專利名稱：電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)的制作方法
電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)本發(fā)明涉及一種電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)。更具體地說，本發(fā)明涉及的上述類型的系統(tǒng)，包括兩部分機(jī)器組成，對(duì)每一部分具體地研究和實(shí)現(xiàn)，以能夠采用最好的技術(shù)特性應(yīng)用于農(nóng)業(yè)纜索牽引機(jī)械。至少?gòu)氖攀兰o(jì)末就已知有纜索牽引犁地。通過觀察與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)相關(guān)的附屬現(xiàn)象，這些現(xiàn)象總是更多地是危害農(nóng)田的生態(tài)系統(tǒng)，申請(qǐng)人了解到應(yīng)用纜索牽引犁地可以解決許多與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相關(guān)的問題。特別是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，重型機(jī)械在地面上的反復(fù)通過是對(duì)造成地面土壤結(jié)構(gòu)的破壞 起較大作用的因素，它導(dǎo)致地面下的土壤結(jié)構(gòu)被壓實(shí)，破壞細(xì)菌的微觀動(dòng)物區(qū)系，這對(duì)地面上的生物是至關(guān)重要的，改變其水文特征。如前所述，用于對(duì)田地進(jìn)行工作的農(nóng)具(如犁，f巴，播種機(jī)，肥料，噴霧器等等)，在一定的歷史時(shí)期(從約1850年到約1940年)內(nèi)是有纜索牽引系統(tǒng)操作。當(dāng)蒸汽動(dòng)力發(fā)展到有足夠的動(dòng)力推動(dòng)內(nèi)燃牽引機(jī)械，也考慮到其重量是必要的以確保足夠的粘附力，且同時(shí)牽引上述農(nóng)機(jī)具時(shí)，上述技術(shù)開始發(fā)展。對(duì)上述技術(shù)的放棄是與現(xiàn)代牽引機(jī)械的輪式動(dòng)力的發(fā)展以及新輪胎相一致，且與相適應(yīng)，其中后者已被成功采用，放棄了纜索牽引系統(tǒng)。至于纜索牽引，其主要應(yīng)用于已被開發(fā)采用蒸汽推進(jìn)的纜索牽引機(jī)械(也被稱為“fables”)。一些跡象表明在意大利自 1890 年(在 Fraforeano 的 Conte Eng. De Asarta,Barone Traves di Boinfigli,Verona,Doct. Cattadori,Piacenza(皮亞琴察)這些地方)起仍然在應(yīng)用纜索牽引系統(tǒng)的。在這種情況下，它們?yōu)槁菪到y(tǒng)，即，帶有環(huán)繞地面的繩子的系統(tǒng)。換句話說，老式的霍華德(old Howard)設(shè)備被使用，帶有鼓式卷?yè)P(yáng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，如由在Ariano Polesine (阿里亞諾波萊西)的Violati Tescari所制造的,其于1913年實(shí)現(xiàn)了原型，并在Parma (帕爾馬)的單一種植(Monocoltura)競(jìng)賽中出現(xiàn)。下一代采用了福勒(Fowler)技術(shù)，基于向待犁耕地的畦頭提供兩個(gè)相反的卷?yè)P(yáng)機(jī)。而在1914年，制造商的注意力始終更多地基于后一個(gè)的系統(tǒng)上，由于它們相對(duì)于前幾代提高了機(jī)械效率。所述技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例是代表在意大利米蘭的Elettriche公司的Brioschi公司所制造的機(jī)器。上述技術(shù)的主要問題是與推進(jìn)力的類型相關(guān)，特別是與在配置上的可用動(dòng)力和外部的困難相關(guān)的沉重的載重。在上述的基礎(chǔ)上，申請(qǐng)人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了允許對(duì)纜索牽引犁地技術(shù)的積極和創(chuàng)新性應(yīng)用的技術(shù)方案，利用其積極的特點(diǎn)。本發(fā)明的主要目的是通過在纜索牽引犁地中引進(jìn)電力推進(jìn)以提供技術(shù)解決方案，以避免上面提到的所有技術(shù)問題，。本發(fā)的其他目的是提供一個(gè)解決方案，該方案允許滿足京都議定書提出的限制溫室氣體(CHG)排放要求，以及幾乎完全地減低噪聲，使得自然環(huán)境平衡的改變。