專利名稱：適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及開溝作業(yè)的設(shè)備，尤其涉及一種適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
開溝設(shè)備主要用來滿足基礎(chǔ)建設(shè)施工開溝、光纜、電纜、管道鋪設(shè)以及農(nóng)田栽植開溝等。開溝設(shè)備在作業(yè)時(shí)一般采用農(nóng)用拖拉機(jī)作為牽引設(shè)備，為了保證開溝的直線性，傳統(tǒng)的方法為拉繩法，即，在開溝作業(yè)時(shí)，拖拉機(jī)牽引開溝設(shè)備沿繩子方向前進(jìn)來保證開溝的直線性。對(duì)于拉繩法輔助開溝走直而言，具有以下局限性:(1)準(zhǔn)備時(shí)間長，作業(yè)效率低；
(2)拉繩法受人為操作因素影響較大，開溝直線性差，不能滿足直線性要求較高開溝作業(yè)需求；(3)對(duì)駕駛?cè)藛T操作熟練程度要求較高，機(jī)手不易掌握；(4)此外，拉繩法為輔助導(dǎo)航作業(yè)，操作控制仍需要駕駛?cè)藛T完成，駕駛?cè)藛T勞動(dòng)強(qiáng)度較大。另，目前,基于GNSS(Global Navigation Satellite System,全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，由于以下原因，不能應(yīng)用于開溝作業(yè)拖拉機(jī):(1)基于GNSS的拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航的成本高，難以推廣應(yīng)用；(2)開溝作業(yè)速度一般為0.3-0.8km/h，而現(xiàn)有拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航作業(yè)時(shí)要求拖拉機(jī)行駛速度高于1.0km/h，無法應(yīng)用于開溝作業(yè)。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明專利的目的是為了解決現(xiàn)有開溝走直作業(yè)操控難度大、精度低等技術(shù)問題。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:激光定位系統(tǒng)，所述激光定位系統(tǒng)用于發(fā)射激光掃平面，所發(fā)射的激光掃平面呈豎直狀，且與預(yù)開溝軌跡重合；和走直控制系統(tǒng)，所述走直控制系統(tǒng)用于接收所述激光定位系統(tǒng)發(fā)出的激光掃平面信號(hào)，并據(jù)此控制拖拉機(jī)沿激光掃平面所標(biāo)記的軌跡前行。優(yōu)選的，所述激光定位系統(tǒng)包括激光掃平儀和三角支架，所述激光掃平儀活動(dòng)安裝在三角支架上，且激光掃平儀的位置和偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)整。優(yōu)選的，所述走直控制系統(tǒng)包括激光接收器、控制器、電液比例方向閥、用于驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向油缸和用于測(cè)量轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的角位移傳感器，所述激光接收器和角位移傳感器接入控制器的輸入端，所述控制器的輸出端連接電液比例方向閥，所述電液比例方向閥驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸。優(yōu)選的，所述控制器依據(jù)所述激光接收器接收到的激光掃平面信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前運(yùn)行位置與預(yù)開溝軌跡的橫向偏差，并依據(jù)該橫向偏差運(yùn)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)角，將該目標(biāo)轉(zhuǎn)角與角位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度相比較，依據(jù)比較結(jié)果制定相應(yīng)的動(dòng)作指令，并以PWM功率信號(hào)的形式將所述的動(dòng)作指令發(fā)送給電液比例方向閥。優(yōu)選的，所述控制器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角的運(yùn)算方法采用導(dǎo)航控制算法，所述控制器的動(dòng)作指令的運(yùn)算方法采用轉(zhuǎn)角控制算法。