植保无人车的制作方法

本实用新型涉及植保机械领域，具体地涉及一种植保无人车。

背景技术：

植保无人车是用于农林植物保护作业的行驶于地面的无人驾驶车，主要包括车架、安装在车架上的行走组件、以及搭载在车架上的导航控制机构和作业机构，可通过地面遥控实现植保作业，实现作物采摘、施肥和喷洒药剂、种子、粉剂等自动化作业。

针对不同作物和不同种植地域，作物的种植行距不尽相同。为此，需要通过调整植保无人车的轮距，使其适应于不同的种植行距，避免在农田行走时损伤作物。在调节轮距过程中，可以采用手动或驱动装置驱动等方式，这些调节方式依赖于操作人员的熟练程度，难以实现自动化作业和智能控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的植保无人车智能化程度较低的问题，提供一种植保无人车，该植保无人车能够准确检测行走组件的枢转动作，便于实现自动化作业和轮距调节的智能控制。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种植保无人车，包括：车架，该车架枢转安装有枢转立柱和传动连接于该枢转立柱以能够同步枢转的转盘；多个行走组件，该行走组件连接至所述枢转立柱并能够随同该枢转立柱枢转；拉线编码器，该拉线编码器固定安装至所述车架并通过拉线连接至所述转盘，以能够在所述转盘与所述枢转立柱同步枢转过程中检测所述行走组件的枢转角度。

优选地，所述车架包括彼此相对设置并连接为一体的上车架和下车架，所述枢转立柱沿竖直方向延伸并在两端分别枢转连接至所述上车架和下车架，所述转盘位于所述上车架的上侧并通过与所述枢转立柱同轴设置的转轴传动连接至该枢转立柱。

优选地，所述上车架和下车架分别具有四个两两相对设置的边梁，该边梁的端部位置处分别连接有所述枢转立柱和相应的所述行走组件。

优选地，相邻所述边梁的端部之间连接有角部安装件，所述转轴穿过该角部安装件传动连接至所述枢转立柱，所述拉线编码器安装于所述边梁上并通过在该边梁上方延伸的所述拉线连接至所述转盘。

优选地，所述转盘为偏心地固定连接至所述转轴的圆盘，所述拉线通过螺栓连接至所述转盘的上侧。

优选地，所述枢转立柱的上端设置有回转轴承并通过该回转轴承的外圈连接至所述上车架，所述转轴和所述枢转立柱同轴地传动连接于所述回转轴承的内圈。

优选地，所述回转轴承的上侧设置有固定连接至所述内圈的法兰板，该法兰板的中心形成有与所述转轴配合的多边形内孔。

优选地，所述车架上安装有连接至所述转盘以驱动该转盘枢转的动力装置。

优选地，所述行走组件包括：高度调节机构和车轮支腿，所述高度调节机构包括彼此平行布置的上摆臂和下摆臂以及两端分别铰接至该上摆臂和下摆臂的电动推杆，该上摆臂和下摆臂的两端分别铰接至所述枢转立柱和所述车轮支腿以形成为平行四边形机构，所述电动推杆用于驱动该平行四边形机构动作以调节所述车架的高度。

优选地，所述车轮支腿包括：支腿立柱，所述上摆臂和下摆臂铰接至所述支腿立柱且该支腿立柱的底端设置有转向驱动装置安装板，该转向驱动装置安装板上安装有具有转向驱动齿轮的转向驱动装置；车轮安装架，该车轮安装架通过外齿回转支承安装于所述支腿立柱的底端，其中，所述支腿立柱固定连接于所述外齿回转支承的内圈，并连接为使得所述转向驱动齿轮与该外齿回转支承的外齿圈啮合，所述车轮安装架的顶端固定连接至该外齿圈。

通过上述技术方案，本实用新型的植保无人车在行走组件枢转时由拉线编码器准确测量转盘和枢转立柱的枢转参数，测量误差小，可以使得轮距调节过程形成闭环控制，便于实现自动化作业和智能控制。