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一個(gè)解決方案，該方案可大幅修改傳統(tǒng)的土地與人的人類學(xué)關(guān)系，該關(guān)系通?；谏眢w疲勞。本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步目的是提供一個(gè)解決方案，該方案保持在工作過程中不使地面物理結(jié)構(gòu)退化，而該退化是通過傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械(總是動(dòng)力更強(qiáng)大，更重的以及更多污染的)反復(fù)通過而造成的。這些和其他的結(jié)果是根據(jù)本發(fā)明而獲得的，本發(fā)明提出了一種采用兩個(gè)機(jī)械的系統(tǒng)，這兩個(gè)機(jī)械能夠作為自移動(dòng)的纜索牽引犁地機(jī)械來操作，帶有自動(dòng)駕駛和電力推進(jìn)，能很容易地實(shí)現(xiàn)并切實(shí)實(shí)現(xiàn)，可以安全和有效地操作，并不昂貴。因此，本發(fā)明的特定目標(biāo)是帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括兩個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械，分別為左手的機(jī)械的和右手的機(jī)械，作為一對(duì)而工作，所述左手和右手的機(jī)械在技術(shù)上是相同的，每個(gè)機(jī)械設(shè)置有框架，該框架帶有四個(gè)輪子；駕駛和翻轉(zhuǎn)控制單元； 設(shè)置有安全離合器的卷?yè)P(yáng)機(jī)，在其周圍有纜索纏繞；用于穩(wěn)定的支腿，該支腿位于機(jī)械的工作側(cè)，朝向所要耕種的土地；以及用于穩(wěn)定的重量(配重)；用于獨(dú)立和遠(yuǎn)程地自動(dòng)駕駛的設(shè)備；所述左手和右手的機(jī)械作為一對(duì)而進(jìn)行的工作通過所述的具有適當(dāng)?shù)膹椥院屠鞆?qiáng)度特性的纜索來實(shí)現(xiàn)，纜索在這兩個(gè)機(jī)器的各自的卷?yè)P(yáng)機(jī)之間延伸，并在工作中卷繞和退繞，在所述纜索上設(shè)置有農(nóng)具，該農(nóng)具在所述纜索卷繞在所述卷?yè)P(yáng)機(jī)上的同時(shí)在左手和右手的機(jī)械之間移動(dòng)，所述系統(tǒng)的特征在于，對(duì)應(yīng)于所述農(nóng)具和所述纜索的聯(lián)接，設(shè)置伸縮臂，該伸縮臂能夠在機(jī)械為定位到下一個(gè)工作位而前進(jìn)的期間提起纜索。 根據(jù)本發(fā)明，提供有四個(gè)驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向輪。尤其地，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)和電池，最好是供應(yīng)有動(dòng)力的電池，該動(dòng)力由連接到每一個(gè)機(jī)器上的電纜和/或太陽(yáng)能電池陣列上的動(dòng)力線所提供，用于穩(wěn)定的支腿為電動(dòng)支腿。此外，根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)機(jī)械上設(shè)置有工具載體和傾斜工作表面，以及用于定位獨(dú)立、遠(yuǎn)程地自動(dòng)駕駛設(shè)備和/或通信設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)架。仍然根據(jù)本發(fā)明，該系統(tǒng)包括用于所述工具的快速鉤掛和釋放系統(tǒng)。特別地，所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)以下的工具一單一或多個(gè)鏵式翻轉(zhuǎn)犁，一帶有彈簧、尖釘或圓盤的翻轉(zhuǎn)耙，一可翻轉(zhuǎn)割草機(jī)，一雙面自動(dòng)裝填播種機(jī)，一雙面自動(dòng)裝填施肥機(jī)，一雙面噴藥桿，一底土耕犁機(jī)或松土機(jī)，一雙向輥?zhàn)?，劍?Cambridge)型或平滑型，一收割機(jī)。最好地，所述用于獨(dú)立和遠(yuǎn)程地自動(dòng)駕駛的裝置允許實(shí)施有自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其允許用戶一在故障或異常的情況下設(shè)定為安全模式(帶有停止);—限定工作周界和田地耕作模式；
