农业无人驾驶耕整的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种可实现遥控犁地及耙田作业的农业无人驾驶耕整机，包括有减速电机Ⅰ、减速电机Ⅱ、升降自锁机构和至少两个电动推杆，耕整组件通过升降自锁机构和至少一个电动推杆与底盘连接，离合器通过杠杆与另一电动推杆连接，减速电机Ⅰ和减速电机Ⅱ通过拉索Ⅰ、拉索Ⅱ分别与右制动控制杆和左制动控制杆连接，所述的电动推杆、减速电机Ⅰ和减速电机Ⅱ均是由无线遥控器控制。本发明各个操控功能都有相应的电机以及电动推杆实现相应的操作动作，从而实现对耕整机的遥控控制。相比传统的耕整机，本发明耕整机结构简单、造价低，适合大规模生产，同时能够大幅度地降低农民的劳动强度，操作灵活，安全可靠，适合多地形作业。
【专利说明】农业无人驾驶耕整机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耕整机，特别是一种可实现遥控犁地及耙田作业的农业无人驾驶耕整机。
【背景技术】
[0002]由于地形因素的影响，南方众多丘陵地方难以实现大型农业器械的普及，传统的水田耕作多以家庭式耕作为主。市面上已有人力操作的手扶式耕整机销售，因其耕作效率高，使用灵活方便，维护成本低等特点而深受农耕家庭喜爱。
[0003]随着农民外出打工的浪潮兴起，农民朋友对传统的农耕方式提出了新的要求。他们需要一种能够轻松作业的耕整机。这样遥控耕整机就有了市场前景。遥控耕整机在拥有了上述手扶式耕整机的特点外，摒弃手扶式耕整机劳动强度大，可持续生产能力差以及受环境因素影响大的缺点。
[0004]目前也有一些无人驾驶农业机械的结构报道，但是这些机械结构普遍存在结构复杂、制造成本闻以及使用范围小、使用要求闻等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:提供一种结构简单、造价低、适合大规模生产的农业无人驾驶耕整机，该耕整机具有耕作效率高、操作灵活、爬坡能力强、行驶稳定性高、适合复杂的工作环境等特点。
[0006]解决上述技术问题的技术方案是:一种农业无人驾驶耕整机，包括变速箱、后导向机构、底盘、四杆机构、离合器、左制动控制杆、右制动控制杆、油门控制杆和与底盘连接的耕整组件，所述的后导向机构主要由导轮横臂和与导轮横臂连接的万向轮构成，该农业无人驾驶耕整机还包括有减速电机1、减速电机II和电动推杆II，所述的离合器通过杠杆与电动推杆II连接，所述的减速电机I和减速电机II通过拉索1、拉索II分别与左制动控制杆和右制动控制杆连接，所述的电动推杆I1、减速电机I和减速电机II均是由遥控器控制。
[0007]该农业无人驾驶耕整机还包括有耕整组件升降机构，所述的耕整组件升降机构包括升降自锁机构和至少一个电动推杆，所述的耕整组件通过耕整组件升降机构与底盘连接。
[0008]所述的升降自 锁机构包括自锁机构固定件1、自锁机构固定件II和锁扣，所述的自锁机构固定件I前端具有限位板，锁扣上开有凹槽，自锁机构固定件I与自锁机构固定件II通过插销I活动连接，所述的自锁机构固定件I两侧分别设置有电动推杆III和电动推杆IV，电动推杆III和电动推杆IV—端分别连接在自锁机构固定件I两侧，电动推杆III和电动推杆IV另一端通过穿过锁扣的连接杆相互连接，所述的锁扣通过安装在自锁机构固定件II底面的支撑耳和插销II活动安装在自锁机构固定件II上，当耕整组件位于最低位置时，自锁机构固定件I的限位板位于锁扣的凹槽内；所述的自锁机构固定件I与底盘连接，所述的自锁机构固定件II与耕整组件连接，所述的电动推杆III和电动推杆IV是由遥控器控制。
[0009]该农业无人驾驶耕整机还包括有舵机，所述的舵机通过拉杆与油门控制杆连接，所述的舵机是由遥控器控制。
[0010]所述的底盘上安装有电动推杆I，电动推杆I通过四杆机构与后导向机构的导轮横臂连接，所述的电动推杆I是由遥控器控制。
[0011]所述的耕整组件是犁或耙。
[0012]所述的电动推杆是由舵机开关控制，所述的减速电机I和减速电机II是由同一个舵机开关控制，所述的舵机开关是旋转式正反开关。
