一种履带式果园采收平台行走控制系统及其方法与流程

本发明涉及农用机械技术领域，具体涉及一种履带式果园采收平台行走控制系统及其方法。

背景技术：

目前国内履带底盘式农业车辆都是采用分开的两套电控或者液手柄控制两个驱动装置实现行走和转向。多数情况下，由于操作人员是坐着操作手柄，所以用分开的两套单轴手柄控制分别控制履带轮转向和行走不存在安全性问题。自走式果园采摘平台由于其特殊的使用条件和使用环境，驾驶员均是站立操作，如采用两套单轴手柄控制车辆的行走，需要双手分别控制一只手柄，由于驾驶员站立的特殊驾驶姿势，身体上部无固定抓握点，无法实现三点支撑，不利于人体的稳定，同时由于手握手柄，由于车辆颠簸晃动更易导致人员对手柄的误操作，易引发安全事故。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种履带式果园采收平台行走控制系统及其方法，通过双轴手柄配合控制器、左右柱塞泵进行控制，能够实现多向行走，转动角度360°，轴向偏转角度为±18°。

技术方案：本发明所述履带式果园采收平台行走控制系统，包括履带底盘总成和操控台；所述履带底盘总成包括底盘机架、发动机、左变量柱塞泵、右变量柱塞泵、左履带马达、右履带马达以及对称设置在底盘机架两侧的履带轮，所述发动机设置在底盘机架中部，所述发动机的飞轮轴与左变量柱塞泵、右变量柱塞泵直连，所述左变量柱塞泵、右变量柱塞泵分别与左履带马达、右履带马达相连，所述左履带马达、右履带马达分别带动两侧的履带轮行走；所述操控台包括液晶屏、控制器、双轴手柄，液晶屏与控制器相连，双轴手柄通过can总线与控制器相连，控制器设有4路电流模拟量输出分别与左变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀、右变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀相连。

进一步地，根据所述双轴手柄摆动象限输出12个逻辑信号，包括原地右转、原地左转、前进、后退、单边右前转、差速右前转、差速左前转、单边左前转、单边左后转、差速左后转、差速右后转、单边右后转。

进一步地，所述述双轴手柄摆动象限形成x、y轴信号，控制器对应生成左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的变量信号，将变量信号转换为左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的控制电流信号输出至左变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀、右变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀，驱动左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的ab口液压油出口方向及流量，分别带动左履带马达、右履带马达转动；

所述述双轴手柄摆动象限形成x、y轴信号对应左履带马达、右履带马达运动逻辑信号如下：x=0、y＞0，输出前进信号；x=0、y＜0，输出后退信号；y=0、x＞0，输出原地右转信号；y=0、x＜0，输出原地左转信号；x＞y＞0，输出单边右前转信号；y≥x＞0，输出差速右前转信号；y≥|x|＞0、x＜0，输出差速左前转信号；|x|＞y＞0、x＜0，输出单边左前转信号；x＜y＜0，输出单边左后转信号；y≤x＜0，输出差速左后转信号；y＜0、0＜|y|≤x，输出差速右后转信号；y＜0、0＜x＜|y|，输出单边右后转信号。

进一步地，所述双轴手柄摆动幅度输出速度信号。

进一步地，所述双轴手柄为带摩擦定位手柄。

进一步地，采用上述履带式果园采收平台行走控制系统进行行走控制方法，包括如下步骤：

s1：读取双轴手柄摆动象限形成的x、y轴信号及摆动幅度；

s2：控制器对双轴手柄摆动象限形成的x、y轴信号及摆动幅度进行处理后转换为左变量柱塞泵、右变量柱塞泵控制电流信号，驱动左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的ab口液压油出口方向及流量，分别带动左履带马达、右履带马达转动。

该行走控制方法具体实现方式，

所述双轴手柄摆动象限形成信号x=0、y＞0，控制器生成变量信号|y|，同时控制左变量柱塞泵正向电磁阀、右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行前进运动；

所述双轴手柄摆动象限形成信号x=0、y＜0，控制器生成变量信号|y|，同时控制左变量柱塞泵反向电磁阀、右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行后退运动；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y=0、x＞0，控制器生成变量信号|x|，同时控制左变量柱塞泵正向电磁阀、右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行原地右转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y=0、x＜0，控制器生成变量信号|x|，同时控制左变量柱塞泵反向电磁阀、右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行原地左转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号x＞y＞0，控制器生成变量信号|x|，控制左变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达进行单边右前转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y≥x＞0，控制器生成变量信号|x+y|、|y|，|x+y|控制左变量柱塞泵正向电磁阀，|y|控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速右前转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y≥|x|＞0、x＜0，控制器生成变量信号|x|、|y-x|，|x|控制左变量柱塞泵正向电磁阀，|y-x|控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速左前转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号|x|＞y＞0、x＜0，控制器生成变量信号|x|，控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动右履带马达进行单边左前转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号x＜y＜0，控制器生成变量信号|x|，控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动右履带马达进行单边左后转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y≤x＜0，控制器生成变量信号|y-x|、|y|，|y-x|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，|y|控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速左后转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y＜0、0＜|y|≤x，控制器生成变量信号|y|、|y+x|，|y|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，|y+x|控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速右后转；

所述双轴手柄摆动象限形成信号y＜0、0＜x＜|y|，控制器生成变量信号|x|、|x|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达进行单边右后转