優(yōu)選的，所述激光接收器包括位于同一水平面的前置接收器和后置接收器。優(yōu)選的，所述前置接收器具有排布成一水平直線的若干光電池，所述若干光電池排布成的直線垂直于預(yù)開溝軌跡。優(yōu)選的，所述后置接收器具有若干排布成一水平直線的若干光電池，該直線與所述前置接收器的光電池排布成的直線相平行且位于同一水平面，所述后置接收器的光電池與所述前置接收器的光電池沿著預(yù)開溝軌跡的方向前后一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且，所述前置接收器的中心光電池與所述后置接收器的中心光電池的分別位于預(yù)開溝軌跡的正上方。優(yōu)選的，所述走直控制系統(tǒng)還包括:用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸的液壓轉(zhuǎn)向器，用于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操控的所述液壓轉(zhuǎn)向器與用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操控的所述電液比例方向閥相并聯(lián)；和用于控制切換液壓轉(zhuǎn)向器和電液比例方向閥的切換開關(guān)，所述切換開關(guān)連接控制器。優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括控制面板，所述控制面板上排布有前置接收器和后置接收器的若干指示燈，該指示燈通過控制器連接激光接收器，用于大致標(biāo)識(shí)當(dāng)前開溝位置；所述控制面板上還設(shè)有切換按鈕以及相應(yīng)的指示燈，所述切換按鈕連接切換開關(guān)，按下切換按鈕即自動(dòng)切換至手動(dòng)操控狀態(tài)；所述控制面板上還設(shè)有電源和應(yīng)急按鈕，所述應(yīng)急按鈕連接急停開關(guān)，按下應(yīng)急按鈕即自動(dòng)走直控制系統(tǒng)失效。(三)有益效果本發(fā)明提供的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，填補(bǔ)了激光開溝作業(yè)領(lǐng)域的空白，開創(chuàng)了將激光定位、電液比例控制等技術(shù)相結(jié)合用于開溝作業(yè)的先河，使開溝作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化走直的目的，且具有直線精度高和勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)，并有效降低了開溝作業(yè)智能化走直系統(tǒng)的成本。具體的:1、本發(fā)明的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)使得拖拉機(jī)走直控制功能能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字化控制，是拖拉機(jī)走直導(dǎo)航、提高開溝質(zhì)量、減輕駕駛員作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度的保證；比傳統(tǒng)拉繩法等輔助導(dǎo)航控制方法更加精準(zhǔn)，且不受農(nóng)田作業(yè)環(huán)境限制；比基于GNSS的拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航成本更低，降低了推廣門檻；2、本發(fā)明的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)使拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向的手動(dòng)、自動(dòng)操作間的切換靈活，提高了系統(tǒng)可靠性與易操作性；在自動(dòng)走直控制系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)按急停按鈕，走直控制系統(tǒng)斷電失效，切換到人工駕駛狀態(tài)，保證了拖拉機(jī)自動(dòng)走直系統(tǒng)的安全性。3、本發(fā)明的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)能在不破壞拖拉機(jī)現(xiàn)有轉(zhuǎn)向功能如提下，有效提聞系統(tǒng)的安裝和使用的簡(jiǎn)便性，減小了本方法和裝置推廣應(yīng)用過程中對(duì)拖拉機(jī)裝備的依賴性。