一兩個(gè)機(jī)械跟隨設(shè)定的路徑；一在兩個(gè)機(jī)器之間保持相同的距離；一按照從設(shè)定在工作農(nóng)具上的可選WSN傳感器的輸入而放慢或加快工作；一在道路上遇到障礙的情況下緊急停止。特別地，所耕作的土地的周界以邊界而具體化，該邊界(網(wǎng)、柵欄、圍墻、籬笆或相同距離間隔的桿)可由激光掃描儀所顯示，從而，通過在控制臺(tái)上的GIS(地理信息系統(tǒng))圖形的應(yīng)用程序，用戶可定位在物理上 具體化的土地周界，所述用來獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置查證具體的邊界位置，這通過激光掃描儀和GPS的地域參照顯示，與輸入(和地圖)相符合，在異常(物理邊界不存在或與地圖不符)的情況下，系統(tǒng)進(jìn)入安全模式，停止工作并向控制臺(tái)發(fā)送警報(bào)。根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)機(jī)器上的所述獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛裝置包括—在兩個(gè)機(jī)器上的系統(tǒng)，包括處理單元、通信單元、一個(gè)GPS接收器、激光掃描儀、照相機(jī)(可選)；一遠(yuǎn)程控制臺(tái)，該遠(yuǎn)程控制臺(tái)包括控制計(jì)算機(jī)、圖形用戶界面和通信單元?，F(xiàn)在將為了說明而不是限制性的目的而根據(jù)其優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，，特別參考附圖中的數(shù)字，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的(左手)機(jī)械的后視立體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的(右手)機(jī)械的分解視圖；圖3顯示了帶有牽引繩的圖I和2的機(jī)械；圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械，帶有工具載體和設(shè)置有種子容器的傾斜工作表面；圖5顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第一工具(帶齒的耙);圖6顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第二工具(帶圓盤或莫爾加諾式(morgano)辦巴)；圖7顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第三工具(割草機(jī))；圖8顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第四工具(松土機(jī)或底土耕犁機(jī))；圖9顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第五工具(輥?zhàn)?；


圖10顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第六工具(播種機(jī))；
圖11顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的第七工具(施肥機(jī))；
圖12顯示了用于根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的某些工具；
圖13和14顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的步驟I和步驟I至步驟2的工作狀態(tài)；
圖15顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的割草工作；
圖16顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的工具提升操作；
圖17顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械的種子裝填操作；
圖18顯示了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械的系統(tǒng)的纜索鋪設(shè)伸縮臂的詳細(xì)圖。首先參照附圖中的圖I和2，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的機(jī)械，總的由附圖標(biāo)記I表示。顯然，根據(jù)本發(fā)明，需要為纜索牽引犁地提供兩個(gè)機(jī)械1，它們相互工作聯(lián)接。在任何情況下，對(duì)于本發(fā)明的目的，僅描述所述的機(jī)器中的一個(gè)就足夠了，因?yàn)樗鼈冊(cè)诓僮鲿r(shí)是完全對(duì)稱的。機(jī)械I設(shè)置有框架2，該框架設(shè)置有四個(gè)轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)輪3，駕駛和翻轉(zhuǎn)控制單元4。