有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供的履带式果园采收平台行走控制系统，通过双轴手柄配合控制器、左右柱塞泵进行控制，能够实现多向行走，转动角度360°，轴向偏转角度为±18°。操作过程中驾驶员一手进行单手柄操作，另一只手手扶栏杆达到硬连接，实现三点支撑，可保持人员的相对稳定，同时也不影响另一只手操作手柄，实现对机器的控制。

附图说明

图1为本发明中履带底盘总成的结构示意图；

图2为本发明中操控台的结构示意图；

图3为双轴手柄控制原理图；

图4为双轴手柄不同象限对应的行走功能；

图5为本发明控制方法的执行流程图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：如图1、图2所示的履带式果园采收平台行走控制系统，包括履带底盘总成和操控台；履带底盘总成包括底盘机架、发动机、左变量柱塞泵、右变量柱塞泵、左履带马达、右履带马达以及对称设置在底盘机架两侧的履带轮，发动机设置在底盘机架中部，发动机的飞轮轴与左变量柱塞泵、右变量柱塞泵直连，左变量柱塞泵、右变量柱塞泵分别与左履带马达、右履带马达相连，左履带马达、右履带马达分别带动两侧的履带轮行走。操控台包括液晶屏1、控制器、双轴手柄2，液晶屏与控制器相连。如图3所示，双轴手柄通过can总线与控制器相连，控制器设有4路电流模拟量输出分别与左变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀、右变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀相连。

双轴手柄为can总线通讯的双轴带摩擦定位手柄，具备双轴输出功能，带在位开关，y轴带摩擦定位功能.。控制器采用mc088控制器，处理器为arm11架构,运行频率532mhz，ram128mb；控制器配有4个电流模拟量信号输出针脚。变量柱塞泵控制电流为640ma-1640ma。

如图4所示，双轴手柄摆动象限输出12个逻辑信号，包括原地右转、原地左转、前进、后退、单边右前转、差速右前转、差速左前转、单边左前转、单边左后转、差速左后转、差速右后转、单边右后转。

双轴手柄摆动象限形成x、y轴信号，控制器对应生成左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的变量信号，将变量信号转换为左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的控制电流信号输出至左变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀、右变量柱塞泵的正向电磁阀和反向电磁阀，驱动左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的ab口液压油出口方向及流量，分别带动左履带马达、右履带马达转动；

双轴手柄摆动象限形成x、y轴信号对应左履带马达、右履带马达运动逻辑信号如下：x=0、y＞0，输出前进信号；x=0、y＜0，输出后退信号；y=0、x＞0，输出原地右转信号；y=0、x＜0，输出原地左转信号；x＞y＞0，输出单边右前转信号；y≥x＞0，输出差速右前转信号；y≥|x|＞0、x＜0，输出差速左前转信号；|x|＞y＞0、x＜0，输出单边左前转信号；x＜y＜0，输出单边左后转信号；y≤x＜0，输出差速左后转信号；y＜0、0＜|y|≤x，输出差速右后转信号；y＜0、0＜x＜|y|，输出单边右后转信号。

如图5所示，采用上述履带式果园采收平台行走控制系统进行行走控制方法，包括如下步骤：

s1：读取双轴手柄摆动象限形成的x、y轴信号及摆动幅度；

s2：控制器对双轴手柄摆动象限形成的x、y轴信号及摆动幅度进行处理后转换为左变量柱塞泵、右变量柱塞泵控制电流信号，驱动左变量柱塞泵、右变量柱塞泵的ab口液压油出口方向及流量，分别带动左履带马达、右履带马达转动。

具体逻辑对应关系如下所示：

双轴手柄摆动象限形成信号x=0、y＞0，控制器生成变量信号|y|，同时控制左变量柱塞泵正向电磁阀、右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行前进运动；

双轴手柄摆动象限形成信号x=0、y＜0，控制器生成变量信号|y|，同时控制左变量柱塞泵反向电磁阀、右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行后退运动；

双轴手柄摆动象限形成信号y=0、x＞0，控制器生成变量信号|x|，同时控制左变量柱塞泵正向电磁阀、右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行原地右转；

双轴手柄摆动象限形成信号y=0、x＜0，控制器生成变量信号|x|，同时控制左变量柱塞泵反向电磁阀、右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行原地左转；

双轴手柄摆动象限形成信号x＞y＞0，控制器生成变量信号|x|，控制左变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达进行单边右前转；

双轴手柄摆动象限形成信号y≥x＞0，控制器生成变量信号|x+y|、|y|，|x+y|控制左变量柱塞泵正向电磁阀，|y|控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速右前转；

双轴手柄摆动象限形成信号y≥|x|＞0、x＜0，控制器生成变量信号|x|、|y-x|，|x|控制左变量柱塞泵正向电磁阀，|y-x|控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速左前转；

双轴手柄摆动象限形成信号|x|＞y＞0、x＜0，控制器生成变量信号|x|，控制右变量柱塞泵正向电磁阀，带动右履带马达进行单边左前转；

双轴手柄摆动象限形成信号x＜y＜0，控制器生成变量信号|x|，控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动右履带马达进行单边左后转；

双轴手柄摆动象限形成信号y≤x＜0，控制器生成变量信号|y-x|、|y|，|y-x|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，|y|控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速左后转；

双轴手柄摆动象限形成信号y＜0、0＜|y|≤x，控制器生成变量信号|y|、|y+x|，|y|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，|y+x|控制右变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达、右履带马达进行差速右后转；

双轴手柄摆动象限形成信号y＜0、0＜x＜|y|，控制器生成变量信号|x|、|x|控制左变量柱塞泵反向电磁阀，带动左履带马达进行单边右后转。

如上，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。