圖1是本發(fā)明的俯視示意圖；圖2是本發(fā)明的主視示意圖；圖3是本發(fā)明的原理框圖；圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明的接收器光電池排布示意圖；圖6是本發(fā)明的主控面板實(shí)施例示意圖；圖7是本發(fā)明的控制方法流程圖；其中:100、激光定位系統(tǒng)，101、激光掃平儀，102、三角支架，200、走直控制系統(tǒng)，201、激光接收器，202、控制器，203、電液比例方向閥，204、轉(zhuǎn)向油缸，205、角位移傳感器，206、液壓轉(zhuǎn)向器，207、切換開關(guān)，208、急停開關(guān)，209、蓄電池，210、接線盒。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。如圖1所示，一種適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光定位系統(tǒng)100和走直控制系統(tǒng)200，其中的激光定位系統(tǒng)100用于發(fā)射激光掃平面，所發(fā)射的激光掃平面呈豎直狀，且與預(yù)開溝軌跡重合；走直控制系統(tǒng)200用于接收激光定位系統(tǒng)100發(fā)出的激光掃平面信號(hào)，并據(jù)此控制拖拉機(jī)的前行方向，使其沿激光掃平面所標(biāo)記的軌跡前行。該技術(shù)方案填補(bǔ)了激光開溝作業(yè)領(lǐng)域的空白，開創(chuàng)了將激光定位、電液比例控制等技術(shù)相結(jié)合用于開溝作業(yè)的先河，使開溝作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化走直的目的，且具有直線精度高和勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)，并有效降低了開溝作業(yè)智能化走直系統(tǒng)的成本。如圖2所示，激光定位系統(tǒng)100優(yōu)選設(shè)置為由激光掃平儀101和三角支架102等構(gòu)成，激光掃平儀101以鉸接等方式活動(dòng)安裝在三角支架102上，以提高其靈活性，使用時(shí)，將三角支架102固定于地面上，調(diào)整激光掃平儀101的位置和偏轉(zhuǎn)角度，使激光掃平儀101發(fā)射的激光掃平面呈豎直狀態(tài)，且與預(yù)開溝軌跡重合，進(jìn)而提高走直的準(zhǔn)確度。如圖3、4和5所示，走直控制系統(tǒng)200主要由激光接收器201、控制器202、電液比例方向閥203、轉(zhuǎn)向油缸204和角位移傳感器205等構(gòu)成，激光接收器201和角位移傳感器205接入控制器202的輸入端，控制器202的輸出端連接電液比例方向閥203，電液比例方向閥203連接轉(zhuǎn)向油缸204 ;此外，該系統(tǒng)還包括如蓄電池209和接線盒210等部件，接線盒210連接在控制器202和各設(shè)備之間，用于優(yōu)化連接線路，蓄電池209連接控制器202等，以供給電源。該系統(tǒng)利用電液比例控制技術(shù)與激光定位技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了開溝作業(yè)的智能化，并且該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較之GNSS定位的開溝走直系統(tǒng)，該系統(tǒng)的成本低，尤其是不受限于0.3-0.8km/h的開溝速度，更有利于推廣應(yīng)用。首先，激光接收器201接收到的激光信號(hào)輸入控制器202，控制器202依據(jù)激光信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前開溝位置與預(yù)開溝軌跡之間的橫向偏差，并依據(jù)該橫向偏差運(yùn)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)角，具體的:如圖2和5所示，激光接收器201優(yōu)選設(shè)置為包括位于同一水平面的前置接收器和后置接收器，前置接收器和后置接收器分別包括若干接收激光信號(hào)的光電池，前置接收器的若干光電池呈水平直線狀排布，且該直線垂直于拖拉機(jī)前行方向，即垂直于預(yù)開溝軌跡；后置接收器的光電池排布成一水平直線，且該水平直線與后置接收器的光電池所排布成的直線相平行且位于同一水平面，并且，后置接收器的各光電池與前置接收器的光電池沿著預(yù)開溝軌跡方向一一對(duì)應(yīng)；尤其是，前置接收器和后置接收器位于中心的光電池都位于預(yù)開溝軌跡的正上方，當