单元传送控制数据至所述控制系统,并接收所述控制系统发送的位置、速度、方向角、运行参数数据,分析,储存,以监测所述拖拉机的运行;

所述基站将接收到的卫星数据通过所述数传电台直接发送至所述拖拉机上安置的所述卫星移动接收站的远程数传单元接收,所述卫星移动接收站将接收到的卫星数据解析出精度达到厘米级位置数据信息传递至所述控制系统,使控制系统实时精确得到拖拉机所在位置和方向。

4.根据权利要求1所述的北斗导航无人驾驶全液压拖拉机,其特征在于,所述拖拉机本体包括:机架、行走机构、后悬挂单元以及测速编码器;

所述机架的下方设置有包括履带或车轮的所述行走机构,所述测速编码器安置在所述行走机构的转动轴上,用于测量所述行走机构的转动轴的脉冲数,并传输至所述控制系统,计算出所述拖拉机的所述行走机构的行走速度、行走距离和左右行走偏差;

所述机架的后方设置有可控的高低后悬挂单元,用于悬挂农用机具。

5.根据权利要求4所述的北斗导航无人驾驶全液压拖拉机,其特征在于,所述控制系统将所述北斗GPS导航系统和所述拖拉机本体中的测速编码器分别测定出的所述拖拉机左右履带在地块行走的距离并传递至所述控制系统,所述控制系统根据左右履带在地块行走的距离计算出左右履带的速度并进行比较得出相差值来确定拖拉机行驶方向;所述控制系统将获得的左右履带在地块行走的距离和方向与所述北斗GPS导航系统测出的距离和方向互为参照,当拖拉机行走的距离或方向发生偏差时,所述控制系统控制调整所述发动机、液压系统的动力输出大小和方向,以改变拖拉机的行驶的速度和方向来纠偏拖拉机本体位置。

6.根据权利要求1所述的北斗导航无人驾驶全液压拖拉机的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1,利用北斗卫星系统,通过人工北斗测量杆或人工测量获取作业地块的大小、形状和障碍物位置数据,连同地块编号、作业内容、业主信息一起录入到安装有控制软件的电脑地面站或手机APP的控制终端中,生成作业要求并储存;

步骤2,拖拉机行驶至作业地块的起点,通过北斗GPS导航系统获取拖拉机所在起点位置的经纬度、方位角,并结合步骤1中的作业地块的大小、形状、障碍物位置生成地块的行走路径和作业要求,传输至所述控制系统存储;

步骤3,发动拖拉机,所述控制系统自动控制拖拉机按照作业要求和生成地块的行走路径执行直走、转向、避障和作业,直至完成。

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