卷?yè)P(yáng)機(jī)5被安裝在所述框架2上，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有電機(jī)6和電池7，在圖中所示的方案中，對(duì)電機(jī)和電池供應(yīng)能量，該能量通過由電纜(未顯示)所連接的電極所提供，以及作為輔助模式，由8個(gè)安裝在機(jī)械上的太陽(yáng)能電池板所提供。卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有防止破壞纜索13的安全離合器16。每個(gè)機(jī)械I提供了穩(wěn)定電動(dòng)支腿9(設(shè)置在機(jī)械I的 操作面上，即，朝向所要工作的地面的內(nèi)部)，和穩(wěn)定重量10 (配重)。在機(jī)械I的背后提供有一個(gè)傾斜工作表面11。在上方，機(jī)械I設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)架12,用于定位獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的設(shè)備和/或通信設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的方案提供了電子單元(在驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)，因而在圖上不可見)，該電子單元控制機(jī)械的操作并管理駕駛和操作程序，該驅(qū)動(dòng)和操作程序通過自動(dòng)和遠(yuǎn)程自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，沒有司機(jī)，并基于也采用并行跟蹤系統(tǒng)的算法。機(jī)械I也可以由自動(dòng)駕駛轉(zhuǎn)向手動(dòng)駕駛，這對(duì)于將機(jī)械I從一塊田地轉(zhuǎn)移到到另一塊田地是有用的。為了獲得以上功能，提供駕駛單元4。電子單元提供了一個(gè)先進(jìn)的定位系統(tǒng)，其包括一衛(wèi)星、雷達(dá)和激光系統(tǒng)，接收用來管理在各種條件下的自動(dòng)駕駛、避開障礙物和地面不平整、以及管理機(jī)械之間的對(duì)準(zhǔn)與沿田地的前進(jìn)的所有必要信息。電子系統(tǒng)進(jìn)一步還包括基于Wi-Fi的機(jī)械之間通訊系統(tǒng)，以及設(shè)置在工具上的可選傳感器，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)旨在確保機(jī)械之間的同步，并防止工作失誤?，F(xiàn)在還參照?qǐng)D3，其中還顯示了纜索13，該纜索在卷?yè)P(yáng)機(jī)5上卷繞和退繞，并且在纜索上聯(lián)接土地工作工具(圖中未顯示)，圖5至11中顯示了工具的一些類型。具體來說，圖5顯示了帶有齒101的耙，圖6顯示了帶有圓盤102或莫爾加諾式耙，圖7顯示了割草機(jī)103，圖8顯示了底土耕犁機(jī)或松土機(jī)104，圖9顯示了輥?zhàn)?05，
圖10顯示了收割機(jī)106，
圖11顯示了施肥機(jī)107。如已經(jīng)說過的，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)時(shí)，放在要進(jìn)行工作的田地的相反側(cè)的兩個(gè)機(jī)械I (分別為一個(gè)右手的機(jī)械和一個(gè)左手的機(jī)械)，每個(gè)機(jī)械帶有卷?yè)P(yáng)機(jī)5，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上纏繞有一根或兩根金屬纜索，每根纜索的長(zhǎng)度至少等于兩個(gè)機(jī)器之間的距離。纜索13的自由端被固定到工具(例如圖5所示的帶有齒102的耙)的相對(duì)的掛鉤上。啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5中的一個(gè)(主動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī))，并使第二個(gè)處于空閑模式下(被動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī))，工具102將朝著機(jī)械I移動(dòng)，施加牽引力，從而沿著兩個(gè)機(jī)械I之間的方向(根據(jù)箭頭)對(duì)土地進(jìn)行工作(在現(xiàn)在的情況下是耙地)。如