[0013]本发明之农业无人驾驶耕整机，能够替代手扶式耕整机，操作者可以在舒适的环境中用遥控器进行遥控作业，不需要随着农机下田作业。本发明包含各个功能的机械设计以及无线遥控系统与电气系统相结合的设计。其特点是耕整机上的各个操控功能都有相应的电机以及电动推杆实现相应的操作动作，所述的电机以及电动推杆通过遥控器实现远程无线遥控，所有的电动推杆都能通过遥控器实现伸缩功能，从而实现对耕整机的遥控控制。相比传统的耕整机，本发明耕整机结构简单、造价低，适合大规模生产，同时实现轻松作业，即能够大幅度地降低农民的劳动强度，改善农民朋友的劳动环境，可持续生产能力大大加强，从而提高耕作效率，降低耕整机的使用要求，使更多的农民朋友可以操作耕整机进行农业生产，妇女、老人也能从容面对传统劳动强度的水田作业，解放生产力。本发明还具有爬坡能力强、行驶稳定性高、适合复杂的工作环境，操作灵活，安全可靠，适合多地形作业。
[0014]下面， 结合附图和实施例对本发明之农业无人驾驶耕整机的技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1-1~图1-3:本发明之农业无人驾驶耕整机结构示意图。
[0016]图1-1:立体图之一；图1-2:立体图之二 ；图1-3:立体图之三。
[0017]图2-1~图2-2:本发明之后导向机构、电动推杆1、四杆机构和底盘连接关系示意图。
[0018]图2-1:立体图之一；图2-2:立体图之二。
[0019]图2-3:本发明之后导向机构和四杆机构连接关系示意图。
[0020]图3-1:本发明之离合器、电动推杆II和杠杆连接关系示意图。
[0021]图3-2~图3-3:本发明之变速箱、离合器、电动推杆II和杠杆连接关系示意图。
[0022]图3-2:主视图，图3-3:立体图。
[0023]图4:本发明之舵机、拉杆与油门控制杆连接关系示意图。
[0024]图5-1:本发明之升降自锁机构、电动推杆II1、电动推杆IV和耕整组件连接关系示意图。
[0025]图5-2:本发明之升降自锁机构、电动推杆III和电动推杆IV连接关系示意图。
[0026]图6:本发明之减速电机、拉索与制动控制杆连接关系示意图。
[0027]图7:本发明之电路示意图。
[0028]图中:1-离合器，2-电动推杆II，3-拉索I，4-变速箱，5-拉索II，6-减速电机
11,7-电动推杆I，8-底盘，9-导轮横臂，10-万向轮，11-电动推杆III，12-升降自锁机构，121-自锁机构固定件I，1211-限位板，122-插销I，123-自锁机构固定件II，124-插销II，125-连接杆，126-锁扣，127-支撑耳，1261-凹槽，13-耕整组件，14-电动推杆IV，15-发动机，16-档把，17-减速电机I，18-驱动轮，19-遥控接收盒，20-四杆机构，21-杠杆，22-支架，23-舵机，24-拉杆，25-油门控制杆，26-左制动控制杆，27-右制动控制杆。
【具体实施方式】
[0029]实施例一:一种农业无人驾驶耕整机，采用四轮结构，前轮为两个驱动轮18，后轮为两个导向轮10，如图1-1~图1-3所示，包括变速箱4、后导向机构、底盘8、四杆机构20、离合器1、左制动控制杆26、右制动控制杆27、油门控制杆25、耕整组件13、升降自锁机构
12、电动推杆I 7、电动推杆II 2、电动推杆III 11、电动推杆IV 14、舵机23、减速电机I 17和减速电机II 6，所述的后导向机构主要由导轮横臂9和与导轮横臂连接的万向轮10构成，所述的耕整组件是犁或耙或其他农用器具如撒种机、灌溉水喉等。
[0030]所述的电动推杆I 7通过四杆机构20与后导向机构的导轮横臂9连接(参见图2-1~图2-3)，即所述的电动推杆I 7 —端安装在底盘8上，另一端与四杆机构20连接。通过电动推杆I的伸缩，实现耕整机尾部升降功能，在软硬程度不同的田地上作业时，需要通过耕整机尾部升降来调整耕地的深浅，耕整机需要调头来回在田地作业，此时尾部的升高有助于耕整机快速调头，缩小转弯半径，提高耕整机的灵活性。 [0031]所述的电动推杆II 2通过杠杆21与离合器I连接(参见图3-1~图3_3)，即所述的电动推杆II 2—端通过支架22安装在减速机4上，另一端与杠杆21连接。通过电动推杆II的伸缩，实现离合器的分离和咬合，以启停耕整机。
