一种循迹自动行走田园管理机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及自动行走田园管理机，特别涉及一种循迹自动行走田园管理机，属于农用机械领域。
【背景技术】
[0002]田园管理机是一种在农田或果园中完成中耕、锄草、施肥、植保、田间运输、采载平台等功能的农用机械，目前田园管理机有手动操作和遥控两种，对于与手动操作的田园管理机不能适应低矮果树环境下工作，而遥控型的田园管理机需要操作者时刻关注机器的状态，相对于人工工作虽然减轻了劳动强度，但是，对操作者的注意力和反应程度以及耐心也是一个极大的考验。循迹自动行走田园管理机解决了上述问题，它不需要操作者实时关注田园管理机的工作状态，循迹自动行走田园管理机会沿着使用者指定的路线行走从而真正实现田园管理自动化。
【发明内容】
[0003]本发明针对现有田园管理机使用中存在控制不方便的问题，提出一种循迹自动行走的工作模式，以实现真正的田园管理自动化。
[0004]本发明的技术方案是:一种循迹自动行走田园管理机，包括轨迹带、循迹行走田园管理机，其特征在于:所述轨迹带由线性排列的LED红外线发射管、开关控制电路和调制信号控制电路组成，所述循迹行走田园管理机头部安装有循迹控制器，所述循迹控制器与循迹自动行走田园管理机的主控系统相连，为主控系统传递方向信息，所述轨迹带中LED红外线发射管发出信号由循迹行走田园管理机循迹控制器接收，所述线性排列的LED红外线发射管分段组成，LED红外线发射管按照间隔为5 — 1cm距离，由20— 40个LED红外线发射管组成一段，所述段根据使用长度需求组成整个轨迹带，所述开关控制电路中由单片机控制开关管，开关管控制由LED红外线发射管组成的轨迹带，所述循迹行走田园管理机头部安装的循迹控制器由五个红外线接收管和循迹控制板组成，所述五个红外线接收管呈扇形排列，所述循迹控制板由红外线线接收滤波电路、单片机电路和通讯电路组成，所述红外线线接收滤波电路由红外线接收电路和对应所述调制信号控制电路中频率的带通滤波器电路组成，所述单片机电路由单片机和相应的外围电路组成，根据固化于其中的单片机程序完成位置判断和方向信号，所述通讯电路由通讯集成块组成，采用CAN总线或LIN总线或RS485总线或RS422总线通过4_20mA信号输出，将方向信号传输给循迹自动行走田园管理机主控系统。
[0005]本发明专利带来的积极效果为:使用者按照需要设定好轨迹带，将循迹自动行走田园管理机放到已经设定好的轨迹带的指路范围，启动机器，循迹自动行走田园管理机自动按照设定好的轨迹带的指定路径行走，特别是在低矮果园中，可减轻操作人员集中精力操作遥控器的疲劳度，能够在无人状况下实施农机作业，本发明中轨迹带采用LED红外线发射管，循迹行走田园管理机头部安装的循迹控制器由五个红外线接收管和循迹控制板组成，红外线接收器的五个红外线接收管呈扇形排列，信号发射和接收可靠稳定，误码率低，判断准确，本发明结构简单，易于实现，应用与田园管理中能有效的降低劳动强度，提高管理效率，适合在农用机械上推广使用。
【附图说明】
[0006]图1本发明的连接结构示意图。
[0007]图2本发明的LED红外线发射管轨迹带。
[0008]图3本发明的红外线接收管排列。
[0009]图4本发明的单片机方向判断程序流程图。
【具体实施方式】
[0010]以下参照图1、图2、图3对该发明进行说明。其中，101-轨迹带、102-红外线、Dl-红外接收管1、D2-外接收管2、D3-外接收管3、D4_外接收管4、D5_外接收管5、103-单片机、104-通讯电路、105-循迹自动行走田园管理机主控系统、图2中，201-调制信号控制电路、202a、202b、202c、202d-分别代表段接头a、段接头b、段接头c、段接头d、203a、203b-分别代表开关控制电路a、开关控制电路b，
以下就循迹自动行走田园管理机的整体构成进行说明，然后，分别就轨迹带和田园管理机的自动行走控制进行说明。
[0011]从图1中可以看出，轨迹带101主要由线性排列的LED红外线发射管、开关控制电路和调制信号控制电路组成，所述LED红外线发射管能够发出不同频率，田园管理机机头部安装有循迹控制器，从图3中可以看出，循环控制器中设置有红外线接收器，红外线接收器由多个红外线接收管构成，多个红外线接收管构成了扇形形状，多个红外线接收管分别接收不同频率的信号后，由单片机按照主程序，对其信号进行识别处理。另外，在循环控制器中还设置有红外线接收滤波电路、单片机103电路和通讯电路104，所述红外线接收滤波电路是由红外线接收器和对应上述调制信号控制器频率的带通滤波器电路组成。所述单片机电路由单片机和相应的外围电路组成，根据固化于其中的单片机程序完成位置判断和方向信号，接收器接收的信号利用单片机103处理，再利用通讯电路104，将方向信号传输给循迹自动行走田园管理机主控系统105。所述的通讯电路104由通讯集成块组成，能完成多种通信方式中一种或几种的通信，循迹自动行走田园管理机主控系统105控制田园管理机按照轨迹带101的方向行走。
[0012]以下参照图2就所述轨迹带101进行说明，所述轨迹带101主要是向田园管理机发出轨迹带信号，轨迹带101主要由线性排列的LED红外线发射管、开关控制电路和调制信号控制电路组成。所述轨迹带101中的红外线102的频率由单片机控制开关控制电路控制。轨迹带101由多个段构成，在本实施例中，202a、202b、202c、202d-分别代表段接头a、段接头b、段接头c、段接头d、203a、203b_分别代表开关控制电路a、开关控制电路b，其中，每个LED红外线发射管段由20-40个LED红外线发射管构成，每个LED红外线发射管之间的间隔为5-lOcm，每个段的信号由调制信号控制电路201产生，形成了 30— 60KHz的矩形波电信号，然后，与功率驱动电路实现40个LED红外线发射管发出30—60KHz的红外线信号，主要信号频率为:32KHz、35KHz、38KHz、42KHz、52KHz，由开关控制电路203a、203b控制。通过控制的LED红外线发射管构成了一条轨迹带，发出的不同频率，轨迹带上的信号被安装在田园管理机上设置的红外线接收管接收。
