本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)械，尤其是一種玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)及導(dǎo)航方法。

背景技術(shù)：

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備自動化和智能化是實現(xiàn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作規(guī)?；那疤岷透?，具有廣闊的發(fā)展前景。雖然我國在農(nóng)業(yè)裝備機(jī)械化方面取得了顯著成就，但在自動化和智能化方面還處在起步階段。玉米收獲機(jī)作為大型農(nóng)業(yè)收割裝備，在田間作業(yè)時,駕駛員一方面要小心駕駛機(jī)器,另一方面又要密切注意觀察喂入量、對行以及發(fā)動機(jī)的工作情況，長時間的機(jī)械操作會增加駕駛員的疲勞度，降低收割效率。為了減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)，提高工作效率，針對玉米收獲機(jī)自動對行控制技術(shù)展開研究，研發(fā)收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，使收獲臺割道準(zhǔn)確對準(zhǔn)玉米行，防止錯行作業(yè)等不良作業(yè)現(xiàn)象產(chǎn)生，實現(xiàn)收獲臺自動對行功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航系統(tǒng)及導(dǎo)航方法，該控制系統(tǒng)采用機(jī)電液一體化控制技術(shù)，利用傳感裝置檢測收獲臺對行狀態(tài)，利用控制器控制轉(zhuǎn)向液壓缸的電磁換向閥，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)，達(dá)到收獲臺自動對行的目的。

為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，包括控制器、機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、電液比例閥、轉(zhuǎn)向液壓缸以及轉(zhuǎn)向檢測傳感器，所述機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)成對安裝在收獲機(jī)割道上，每個機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的前端設(shè)有檢測收獲機(jī)是否對行行駛的接觸桿，每對機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的接觸桿對向設(shè)置；所述電液比例閥控制轉(zhuǎn)向液壓缸的動作，轉(zhuǎn)向液壓缸與收獲機(jī)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接；所述轉(zhuǎn)向檢測傳感器安裝在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸頂端，轉(zhuǎn)向檢測傳感器檢測轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度并反饋至控制器。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，所述機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括殼體以及與殼體轉(zhuǎn)動連接的接觸桿，殼體安裝在收獲機(jī)割道上，殼體內(nèi)部設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，轉(zhuǎn)動軸上設(shè)有霍爾元件，轉(zhuǎn)動軸與接觸桿連接。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，所述接觸桿前端為圓弧形。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，每對機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸桿的前端相隔一段距離。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，所述殼體上開有安裝孔，殼體通過穿過安裝孔的螺栓與收獲臺固連。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，所述接觸桿通過螺母固定在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)動軸上。

本發(fā)明所述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，還包括觸摸屏，觸摸屏、控制器安裝在駕駛室內(nèi)。

本發(fā)明還公開了一種基于上述玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)的導(dǎo)航方法，首先玉米收獲機(jī)以一行玉米為基準(zhǔn)行，機(jī)械接觸式導(dǎo)向結(jié)構(gòu)通過對基準(zhǔn)行的檢測，判斷玉米收獲機(jī)是否對行作業(yè)；收獲機(jī)正常作業(yè)時，機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不會碰觸到基準(zhǔn)行玉米秸稈，無信號反饋到控制器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作；當(dāng)收獲機(jī)偏離基準(zhǔn)行時，機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)碰觸到玉米秸稈，觸發(fā)信號反饋到控制器，控制器判斷收獲機(jī)偏轉(zhuǎn)方向，調(diào)節(jié)電液比例閥、轉(zhuǎn)向液壓缸的動作，使機(jī)具轉(zhuǎn)向輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時轉(zhuǎn)向檢測傳感器檢測轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度，并將檢測值反饋到控制器；當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角度達(dá)到設(shè)定值后，控制器控制轉(zhuǎn)向液壓缸使轉(zhuǎn)向輪回正，當(dāng)轉(zhuǎn)向檢測傳感器檢測到轉(zhuǎn)向輪回正到設(shè)定的中位值時，控制器停止對轉(zhuǎn)向輪的調(diào)節(jié)，導(dǎo)航控制系統(tǒng)完成一次導(dǎo)航動作。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)將接觸桿的偏轉(zhuǎn)角度轉(zhuǎn)換為電壓信號，轉(zhuǎn)向檢測傳感器檢測轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度，控制器根據(jù)機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向檢測傳感器反饋的信號，控制電液比例閥的動作，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向液壓缸的伸縮，達(dá)到收獲機(jī)自動對行的目的。本發(fā)明的機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)小，防塵防水抗震能力強(qiáng)，不易受干擾。

附圖說明

圖1為玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)的另一種角度的機(jī)構(gòu)示意圖；

圖3為機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明基于玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)的導(dǎo)航方法的流程圖；