附图说明

图1是根据本实用新型一种优选实施方式的植保无人车的立体结构示意图；

图2是图1中的局部a的放大图；

图3是图1中植保无人车的枢转立柱与回转轴承等的连接结构示意图；

图4是图1中植保无人车的行走组件与枢转立柱的连接结构主视图；

图5是图4中连接结构的立体图。

附图标记说明

1-车架；10-角部安装件；11-上车架；12-下车架；2-行走组件；21-上摆臂；22-下摆臂；23-开口槽；24-电动推杆；25-支腿立柱；26-转向驱动装置安装板；27-转向驱动装置；27a-转向电机；27b-转向驱动齿轮；27c-转向减速机；27d-转向编码器；28-车轮安装架；28a-l形安装板；29-外齿回转支承；3-转盘；4-枢转立柱；5-拉线编码器；6-拉线；7-螺栓；8-回转轴承；9-法兰板；9a-多边形内孔；20-车轮；20a-轮毂电机。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶端、底端”通常是指参考附图所示的上、下、顶端和底端。可以理解的是，根据放置方位或在作业过程中所处的地面平整度，本实用新型的植保无人车并不必然地保持图1所示的方位状态(车架1整体保持水平)，但其方位可参照该图1所示的方位确定。

参照图1和图2所示，根据本实用新型一种优选实施方式的植保无人车，包括车架1和安装于该车架1的多个行走组件2，该行走组件2具有车轮20并支撑车架1，以能够通过该车架1搭载如导航控制机构、药箱、电池等部件。

车架1上枢转安装有枢转立柱4和传动连接于该枢转立柱4的转盘3，该转盘3能够与枢转立柱4同步枢转。例如，转盘3可以连接动力装置(未示出)，用于驱动转盘3转动，从而带动枢转立柱4枢转。所述动力装置可以为安装在车架1上的电动推杆、液压油缸等。在其他实施方式中，转盘3也可以设置为由枢转立柱4驱动枢转，同样可以实现随后所述的枢转检测目的。

行走组件2连接至枢转立柱4，由此，在枢转立柱4转动过程中，该行走组件2亦随同枢转，实现轮距调节。

为了准确检测行走组件2的枢转动作，本实用新型还在车架1上固定安装有拉线编码器5，该拉线编码器5通过拉线6连接至转盘3。从而，在枢转立柱4和行走组件2枢转过程中，转盘3的同步枢转行程可以由拉线6反馈至拉线编码器5。该拉线编码器5能够记录拉线6长度变化，以便通过简单换算得到枢转立柱4的枢转角度和/或枢转速度等参数。由此可见，转盘3能够准确反应枢转立柱4和行走组件2的动作参数，并被拉线编码器5准确测量，可以使得轮距调节过程形成闭环控制，便于实现自动化作业和智能控制。

其中，拉线6可以以多种方式连接至转盘3，只要其能够在转盘3转动过程中相应地伸缩动作即可。在一种优选实施方式中，转盘3为圆盘，并偏心地固定连接有转轴，该转盘3通过转轴与枢转立柱4传动连接。由此，拉线6可以通过螺栓7连接至转盘3的上侧，这有利于方便地实施拆装操作，且可以通过适当设置拉线6相对转盘3上侧面的高度而避免拉线6与其他部件(如车架1)发生接触。

在图示优选实施方式中，车架1包括在不同高度位置处彼此相对设置并连接为一体的上车架11和下车架12。枢转立柱4沿竖直方向延伸，并在上端通过回转轴承8枢转连接至上车架11，下端枢转连接至下车架12。典型地，上车架11和下车架12可以分别具有四个两两相对设置的边梁，该边梁的端部位置处分别连接有枢转立柱4和相应的行走组件2。将行走组件2设置于车架1角部，便于防止行走组件2在枢转过程中受到车架1的运动干涉，可以实现较大范围的轮距调节，并有利于保证行驶稳定性。在轮距调节过程中，四个行走组件2可以同步动作，以便保持均匀受力，避免因重心相对偏移导致的倾覆事故。