圖18所示，設(shè)置在工具102上的伸縮臂直接根據(jù)下一個(gè)主動(dòng)工作位置(如播種和施肥)來放置纜索13，以允許進(jìn)行工作而甚至不損壞該工作位置。一旦處于路徑的末端，如果有必要，工具102將由轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將工具設(shè)定成根據(jù)相反的方向進(jìn)行工作，或者以該工具的雙向構(gòu)型來使用該工具，例如耙102。現(xiàn)在，根據(jù)本發(fā)明的使用電子定位系統(tǒng)的機(jī)械I將移動(dòng)一個(gè)與工作寬度(如犁地寬度)相等的主動(dòng)長(zhǎng)度，并且對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)5的致動(dòng)將被反轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(主動(dòng))機(jī)械I將它的卷?yè)P(yáng)機(jī)5置于空閑模式(從而變被動(dòng))，而第二(被動(dòng))機(jī)械將驅(qū)動(dòng)器卷?yè)P(yáng)機(jī)5 (從而變?yōu)橹鲃?dòng))。前面已經(jīng)說過，每一個(gè)工具的前進(jìn)方向轉(zhuǎn)換，機(jī)械將沿著側(cè)面畦頭前進(jìn)等于工作寬度的距離。為了避免中斷工作的需要，位移是交替的，S卩，在每一行程的開始，僅移動(dòng)工具所移動(dòng)遠(yuǎn)離且?guī)в锌罩镁頁(yè)P(yáng)機(jī)5的機(jī)械。位移的開始經(jīng)電子控制系統(tǒng)而發(fā)生，其中的算法模擬了福勒機(jī)械系統(tǒng)，不使用地面上的錨定點(diǎn)。交換和位移速度對(duì)于防止纜索摩擦損失以及纜索在地面上的滑動(dòng)是至關(guān)重要的。在對(duì)整個(gè)田地的工作結(jié)束時(shí)，工具將通過銷子而從纜索上釋放，并且纜索13卷繞到卷?yè)P(yáng)機(jī)5,因此允許機(jī)械I為后續(xù)工作的運(yùn)動(dòng)。 機(jī)器I的電力供應(yīng)由一個(gè)表面電極(全部或部分地固定的或可移動(dòng)的)(未顯不)確保，該表面電極位于要進(jìn)行耕作的田地的地頭。獲得所建議技術(shù)的最好的開發(fā)，也為鄰近進(jìn)行工作的田地的農(nóng)場(chǎng)提供可再生能源(如光能，風(fēng)能或生物質(zhì)能)。機(jī)械I或者為駕駛機(jī)器，該驅(qū)動(dòng)機(jī)器將農(nóng)業(yè)工具100 (齒耙和/或圓盤或莫爾加諾式耙、播種機(jī)、松土機(jī)或底土耕犁機(jī)，輥?zhàn)?，施肥機(jī))連接到由電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5操作的兩根鋼索13，電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)5可以是垂直或水平軸線滾筒式。輪子3的電機(jī)14、工具提升滑動(dòng)件15、安全離合器16和開關(guān)燈17在各個(gè)圖中顯
/Jn ο根據(jù)本發(fā)明的機(jī)械可進(jìn)一步包括用于獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置，該裝置包括硬件和軟件部件，在駕駛用于土地耕作的裝置的同時(shí)，必須確保一高安全水平，同時(shí)允許對(duì)路徑的簡(jiǎn)單編程，且適當(dāng)覆蓋所要進(jìn)行工作的表面。獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置必須能一在故障或異常情況下設(shè)置安全模式(停止)；一允許操作者確定工作周界和對(duì)土地的工作模式；一使兩個(gè)機(jī)械跟隨設(shè)定路徑；一保持兩個(gè)機(jī)械之間的距離；一按照來自設(shè)置于工作工具上的可選WSN傳感器的輸入而放慢或加快工作；一在沿道路出現(xiàn)障礙的情況下緊急停止。為了確保安全運(yùn)行，處于工作狀態(tài)的田地的周界必須由一個(gè)極限來建立，該極限能被激光掃描器檢測(cè)(網(wǎng)，柵欄，圍墻，籬笆，或彼此間隔規(guī)定距離的桿)。通過在控制臺(tái)上的GIS (地理信息系統(tǒng))圖像應(yīng)用程序，操作者使田地地圖的周界具體化。獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置確定由激光掃描儀檢測(cè)并通過GPS進(jìn)行地理參照的定位極限，對(duì)應(yīng)于從操作控制臺(tái)接收到的指令(以及地圖)。如果檢測(cè)到異常(沒有物理極限或沒有與地圖對(duì)應(yīng))，則系統(tǒng)進(jìn)入安全模式，中斷工作并向控制臺(tái)發(fā)送警報(bào)。每個(gè)機(jī)器控制臺(tái)上的獨(dú)立和遠(yuǎn)程的自動(dòng)駕駛的裝置包括一機(jī)載系統(tǒng)；