[0032]所述的减速电机I 17和减速电机II 6通过拉索I 3、拉索II 5分别与左制动控制杆26和右制动控制杆27连接(参见图6)，减速电机的通电与断电控制制动操作杆的断开与锁止，通过左制动控制杆26和右制动控制杆27控制驱动轮18，实现耕整机的左、右转向。
[0033]所述的舵机23通过拉杆24与油门控制杆25连接(参见图4)，通过一个大扭矩舵机不同的转动角度推动油门控制杆，实现柴油机(发动机)的无级调速。
[0034]所述的升降自锁机构12 (参见图5-1~图5-2)包括自锁机构固定件I 121、自锁机构固定件II 123和锁扣126，所述的自锁机构固定件I前端具有限位板1211，锁扣上开有凹槽1261，自锁机构固定件I与自锁机构固定件II通过插销I 122活动连接，所述的自锁机构固定件I两侧分别设置有电动推杆III 11和电动推杆IV 14，电动推杆III和电动推杆IV一端分别连接在自锁机构固定件I两侧，电动推杆III和电动推杆IV另一端通过穿过锁扣的连接杆125相互连接，所述的锁扣126通过安装在自锁机构固定件II底面的支撑耳127和插销II 124活动安装在自锁机构固定件II上并位于自锁机构固定件II下方，当耕整组件位于最低位置时，自锁机构固定件I的限位板1211位于锁扣的凹槽1261内。所述的耕整组件通过升降自锁机构和与底盘8连接。当电动推杆III和电动推杆IV伸长，推动锁扣126绕插销II 124转动，使限位板1211与锁扣(相当于杠杆)的凹槽1261分离，并带动自锁机构固定件II 123绕插销I 122转动升高，从而带动耕整组件升高，反之，当电动推杆III和电动推杆IV收缩，带动自锁机构固定件II 123绕插销I 122转动降低，从而带动耕整组件降低，当限位板1211进入锁扣的凹槽1261内，自锁机构固定件II不能再绕插销I 122转动降低，此时耕整组件位于最低位置，通过上述方式实现耕整组件的举升和下降锁止功能。非工作状态下，可举升耕整组件以便于耕整机的行走。
[0035]所述的电动推杆I是由舵机开关I控制，所述的电动推杆II是由舵机开关II控制，所述的电动推杆III和电动推杆IV是由舵机开关III控制，所述的减速电机I和减速电机II是由舵机开关IV控制，所述的舵机开关1、舵机开关I1、舵机开关III和舵机开关IV是旋转式正反开关。所述的舵机、舵机开关是由无线遥控器控制运转。
[0036]作为本实施例的一种变换，当不需要调节耕地的深浅时，也可以不设置电动推杆I ;作为本实施例的又一种变换，也可以不设置电动推杆III和电动推杆IV，通过设置手动升降机构升降耕整组件，以便于耕整机不工作时的行走。
[0037]作为本实施例的一种变换，所述的推动升降自锁机构上升或下降的电动推杆的个数可以根据需要增加或减少，可以为I个，也可以为3个或4个。
[0038]作为本实施例的一种变换，也可以不设置舵机对发动机进行无级调速，采用均速状态进行作业即可。
[0039]作为本实施例的一种变换，所述的耕整组件还可以采用蒲滚或耙等其他工具。
[0040]作为本实施例的一种变换，可设置档把用于手动换挡。
[0041]本实施例的工作原理为:在图7中遥控器为六通道，分别是通道A、通道B、通道C、通道D、通道E、通道F (F通道为备用通道，便于增加新功能)，通道A控制舵机开关I (MA)、通道B控制舵机开关II (MB)、通道C控制舵机开关III (MC)、通道D控制舵机开关IV (MD)，舵机开关I (MA)控制电动推杆I马达(Ml)、舵机开关II (MB)控制电动推杆II马达(M2)、舵机开关III(MC)控制电动推杆II1、IV马达(M3)、舵机开关IV(MD)控制减速电机I (M4)和减速电机II (M5)，舵机ME控制油门控制杆，通过上述的对应关系，就可以控制无人驾驶耕整机的对应动作，拨动遥控器通道A的正反开关，就能控制舵机开关I (MA)正反转，从而就能控制电动推杆I马达Ml正反转，这样就能实现电动推杆I的伸缩功能，也就控制后导向机构升降功能，拨动遥控器通道B的正反开关，控制舵机开关II (MB)正反转，就能控制电动推杆II马达M2正反转，这样就能实现电动推杆II的伸缩，从而就控制离合控制器的分离和闭合状态，实现耕整机的遥控启停，拨动通道C的正反开关，控制舵机开关III(MC)正反转，就能控制电动推杆II1、IV 2个马达M3正反转，这样就能实现电动推杆II1、IV的伸缩，从而就能控制升降自锁机构，实现犁或耙的升降自锁功能，拨动通道D正反开关，控制舵机开关IV (MD)正反转，这样就能实现减速电机I (M4)和减速电机II (M5)通电与断开状态，从而实现耕整机的左右转弯功能，拨动通道E滑动开关控制舵机ME无级转动，这样就能无级调节油门拉杆，实现发动机转速的无级 调节。