转盘3可以设置于上车架11的上侧，并通过与枢转立柱4同轴设置的转轴传动连接至枢转立柱4。该枢转立柱4的上端可以设置有回转轴承8，该回转轴承8的外圈可以通过螺栓连接至上车架11，转轴和枢转立柱4可以分别连接至该回转轴承8的内圈。结合图3所示，在一种优选实施方式中，可以在回转轴承8的上侧设置固定连接至其内圈的法兰板9，该法兰板9的中心形成有与所述转轴配合的例如为内六方孔的多边形内孔9a。由此，当转盘3、枢转立柱4和相应的行走组件2中的任一者绕枢转立柱4的中心转动时，均能够通过转轴和法兰板9传动，实现同轴、同步枢转，便于准确测量枢转角度。在其他实施方式中，转盘3也可以通过其他方式传动连接于枢转立柱4，如可以将转轴的底端焊接至回转轴承8的内圈，或者上述法兰板9的多边形内孔9a可以由内花键替代等。

在图示车架1中，相邻边梁的端部之间还连接有角部安装件10，便于连接回转轴承8、枢转立柱4等部件。其中，转轴可以穿过该角部安装件10与枢转立柱4传动连接。在转盘3转动过程中，拉线6的连接至该转盘3的一端不可避免地会相对另一端存在摆动，这增加了利用拉线6长度变化测算转盘3枢转角度的难度。为此，可以将拉线编码器5安装于边梁上，增加拉线6的延伸长度。从而，可以使得拉线6摆动幅度较小，有利于提高测量准确性。在此情形下，可以使得拉线6在边梁上方延伸，减小农作物触及该拉线6的可能性。

参照图4和图5所示，在一种优选实施方式中，植保无人车的行走组件2可以包括高度调节机构和车轮支腿，以便更好地适应不同种植行距，同时还可以使得车架1处于不同高度，适应不同枝高。具体地，高度调节机构包括彼此平行布置的上摆臂21和下摆臂22，该上摆臂21和下摆臂22的一端铰接至所述枢转立柱4，另一端铰接至车轮支腿，并形成为平行四边形机构。该高度调节机构还包括例如为电动推杆24的高度调节驱动装置，用于驱动所述平行四边形机构动作，由此驱动车轮支腿朝向车架1收拢或向远离车架1的方向叉开，使得车架1处于不同高度。

可以理解的是，为了驱动上述平行四边形机构动作，高度调节驱动装置可以形成为多种不同结构形式，例如可以为安装于枢转立柱4或车架1上并传动连接上摆臂21和/或下摆臂22的电机等，通过驱动该上摆臂21和/或下摆臂22相对枢转立柱4转动而实现平行四边形机构的动作。

在高度调节驱动装置形成为电动推杆24的情形下，由于其占据相对较大的延伸空间，可能导致结构布置困难。为此，可以在上摆臂21和下摆臂22彼此相对的一侧形成有开口槽23，将电动推杆24的两端分别铰接至所述上摆臂21和下摆臂22并至少部分地延伸至所述开口槽23内。由此，可以充分利用上摆臂21和下摆臂22的内部空间，且避免了该电动推杆24连接至枢转立柱4和车轮支腿带来的动作稳定性问题。

进一步地，在图示优选实施方式中，车轮支腿可以包括支腿立柱25和车轮安装架28。上摆臂21和下摆臂22铰接至支腿立柱25且该支腿立柱25的底端设置有转向驱动装置安装板26，该转向驱动装置安装板26上安装有具有转向驱动齿轮27b的转向驱动装置27；车轮安装架28通过外齿回转支承29安装于支腿立柱25的底端，其中，支腿立柱25固定连接于该外齿回转支承29的内圈，并连接为使得转向驱动齿轮27b与该外齿回转支承29的外齿圈啮合，车轮安装架28的顶端固定连接至该外齿圈。转向驱动装置可以包括如转向电机27a、转向减速机27c和转向编码器27d等部件，转向电机27a输出的动力经转向减速机27c减速后驱动转向驱动齿轮27b转动，从而使得外齿回转支承29的外齿圈转动，进而带动车轮安装架28及其底端的车轮6绕该外齿回转支承29的中心轴线回转，改变车轮6的朝向。

其中，车轮安装架28的底端可以具有l形安装板28a，以便安装车轮20，并可以通过设置轮毂电机20a而实现轮边驱动。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。