(dāng)前置接收器和后置接收器的中心光電池所連成的直線與激光掃平儀101所發(fā)射的激光掃平面重合時(shí)，即表明拖拉機(jī)開溝位置的橫向偏差為零，即開溝軌跡與預(yù)開溝軌跡重合，此時(shí)，只要保持前置接收器的中心光電池與激光掃平面一直處于垂直狀態(tài)即可保證開溝軌跡準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)了在正常作業(yè)時(shí)，采用單臺(tái)激光接收器信號(hào)即能進(jìn)行自動(dòng)走直控制，提高了控制效率；當(dāng)前置接收器和后置接收器的非中心位置的光電池所連成的直線與激光掃平儀101所發(fā)射的激光掃平面重合時(shí)，表明拖拉機(jī)開溝位置與預(yù)開溝軌跡有一定的偏差，即橫向偏差，該橫向偏差由控制器202按照所接收到的前置接收器和后置接收器的激光信號(hào)通過導(dǎo)航控制算法運(yùn)算得出，并進(jìn)一步的通過導(dǎo)航控制算法運(yùn)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)角，該目標(biāo)轉(zhuǎn)角是指消除該橫向偏角理論上所需要偏轉(zhuǎn)的角度。同時(shí)，角位移傳感器205實(shí)時(shí)檢測(cè)到的拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度信息輸入控制器202，控制器202將前述的目標(biāo)轉(zhuǎn)角與角位移傳感器205實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前偏轉(zhuǎn)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)，同多目標(biāo)轉(zhuǎn)角與偏轉(zhuǎn)角度相比較，采用轉(zhuǎn)角控制算法計(jì)算出轉(zhuǎn)向輪實(shí)際需轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，依據(jù)該運(yùn)算結(jié)果以PWM功率信號(hào)的形式發(fā)送動(dòng)作指令給電液比例方向閥203。然后，由電液比例方向閥203驅(qū)使轉(zhuǎn)向油缸204動(dòng)作，進(jìn)而改變拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向輪(前輪)的轉(zhuǎn)角，令其及時(shí)復(fù)位至正確的開溝軌跡上。藉此，本發(fā)明的控制系統(tǒng)的精度高，經(jīng)試驗(yàn)，本發(fā)明的實(shí)際開溝軌跡與預(yù)開溝軌跡的偏差可保持在5cm以內(nèi)。另，如圖3和4所示，本發(fā)明為進(jìn)一步降低設(shè)備的安裝應(yīng)用成本，提高使用的靈活性，達(dá)到智能化操控系統(tǒng)不影響現(xiàn)有的手動(dòng)操控系統(tǒng)的目的，走直控制系統(tǒng)200還包括液壓轉(zhuǎn)向器206、切換開關(guān)207和急停開關(guān)208，切換開關(guān)207接入控制器202，急停開關(guān)208接入控制器202，用于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操控的液壓轉(zhuǎn)向器206和用于實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)操控的電液比例方向閥203相并聯(lián)，切換開關(guān)207用于控制二者的切換，急停開關(guān)208用于系統(tǒng)發(fā)生故障或緊急情況時(shí)自動(dòng)走直控制系統(tǒng)斷電失效。本發(fā)明保留了原有的手動(dòng)操控系統(tǒng)，并可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)操控狀態(tài)的自由切換，更加實(shí)用。如圖6和7所示，為更充分的實(shí)現(xiàn)操控的智能化，本發(fā)明還公開了上述實(shí)施例的具體操控方法:如圖6的控制面板，該面板上排布有前置接收器和后置接收器的若干指示燈，該指示燈通過控制器連接激光接收器，用于大致標(biāo)識(shí)當(dāng)前的開溝位置，以幫助手動(dòng)操控開溝時(shí)對(duì)于開溝位置的把握，如標(biāo)記為“中”的兩個(gè)指示燈同時(shí)亮，表示此時(shí)橫向偏差為零，即開溝軌跡與預(yù)開溝軌跡重合，若亮起的兩個(gè)指示燈中只有一個(gè)或者零個(gè)“中”指示燈，則表示由一定的偏轉(zhuǎn)角度，需要手動(dòng)或者自動(dòng)調(diào)整；所述控制面板上還設(shè)有切換按鈕以及相應(yīng)的指示燈，切換按鈕連接切換開關(guān)207，按下切換按鈕即自動(dòng)切換至手動(dòng)操控狀態(tài)；該面板上還有電源和應(yīng)急按鈕，應(yīng)急按鈕連接急停開關(guān)208，當(dāng)遇到突發(fā)狀態(tài)可按下應(yīng)急按鈕，走直控制系統(tǒng)斷電失效。