一遠(yuǎn)程控制臺(tái)；兩個(gè)機(jī)械的每一個(gè)均提供有一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一處理單元；一通信單元；一GPS 接收機(jī)；—激光掃描儀；一照相機(jī)(可選)。控制臺(tái)上設(shè)置有一控制計(jì)算機(jī)；圖形界面；一通信單元。處理單元包括“安全的臨界”應(yīng)用計(jì)算機(jī)，該應(yīng)用計(jì)算機(jī)基于帶有通過2002體系結(jié)構(gòu)連接的兩個(gè)處理器的計(jì)算系統(tǒng)。根據(jù)2002范例，包括處理單元的兩個(gè)處理器實(shí)施相同的功能，將中間結(jié)果進(jìn)行比較。一旦其中一臺(tái)計(jì)算機(jī)檢測(cè)到不一致，它會(huì)將處理單元置于安全模式，在涉及對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的異常/故障的停止的狀態(tài)下進(jìn)行受控制的事務(wù)處理，并向控制臺(tái)發(fā)送報(bào)警。兩個(gè)機(jī)械和控制臺(tái)通過安全協(xié)議使用Wi-Fi物理信道傳輸數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)通信。該安全協(xié)議確保一通信的完整性。將拒絕損壞數(shù)據(jù)并再次發(fā)送；一不同單元的同一性。三個(gè)單元(兩個(gè)裝置和控制臺(tái))明確地與密鑰相連，以使其他實(shí)體或錯(cuò)誤編址的惡意或偶然入侵變得不可能；一確保正確的數(shù)據(jù)序列，將序列ID和“時(shí)間標(biāo)識(shí)”關(guān)聯(lián)于各個(gè)數(shù)據(jù)包。在缺乏通訊或存在數(shù)據(jù)流異常的情況下，駕駛系統(tǒng)軟件進(jìn)入系統(tǒng)。兩個(gè)機(jī)器中的每一個(gè)設(shè)置有有一個(gè)GPS接收機(jī)，用于確定在田地上的工作路徑。兩種裝置中的每一個(gè)設(shè)置有二維激光掃描儀，用于一個(gè)別確定所要進(jìn)行工作的土地的界限；一個(gè)別確定土地上可能的障礙；一評(píng)估兩個(gè)機(jī)器的相互位置。兩個(gè)機(jī)器可提供有WSN模塊，該WSN模塊與工具的機(jī)載可選傳感器通信，并接收適于修改的信息，和/或使工作參數(shù)適應(yīng)于氣候和地面條件。兩個(gè)機(jī)器可提供有照相機(jī)，不是駕駛的目的，而使為了可以用于從操作員控制臺(tái)顯現(xiàn)出田地?？刂婆_(tái)基于一個(gè)適合用于一個(gè)開放的環(huán)境的“移動(dòng)PC機(jī)”(控制計(jì)算機(jī))中，該計(jì)算機(jī)提供有圖形界面來定義工作程序，即，限制機(jī)械的路徑(地面周界)并定義工作路徑和模式。通過通信單元，控制臺(tái)可以向機(jī)械傳輸工作方案，驗(yàn)證機(jī)器的位置，實(shí)施診斷活動(dòng)，中斷或修正工作。
自動(dòng)駕駛裝置的流程圖
權(quán)利要求
1.帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括兩個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械，分別為一個(gè)左手 機(jī)械(1)和一個(gè)右手機(jī)械(1)，它們作為一對(duì)而工作，所述左手和右手機(jī)械(1)在技術(shù)上 相同，每個(gè)機(jī)械(1)設(shè)置有框架(2)，所述框架帶有四個(gè)輪子(3);駕駛和翻轉(zhuǎn)控制單元 (4);卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)，所述卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有安全離合器(16)，在所述卷?yè)P(yáng)機(jī)上纏繞有纜索(13);用 于穩(wěn)定的支腿(9)，所述支腿在機(jī)械(1)的工作側(cè)，并朝著待耕田地；以及用于穩(wěn)定的重量 (10)(配重)；獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置，所述左手和右手機(jī)械(1)作為一對(duì)而進(jìn)行的工 作通過所述纜索(13)實(shí)現(xiàn)，所述纜索具有適當(dāng)?shù)膹椥院屠鞆?qiáng)度特性，在兩個(gè)機(jī)器各自的 卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)之間延伸，在工作過程中進(jìn)行卷繞和退繞，在所述纜索(13)上設(shè)置有農(nóng)業(yè)工具 (100)，在所述纜索(13)繞所述卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)進(jìn)行卷繞的同時(shí)，該農(nóng)業(yè)工具在所述左手和右手 