[0013]以下参照图3对本发明技术方案进行说明，在本实施事例中，田园管理机上红外线接收器由五个红外线接收管组成，五个红外线接收管为扇形状分布，五多个红外线接收管分别接收30— 60KHz范围内的不同频率红外线信号，接收信号后，由单片机按照主程序，对其信号进行识别处理。另外，在循环控制器中还设置有红外线接收滤波电路、单片机103电路和通讯电路104，所述红外线接收滤波电路是由红外线接收器和对应上述调制信号控制器频率的带通滤波器电路组成。所述单片机电路由单片机和相应的外围电路组成，根据固化于其中的单片机程序完成位置判断和方向信号，接收器接收的信号利用单片机103处理，再利用通讯电路104，将方向信号传输给循迹自动行走田园管理机主控系统105。所述的通讯电路104由通讯集成块组成,能完成CAN总线、LIN总线、RS485总线、RS422总线、4-20mA等通信方式中一种或几种的通信，循迹自动行走田园管理机主控系统105根据信号，发出指令，控制田园管理机按照轨迹带101的方向行走。。
[0014]图4为本发明的单片机方向判断程序流程，图中表示的是单片机接收到信号后，对方向判断程序流程图，主程序通过自检后，对各个红外线接收管的信号进行判断，由此来确定田园机的移动方向。
[0015]通过上述技术方案，使用者按照需要设定好轨迹带，然后将循迹自动行走田园管理机放到已经设定好的轨迹带的指路范围，启动机器，循迹自动行走田园管理机即自动开始工作工作过程中优先执行使用者的遥控干预指令，如果没有干预信号，即自动按照设定好的轨迹带的指定路径行走，利用本发明技术，可减轻田园管理机操作人员的劳动强度，在很轻松的状况下，就可实现田园管理机沿着实现设定轨道进行工作，实现了田园管理机的自动化作业。
【主权项】
1.一种循迹自动行走田园管理机，包括轨迹带、循迹行走田园管理机，其特征在于:所述轨迹带由线性排列LED红外线发射管、开关控制电路和调制信号控制电路组成，所述循迹行走田园管理机头部安装有循迹控制器，所述循迹控制器与循迹自动行走田园管理机的主控系统相连，为主控系统传递方向信息，所述轨迹带中LED红外线发射管发出信号由循迹行走田园管理机循迹控制器接收。
2.根据权利要求1所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述线性排列的LED红外线发射管分段组成，LED红外线发射管按照间隔为5 — 1cm距离，由20— 40个LED红外线发射管组成一段，所述段根据使用长度需求组成整个轨迹带。
3.根据权利要求1所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述开关控制电路中由单片机控制开关管，开关管控制由LED红外线发射管组成的轨迹带。
4.根据权利要求1所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述循迹行走田园管理机头部安装的循迹控制器由五个红外线接收器和循迹控制板组成。
5.根据权利要求4所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述红外线接收器的五个红外线接收管呈扇形排列。
6.根据权利要求4所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述循迹控制板由红外线接收滤波电路、单片机电路和通讯电路组成。
7.根据权利要求1和6所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述红外线接收滤波电路由红外线接收管和对应所述调制信号控制电路中频率的带通滤波器电路组成。
8.根据权利要求6所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述单片机电路由单片机和相应的外围电路组成，根据固化于其中的单片机程序完成位置判断和方向信号。
9.根据权利要求6所述的一种循迹自动行走田园管理机，其特征在于:所述通讯电路由通讯集成块组成，能完成CAN总线、LIN总线、RS485总线、RS422总线、4_20mA等通信方式中一种或几种的通信，将方向信号传输给循迹自动行走田园管理机主控系统。
【专利摘要】一种循迹自动行走田园管理机，属于农业机械领域，包括轨迹带、循迹行走田园管理机，所述轨迹带由线性排列的LED红外线发射管、开关控制电路和调制信号控制电路组成，所述循迹行走田园管理机头部安装有循迹控制器，所述循迹控制器与循迹自动行走田园管理机的主控系统相连，为主控系统传递方向信息。循迹自动行走田园管理机自动按照设定好的轨迹带的指定路径行走，特别是在低矮果园中，可减轻操作人员集中精力操作遥控器的疲劳度，能够在无人状况下实施农机作业。
【IPC分类】G05D1-02
【公开号】CN104699085
【申请号】CN201310652781
【发明人】王丁磊, 史英, 吴耀春, 史波, 梁宵良
【申请人】安阳市鑫地农机有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月9日