如圖7，具體操控的步驟包括:步驟1、對(duì)控制器控制周期、輸入輸出、導(dǎo)航控制參數(shù)、轉(zhuǎn)向控制參數(shù)、狀態(tài)變量進(jìn)行初始化，包括工作模式標(biāo)志位置為手動(dòng)模式和手動(dòng)指示燈點(diǎn)亮。步驟2、判斷手動(dòng)/自動(dòng)按鍵是否按下:若手動(dòng)/自動(dòng)按鍵按下,判斷工作模式標(biāo)志位是否為自動(dòng)模式:若為自動(dòng)模式，則切換按鈕工作模式標(biāo)志位置為手動(dòng)模式，自動(dòng)模式指示燈熄滅，手動(dòng)模式指示燈點(diǎn)亮；若非自動(dòng)模式，則工作模式標(biāo)志位置為自動(dòng)模式，手動(dòng)模式指示燈熄滅，自動(dòng)模式指示燈點(diǎn)亮。步驟3、讀取前置接收器狀態(tài)，對(duì)應(yīng)指示燈點(diǎn)亮，其他4盞指示燈熄滅；讀取后置接收器狀態(tài)，對(duì)應(yīng)指示燈點(diǎn)亮，其他4盞指示燈熄滅；步驟4、判斷工作模式標(biāo)志位是否為自動(dòng)模式:若非自動(dòng)模式，PWM功率信號(hào)的占空比置為0，跳轉(zhuǎn)到步驟2 ；步驟5、基于前置接收器和后置接收器的狀態(tài)計(jì)算橫向偏差，采用導(dǎo)航控制算法計(jì)算導(dǎo)向輪目標(biāo)轉(zhuǎn)角；讀取角位移傳感器測(cè)量值，計(jì)算導(dǎo)向輪當(dāng)前轉(zhuǎn)角與角速度，導(dǎo)向輪目標(biāo)轉(zhuǎn)角與測(cè)量轉(zhuǎn)角進(jìn)行比較，采用轉(zhuǎn)向控制算法計(jì)算并輸出PWM功率信號(hào)。步驟6、跳轉(zhuǎn)到步驟2。綜上，本發(fā)明相對(duì)于拉繩法輔助導(dǎo)航而言，本發(fā)明使得開溝作業(yè)直線精度達(dá)到厘米級(jí)，作業(yè)過程不需要人工控制轉(zhuǎn)向操作，從而最大限度提高開溝直線性，提高作業(yè)質(zhì)量，同時(shí)有效減輕駕駛?cè)藛T勞動(dòng)強(qiáng)度；還可以有效解決拉繩法適應(yīng)性差、開溝直線性差的問題，提高開溝作業(yè)過程的直線跟蹤控制精度，提高開溝效率與開溝作業(yè)質(zhì)量。尤其是，突破了基于GNSS的拖拉機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)在開溝作業(yè)中的速度限制，且充分降低了成本，使得本發(fā)明的智能化開溝作業(yè)設(shè)備具有更高了推廣價(jià)值。最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括: 激光定位系統(tǒng)，所述激光定位系統(tǒng)用于發(fā)射激光掃平面，所發(fā)射的激光掃平面呈豎直狀，且與預(yù)開溝軌跡重合； 和走直控制系統(tǒng)，所述走直控制系統(tǒng)用于接收所述激光定位系統(tǒng)發(fā)出的激光掃平面信號(hào)，并據(jù)此控制拖拉機(jī)沿激光掃平面所標(biāo)記的軌跡前行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述激光定位系統(tǒng)包括激光掃平儀和三角支架，所述激光掃平儀活動(dòng)安裝在三角支架上，且激光掃平儀的位置和偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述走直控制系統(tǒng)包括激光接收器、控制器、電液比例方向閥、用于驅(qū)動(dòng)拖拉機(jī)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向油缸和用于測(cè)量轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的角位移傳感器，所述激光接收器和角位移傳感器接入控制器的輸入端，所述控制器的輸出端連接電液比例方向閥，所述電液比例方向閥驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器依據(jù)所述激光接收