機(jī)械(1)之間移動(dòng)，所述系統(tǒng)的特征在于，與農(nóng)業(yè)工具(100)和所述的纜索(13)的聯(lián)接相 對(duì)應(yīng)，設(shè)置有伸縮臂，該伸縮臂能夠在機(jī)械(1)為了在下一個(gè)工作位置中定位而前進(jìn)的期 間提升纜索(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置有四 個(gè)驅(qū)動(dòng)和轉(zhuǎn)向輪(3)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，所述卷 揚(yáng)機(jī)(5)設(shè)置有發(fā)動(dòng)機(jī)(6)和電池(7)，優(yōu)選地，電池供應(yīng)有電力，該電力由連接到設(shè)置在每 個(gè)機(jī)械⑴上的電力纜索和/或太陽(yáng)能電池陣列⑶的電源線所提供。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，所 述用于穩(wěn)定的支腿(9)是電動(dòng)的支腿。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，在 每個(gè)機(jī)械(1)上設(shè)置有工具載體和傾斜工作表面(11)。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，每 個(gè)機(jī)械(1)設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)架，該轉(zhuǎn)動(dòng)架用于定位獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛設(shè)備和/或通信設(shè)備 (12)。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，其 包括用于所述勞動(dòng)工具的快速鉤掛釋放系統(tǒng)。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于 所述系統(tǒng)包括至少一個(gè)以下的工具一單一或多個(gè)鏵式翻轉(zhuǎn)犁，一帶有彈簧、尖釘(101)或圓盤(102)的翻轉(zhuǎn)耙，一可翻轉(zhuǎn)割草機(jī)(103)，一雙面自動(dòng)裝填播種機(jī)(106)，一雙面自動(dòng)裝填肥料機(jī)(107)，一雙面噴藥桿，一底土耕犁機(jī)或松土機(jī)(104)，一雙向輥?zhàn)?105)，劍橋型或光滑型，一收割機(jī)。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在于，所 述的獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛裝置允許實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，其允許用戶一在故障或異常的情況下設(shè)定到安全模式(帶有停止的)中； 一定義工作周界和田地耕作模式； 一使兩個(gè)機(jī)械跟隨設(shè)定的路徑； 一在兩個(gè)機(jī)械之間保持相同的距離；一按照來自設(shè)定在工作工具上的可選WSN傳感器的輸入而放慢或加快工作狀態(tài)； 一在道路上遇到障礙的情況下緊急停止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的帶有電カ推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在干，所要耕作 田地的周界以邊界而被具體化，該邊界(網(wǎng)，柵欄，圍墻，籬笛，或相同距離間隔的桿)由激 光掃描儀顯示，因此，通過在控制臺(tái)上的GIS (地理信息系統(tǒng))圖形應(yīng)用程序，用戶定位物理 上具體化的犁地周界。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的帶有電カ推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在干，所述 獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的裝置驗(yàn)證具體的邊界位置與輸入(和地圖)相符合，該邊界位置通 過激光掃描儀和GPS的地理參照來顯示，在異常(物理邊界不存在或與地圖不符)的情況 下，系統(tǒng)進(jìn)入安全模式，停止工作并向控制臺(tái)發(fā)送警報(bào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10或11所述的帶有電カ推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在 于，每個(gè)機(jī)械(1)上的獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛裝置包括一兩個(gè)機(jī)械上的系統(tǒng)，包括處理單元、通信単元、GPS接收機(jī)、激光掃描儀、照相機(jī)(可 選)；一遠(yuǎn)程控制臺(tái)，包括控制計(jì)算機(jī)、圖形用戶界面和ー個(gè)通信単元。