圖中：1、觸摸屏，2、控制器，3、電液比例閥，4、機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，5、轉(zhuǎn)向液壓缸，6、轉(zhuǎn)向檢測傳感器，41、殼體，42、圓頭螺母，43、安裝孔，44、接觸桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1、2所示，一種玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)，包括觸摸屏1、控制器2、電液比例閥3、機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4、轉(zhuǎn)向液壓缸5以及轉(zhuǎn)向檢測傳感器。觸摸屏1和控制器2安裝在駕駛室內(nèi)，作業(yè)參數(shù)的設(shè)置與顯示通過觸摸屏1實現(xiàn)，控制器2控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成對行動作。電液比例閥3安裝在駕駛室下面，控制轉(zhuǎn)向液壓缸5的動作。所述機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)成對安裝在收獲機(jī)割道上，每個機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的前端設(shè)有檢測收獲機(jī)是否對行行駛的接觸桿，每對機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的接觸桿對向設(shè)置。轉(zhuǎn)向液壓缸5與收獲機(jī)轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接。轉(zhuǎn)向檢測傳感器6安裝在轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸頂端，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度通過轉(zhuǎn)向檢測傳感器6反饋到控制器2。

如圖3所示，機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4由殼體41、圓頭螺母42、安裝孔43、接觸桿44組成。機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4利用穿過安裝孔43的螺栓與收獲臺固連。圓頭螺母42將接觸桿44固定在殼體41內(nèi)部的轉(zhuǎn)動軸上。接觸桿44帶動轉(zhuǎn)動軸上的霍爾元件轉(zhuǎn)動，根據(jù)霍爾元件觸發(fā)的電信號的位置不同，判斷接觸桿44偏轉(zhuǎn)角度的大小。

本實施例中，為了保證檢測精度，所述接觸桿前端為圓弧形，每對機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)接觸桿的前端相隔一端距離。

本實施例中還公開了一種基于玉米收獲機(jī)機(jī)械接觸式導(dǎo)航控制系統(tǒng)的導(dǎo)航方法，所述方法為：玉米收獲機(jī)進(jìn)行自動對行作業(yè)時以一行玉米為基準(zhǔn)行，機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4通過對基準(zhǔn)行的檢測，判斷機(jī)具是否對行作業(yè)。當(dāng)機(jī)具正常作業(yè)時，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)不會碰觸到基準(zhǔn)行玉米秸稈，無信號反饋到控制器2，執(zhí)行機(jī)構(gòu)不動作；當(dāng)機(jī)具偏離基準(zhǔn)行時，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)碰觸到玉米秸稈，觸發(fā)信號反饋到控制器2，控制器2判斷機(jī)具偏轉(zhuǎn)方向，調(diào)節(jié)電液比例閥3、轉(zhuǎn)向液壓缸5的動作，使機(jī)具轉(zhuǎn)向輪發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時轉(zhuǎn)向檢測傳感器6檢測轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)角度，并將檢測值反饋到控制器2；當(dāng)轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)角度達(dá)到設(shè)定值后，控制器2控制轉(zhuǎn)向液壓缸5使轉(zhuǎn)向輪回正，當(dāng)轉(zhuǎn)向檢測傳感器6檢測到轉(zhuǎn)向輪回正到設(shè)定的中位值時，控制器2停止對轉(zhuǎn)向輪的調(diào)節(jié)，導(dǎo)航控制系統(tǒng)完成一次導(dǎo)航控制動作。

控制器2控制收獲機(jī)進(jìn)行自動對行的具體過程為：機(jī)械接觸式導(dǎo)向機(jī)構(gòu)4轉(zhuǎn)動，導(dǎo)向信號觸發(fā)，控制器2判斷偏轉(zhuǎn)方向，若收獲機(jī)左偏，控制器2控制電液比例閥3通電，電液比例閥3通過轉(zhuǎn)向液壓缸5控制轉(zhuǎn)向輪右轉(zhuǎn)，之后轉(zhuǎn)向檢測傳感器6檢測轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)動的角度并反饋至控制器2，控制器2根據(jù)偏轉(zhuǎn)角度判斷輪胎的位置，若輪胎仍處于左偏轉(zhuǎn)區(qū)間，則繼續(xù)控制轉(zhuǎn)向輪右轉(zhuǎn)，并判斷輪胎位置；直至輪胎位置處于中位值，控制器2控制電液比例閥3斷電，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向停止，等待下一次導(dǎo)向信號觸發(fā)。同理，若收獲機(jī)右偏，則控制轉(zhuǎn)向輪左轉(zhuǎn)，并判斷輪胎的位置，直至輪胎位置處于中位值，電液比例閥斷電，轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向停止，導(dǎo)航控制系統(tǒng)完成一次導(dǎo)航控制動作，收獲機(jī)自動對行，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。