通过上述的工作原理，就能遥控控制耕整机实现犁或耙地的作业要求。
【权利要求】
1.一种农业无人驾驶耕整机，包括变速箱(4)、后导向机构、底盘(8)、四杆机构(20)、离合器(I)、左制动控制杆(26)、右制动控制杆(27)、油门控制杆(25)和与底盘连接的耕整组件(13)，所述的后导向机构主要由导轮横臂(9)和与导轮横臂连接的万向轮(10)构成，其特征在于:该农业无人驾驶耕整机还包括有减速电机I (17)、减速电机II (6)和电动推杆II (2)，所述的离合器(I)通过杠杆(21)与电动推杆II连接，所述的减速电机I (17)和减速电机II (6)通过拉索I (3)、拉索II (5)分别与左制动控制杆(26)和右制动控制杆(27)连接，所述的电动推杆I1、减速电机I和减速电机II均是由遥控器控制。
2.根据权利要求1所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:该农业无人驾驶耕整机还包括有耕整组件升降机构，所述的耕整组件升降机构包括升降自锁机构(12)和至少一个电动推杆，所述的耕整组件通过耕整组件升降机构与底盘(8)连接。
3.根据权利要求2所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:所述的升降自锁机构(12)包括自锁机构固定件I (121)、自锁机构固定件II (123)和锁扣(126)，所述的自锁机构固定件I前端具有限位板(1211)，锁扣上开有凹槽(1261)，自锁机构固定件I与自锁机构固定件II通过插销I (122)活动连接，所述的自锁机构固定件I两侧分别设置有电动推杆III(Il)和电动推杆IV(14)，电动推杆III和电动推杆IV—端分别连接在自锁机构固定件I两侧，电动推杆III和电动推杆IV另一端通过穿过锁扣的连接杆(125)相互连接，所述的锁扣(126)通过安装在自锁机构固定件II底面的支撑耳(127)和插销II (124)活动安装在自锁机构固定件II上，当耕整组件位于最低位置时，自锁机构固定件I的限位板(1211)位于锁扣的凹槽(1261)内；所述的自锁机构固定件I (121)与底盘(8)连接，所述的自锁机构固定件II (123)与耕整组件连接，所述的电动推杆III和电动推杆IV是由遥控器控制。
4.根据权利要求1、2或3所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:该农业无人驾驶耕整机还包括有舵机(23)，所述的舵机通过拉杆(24)与油门控制杆(25)连接，所述的舵机是由遥控器控制。
5.根据权利要求1、2或3所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:所述的底盘上安装有电动推杆I (7)，电动推杆I通过四杆机构(20)与后导向机构的导轮横臂(9)连接，所述的电动推杆I是由遥控器控制。
6.根据权利要求1、2或3所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:所述的耕整组件是犁或耙。
7.根据权利要求5所述的农业无人驾驶耕整机，其特征在于:所述的电动推杆是由舵机开关控制，所述的减速电机I和减速电机II是由同一个舵机开关控制，所述的舵机开关是旋转式正反开关。
【文档编号】A01B51/02GK103797921SQ201410040409
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】梁文锋, 罗信武, 刘文杰 申请人:广西科技大学