器接收到的激光掃平面信號(hào)計(jì)算出當(dāng)前運(yùn)行位置與預(yù)開溝軌跡的橫向偏差，并依據(jù)該橫向偏差運(yùn)算出目標(biāo)轉(zhuǎn)角，將該目標(biāo)轉(zhuǎn)角與角位移傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)到的當(dāng)前偏轉(zhuǎn)角度相比較，依據(jù)比較結(jié)果制定相應(yīng)的動(dòng)作指令，并以PWM功率信號(hào)的形式將所述的動(dòng)作指令發(fā)送給電液比例方向閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述控制器的目標(biāo)轉(zhuǎn)角的運(yùn)算方法采用導(dǎo)航控制算法，所述控制器的動(dòng)作指令的運(yùn)算方法采用轉(zhuǎn)角控制算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述激光接收器包括位于同一水平面的前置接收器和后置接收器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述前置接收器具有排布成一水平直線的若干光電池，所述若干光電池排布成的直線垂直于預(yù)開溝軌跡。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:所述后置接收器具有若干排布成一水平直線的若干光電池，該直線與所述前置接收器的光電池排布成的直線相平行且位于同一水平面，所述后置接收器的光電池與所述前置接收器的光電池沿著預(yù)開溝軌跡的方向前后一一對(duì)應(yīng)設(shè)置，且，所述前置接收器的中心光電池與所述后置接收器的中心光電池的分別位于預(yù)開溝軌跡的正上方。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于，所述走直控制系統(tǒng)還包括: 用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向油缸的液壓轉(zhuǎn)向器，用于實(shí)現(xiàn)手動(dòng)操控的所述液壓轉(zhuǎn)向器與用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操控的所述電液比例方向閥相并聯(lián)； 和用于控制切換液壓轉(zhuǎn)向器和電液比例方向閥的切換開關(guān)，所述切換開關(guān)連接控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括控制面板，所述控制面板上排布有前置接收器和后置接收器的若干指示燈，該指示燈通過控制器連接激光接收器，用于大致標(biāo)識(shí)當(dāng)前開溝位置； 所述控制面板上還設(shè)有切換按鈕以及相應(yīng)的指示燈，所述切換按鈕連接切換開關(guān)，按下切換按鈕即自動(dòng)切換至手動(dòng)操控狀態(tài)； 所述控制面板上還設(shè)有電源和應(yīng)急按鈕，所述應(yīng)急按鈕連接急停開關(guān)，按下應(yīng)急按鈕即自動(dòng)走直控 制系統(tǒng)失效。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括激光定位系統(tǒng)，所述激光定位系統(tǒng)用于發(fā)射激光掃平面，所發(fā)射的激光掃平面呈豎直狀，且與預(yù)開溝軌跡重合；和走直控制系統(tǒng)，所述走直控制系統(tǒng)用于接收所述激光定位系統(tǒng)發(fā)出的激光掃平面信號(hào)，并據(jù)此控制拖拉機(jī)沿激光掃平面所標(biāo)記的軌跡前行；本發(fā)明提供的適用于開溝作業(yè)拖拉機(jī)的自動(dòng)走直控制系統(tǒng)，填補(bǔ)了激光開溝作業(yè)領(lǐng)域的空白，使開溝作業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)智能化走直的目的，且具有直線精度高和勞動(dòng)強(qiáng)度低的特點(diǎn)，并有效降低了開溝作業(yè)智能化走直系統(tǒng)的成本。
文檔編號(hào)B60W30/10GK103171556SQ20131008707
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者付衛(wèi)強(qiáng), 孟志軍, 武廣偉, 叢岳, 董建軍, 王沛東, 張瑞瑞, 羅長海, 李由 申請(qǐng)人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心