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-12所述的帶有電カ推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在干，提供 有ー個(gè)軟件，所述軟件執(zhí)行以下步驟a.工作地理周界的設(shè)置b.工作物理周界的劃界c.工作驗(yàn)證d.開始工作e.工作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，其特征在干，在所述的エ 作步驟(e)中，執(zhí)行下列步驟ー啟動(dòng)條件 從a側(cè)向b側(cè)觀察地面；在田地左側(cè)、卷?yè)P(yáng)機(jī)朝向右端開放的第一牽引機(jī)，(左手機(jī)械)； 在田地右側(cè)、卷?yè)P(yáng)機(jī)朝向左端開放的第二牽引機(jī)，(右手機(jī)械)； 從而步驟1)第一牽引機(jī)釋放工作工具；步驟幻第二牽引機(jī)將卷?yè)P(yáng)機(jī)放置在空閑模式下，即張カ最小； 步驟幻第二牽引機(jī)釋放并提升自己的支腿； 步驟4)第二牽引機(jī)前進(jìn)相當(dāng)于機(jī)械長(zhǎng)度的距離； 步驟幻第二牽引機(jī)將自己的支腿插入田地內(nèi)，以具有最高阻力； 步驟6)第二牽引機(jī)通過它的卷?yè)P(yáng)機(jī)朝向自己拖拽工具；線路進(jìn)行了工作之后，第二牽引機(jī)沿著導(dǎo)軌提升工作工具； 步驟8)第二牽引機(jī)釋放工作工具；步驟9)第一牽引機(jī)將卷?yè)P(yáng)機(jī)放置在空閑模式下，即張力最??；步驟10)第一牽引機(jī)釋放并提升自己的支腿；步驟11)第一牽引機(jī)前進(jìn)相當(dāng)于機(jī)械長(zhǎng)度的距離；步驟12)第一牽引機(jī)將自己的支腿插入田地內(nèi)，以具有最高阻力；步驟13)第一牽引機(jī)通過它的卷?yè)P(yáng)機(jī)朝向自己拖拽工具；步驟14)在對(duì)路線進(jìn)行了工作之后，第一牽引機(jī)沿著導(dǎo)軌提升工作工具。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及一種帶有電力推進(jìn)的農(nóng)業(yè)纜索牽引系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括兩個(gè)農(nóng)業(yè)機(jī)械，分別為左手機(jī)械(1)和右手機(jī)械(1)，它們作為一對(duì)而工作，所述左手和右手機(jī)械(1)技術(shù)上相同，每個(gè)機(jī)械(1)設(shè)置有框架(2)，帶有四個(gè)輪子(3)；駕駛和翻轉(zhuǎn)控制單元(4)；卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)，提供有安全離合器(16)，在卷?yè)P(yáng)機(jī)上纏繞有纜索(13)；千斤頂(9)，在機(jī)械(1)的工作側(cè)、朝著待耕田地，用于穩(wěn)定；以及用于穩(wěn)定的重量(10)(配重)；獨(dú)立和遠(yuǎn)程自動(dòng)駕駛的設(shè)備，所述左手和右手的機(jī)械(1)作為一對(duì)而進(jìn)行的工作通過具有適當(dāng)?shù)膹椥院屠鞆?qiáng)度的所述纜索(13)來實(shí)現(xiàn)，該索纜在這兩個(gè)機(jī)器各自的卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)之間延伸，在工作過程中卷繞和退繞，所述纜索(13)上設(shè)置有農(nóng)具(100)，在纜索(13)繞所述卷?yè)P(yáng)機(jī)(5)進(jìn)行卷繞的同時(shí)，該農(nóng)具在所述左手和右手機(jī)械(1)之間移動(dòng)，所述系統(tǒng)的特征在于，與農(nóng)具(100)和所述的纜索(13)的聯(lián)接相對(duì)應(yīng)，設(shè)置有伸縮臂，該伸縮臂能夠在機(jī)械(1)為在下一個(gè)工作位置進(jìn)行定位而前進(jìn)期間提升纜索(13)。
文檔編號(hào)A01B69/00GK102665384SQ201080036067
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月12日
發(fā)明者安德里亞·佐佛利, 羅曼諾·奧蘭多 申請(qǐng)人:安德里亞·佐佛利, 羅曼諾·奧蘭多