一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法与流程

本发明涉及一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法，属于无人车辆电气系统技术领域。

背景技术：

国内现有大型割草设备均为有人操作的类似拖拉机式农机割草设备，割草工作主要是由人工操控这些大型机械装备来完成，存在作业效率低、成本高且对草坪的伤害大等弊端。采用该发明的无人车辆的电气系统制作的专用大型草场割草的自主运行无人车辆可以解决上述问题，该无人车高压电气系统拟按照自主决策与远程控制相结合的方法，通过工控机决策子系统、传感子系统、机械子系统、远程控制子系统、手动遥控子系统、动力驱动子系统等系统的协调工作，在已知的区域内实现无人化割草。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法，实现在无人车辆按规划路径自主运行的专用设备中的应用。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法，该控制方法中电气系统包括主控单元工控机决策子系统、传感器子系统、远程控制子系统、手动遥控子系统、动力驱动子系统和声光报警子系统、供电子系统；

其中，主控单元工控机决策子系统采用工控机，通过采样模块将传感器子系统、远程控制子系统、手动遥控子系统的信号采集到主控单元的工控机中，工控机依据采样数据分析后得出要执行的运动指令或功能变换指令，对动力驱动子系统、声光报警子系统进行控制。

进一步的，远程控制子系统其人机界面具有以下主要功能：监视地图界面、摄像头实时画面、远程控制、参数调节、模式选择。

进一步的，传感器子系统包括前后防撞传感器、前后雷达避障传感器、红外避障传感器、温度检测传感器、电压电流检测传感器和转速检测传感器，对系统进行实时检测，输出故障提醒信号。

进一步的，手动遥控子系统由无线遥控器和遥控器接收机组成，无人车手动模式下，操作人员通过无线遥控器发射无线控制指令给无人车接收机，遥控接收机与工控机通讯，进而控制无人车运动及各项功能动作。

进一步的，动力驱动子系统由驱动器和伺服电机组成，无人车的前后运动、左右转向、割台上下运动均需要通过工控机程序控制，通过伺服电机驱动器控制电机驱动机械执行机构，在各个方向上进行灵活的运动。

进一步的，声光报警子系统它包括喇叭、三色灯及大灯组成，其各功能均有工控机通过中间模块控制，用于系统的故障报警，无人车的夜间行驶。

进一步的，供电子系统分别有180v、24v、12v和5v电压平台组成，为各子系统提供电能。

无人车系统运行分三种模式。手动遥控模式、远程遥控模式和远程自主运行模式，手动遥控模式下可进行无人车的入库出库等复杂环境下的操作，出库到规划好的草场后，可通过远程遥控模式测试无人车通讯情况，未调控制无人车至正确的路径，准备就绪后，将系统切换到远程自主运行模式进行自主运行，配合远程操作台对无人车运行进行实时监控及远程启动停止等操作。

本发明的有益效果：

本发明的一种用于大型割草无人车辆专用设备的整体控制电气系统方法，提高了割草作业效率，降低了割草成本高且对草坪的伤害大大缩减，也减轻工人的劳动强度、改善作业环境。另采用无人化割草，可实现人为操作的失误，提高设备的高效稳定。可应用在机场草坪，足球场草坪，高尔夫球场草坪等大型草场中。本发明在大型无人割草车领域具有十分重大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的电气系统结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述：

一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法，该控制方法中电气系统包括主控单元工控机决策子系统1、传感器子系统3、远程控制子系统2、手动遥控子系统4、动力驱动子系统和声光报警子系统6、供电子系统7；

其中，主控单元工控机决策子系统1采用工控机，通过采样模块将传感器子系统3、远程控制子系统2、手动遥控子系统4的信号采集到主控单元的工控机中，工控机依据采样数据分析后得出要执行的运动指令或功能变换指令，对动力驱动子系统、声光报警子系统进行控制。

远程控制子系统2其人机界面具有以下主要功能：监视地图界面、摄像头实时画面、远程控制、参数调节、模式选择。

传感器子系统3包括前后防撞传感器、前后雷达避障传感器、红外避障传感器、温度检测传感器、电压电流检测传感器和转速检测传感器，对系统进行实时检测，输出故障提醒信号。

手动遥控子系统4由无线遥控器和遥控器接收机组成，无人车手动模式下，操作人员通过无线遥控器发射无线控制指令给无人车接收机，遥控接收机与工控机通讯，进而控制无人车运动及各项功能动作。

动力驱动子系统由驱动器和伺服电机5组成，无人车的前后运动、左右转向、割台上下运动均需要通过工控机程序控制，通过伺服电机驱动器控制电机驱动机械执行机构，在各个方向上进行灵活的运动。

声光报警子系统6它包括喇叭、三色灯及大灯组成，其各功能均有工控机通过中间模块控制，用于系统的故障报警，无人车的夜间行驶。

供电子系统7分别有180v、24v、12v和5v电压平台组成，为各子系统提供电能。

无人车系统运行分三种模式。手动遥控模式、远程遥控模式和远程自主运行模式，手动遥控模式下可进行无人车的入库出库等复杂环境下的操作，出库到规划好的草场后，可通过远程遥控模式测试无人车通讯情况，未调控制无人车至正确的路径，准备就绪后，将系统切换到远程自主运行模式进行自主运行，配合远程操作台对无人车运行进行实时监控及远程启动停止等操作。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种基于无人割草车辆的电气系统控制方法，属于无人车辆电气系统技术领域。该控制方法中电气系统包括主控单元工控机决策子系统、传感器子系统、远程控制子系统、手动遥控子系统、动力驱动子系统和声光报警子系统、供电子系统；其中，主控单元工控机决策子系统采用工控机，通过采样模块将传感器子系统、远程控制子系统、手动遥控子系统的信号采集到主控单元的工控机中，工控机依据采样数据分析后得出要执行的运动指令或功能变换指令，对动力驱动子系统、声光报警子系统进行控制。本发明能够实现在无人车辆按规划路径自主运行的专用设备中的应用。

技术研发人员：齐洪豪;郑友胜;张孝勇;陈寿辉
受保护的技术使用者：江西洪都航空工业集团有限责任公司
技术研发日：2018.07.06
技术公布日：2018.12.07