基于双出轴电机农机方向盘自动化装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于双出轴电机农机方向盘自动化装置及使用方法，包括转向轴套筒、双出轴步进电机、抱紧法兰块、方向盘以及法兰盘；其中，抱紧法兰块设置在转向轴套筒上；双出轴步进电机连接法兰盘的上端；法兰盘的下端设置在转向轴套筒中，双出轴步进电机的一输出轴与方向盘连接，另一输出轴与转向轴连接。本发明专利技术通过带有双出轴步进电机的驱动农机方向盘，可以灵活切换手动驾驶及无人驾驶模式，利用转向轴已有花键进行改转，降低了方向盘自动化改装难度；本发明专利技术采用抱紧法兰块安装，可以方便调整双出轴步进电机安装高度，方便拆换，可以根据不同农机选择合适内部直径的抱紧法兰块；本发明专利技术结构简单紧凑，控制简单方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及农业机械自动化，具体地，涉及一种基于双出轴电机农机方向盘自动化装置及使用方法。
技术介绍
近年来，工业生产迅速发展，农业生产力大量转移至其他行业，传统农业生产方式亟待改革。为适应现代农业的规模化、多样化和精确化要求，农业生产工具的机械化以及智能化至关重要。其中，智能农机集合了计算机、机器视觉、机电一体化等高新技术，为未来农业的少人乃至无人化生产提供了可能。智能农机作用于农业产品的各个阶段，如播种、施肥、施药、收获阶段。智能农机的在降低劳动强度和生产费用，提高劳动生产率和产品质量等方面潜力巨大。但大多数农机并不都是智能农机，农机的转向机构差异较大，较难实现统一的方式改装。方向盘改装方案设计时，要能够适应农机转向机构的多样性和复杂性。同时，在满足原有转向功能的前提下，尽可能简化机构，降低成本。对现有技术检索发现，现有农机转向自动化改装多为通过液压方式进行转向机构的改装，如专利公开号CN103895698A公开的液压式农机自动转向控制装置及控制方法。由于大多农机的转向原理并不是完全相同的，其改装方式并不适合大多数农机已有的转向机构，改装方案复杂并且控制过程复杂，手动驾驶与无人驾驶时切换仍然不方便。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于双出轴电机农机方向盘自动化装置及使用方法。根据本专利技术提供的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，包括转向轴套筒、双出轴步进电机、抱紧法兰块、方向盘以及法兰盘；其中，抱紧法兰块设置在转向轴套筒上；双出轴步进电机连接法兰盘的上端；法兰盘的下端设置在转向轴套筒中，双出轴步进电机的一输出轴与方向盘连接，另一输出轴与转向轴连接。优选地，所述抱紧法兰块包括第一法兰块和第二法兰块；其中，第一法兰块、第二法兰块的上端面上第一电机安装孔；所述法兰盘和所述双出轴步进电机上分别设置有与电机安装孔相对应的第二电机安装孔、第三电机安装孔；所述第一法兰块、所述第二法兰块的侧壁上设置有转向轴套筒抱紧安装孔，所述第一法兰块与所述第二法兰块之间通过设置在转向轴套筒抱紧安装孔中的抱紧螺栓连接。优选地，所述抱紧法兰块的内孔壁面上设置有摩擦纹；所述抱紧法兰块通过所述摩擦纹与转向轴套筒连接。优选地，所述双出轴步进电机的一侧输出轴通过一花键轴平键轴联轴器与转向轴相连接；所述双出轴步进电机的另一侧输出轴通过另一花键轴平键轴套联轴器与方向盘连接。优选地，所述第一电机安装孔采用腰孔。优选地，通过抱紧法兰块的转角和法兰块的安装高度，从而完成电机与套筒位置固定。优选地，所述转向轴套筒与所述双出轴步进电机之间通过抱紧法兰块固定。优选地，所述方向盘通过花键孔与另一花键轴平键轴孔联轴器连接；另一花键轴平键轴孔联轴器的花键轴上端部设置有外螺纹。优选地，还包括转角传感器、控制器以及电器驱动器；所述控制器一方面连接所述转角传感器，另一方面通过所述电器驱动器驱动所述双出轴步进电机。本专利技术提供的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置的使用方法，包括如下步骤：步骤S1：通过转角传感器测量当前农机的转弯半径；步骤S2：控制器获取所述转弯半径并生成相应的转向指令并且将转向指令输入到步进电机驱动器；步骤S3：电机驱动器将驱动双出轴步进电机转动相应角度，并保持农机的转弯半径直到下一个转向指令的输入。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术通过带有双出轴步进电机的驱动农机方向盘，可以灵活切换手动驾驶及无人驾驶模式，利用转向轴已有花键进行改转，降低了方向盘自动化改装难度；2、本专利技术采用抱紧法兰块安装，可以方便调整双出轴步进电机安装高度，方便拆换，可以根据不同农机选择合适内部直径的抱紧法兰块；3、本专利技术结构简单紧凑，控制简单方便。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术的结构爆炸示意图；图2为本专利技术的结构示意图。图中：1为转向轴；2为法兰盘连接轴；3为双出轴步进电机；4为花键轴平键轴套连接器；5为方向盘；7为法兰盘；8为抱紧法兰块；9为转向轴套筒。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。在本实施例中，本专利技术提供的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，包括转向轴套筒9、双出轴步进电机3、抱紧法兰块8、方向盘5以及法兰盘7；其中，抱紧法兰块8设置在转向轴套筒9上；双出轴步进电机3连接法兰盘7的上端；法兰盘7的下端设置在转向轴套筒9中，双出轴步进电机3的一输出轴与方向盘5连接，另一输出轴与转向轴1连接。双出轴步进电机3的转动同时带动方向盘5和转向轴的同时转动。花键轴平键轴联轴器的花键连接保证了同心度，同时也能传递双出轴步进电机3的输出扭矩。所述抱紧法兰块8包括第一法兰块和第二法兰块；其中，第一法兰块、第二法兰块的上端面上第一电机安装孔；所述法兰盘7和所述双出轴步进电机3上分别设置有与第一电机安装孔相对应的第二电机安装孔、第三电机安装孔；所述第一法兰块、所述第二法兰块的侧壁上设置有转向轴套筒抱紧安装孔，所述第一法兰块与所述第二法兰块之间通过设置在转向轴套筒抱紧安装孔中的抱紧螺栓连接。双出轴步进电机的法兰面与法兰盘7、抱紧法兰块8通过螺栓连接；同轴度、偏心度误差等安装制造误差可通过调整抱紧法兰块的位置来完成双出轴步进电机的安装。所述抱紧法兰块8的内孔壁面上设置有摩擦纹；所述抱紧法兰块8通过所述摩擦纹与转向轴套筒9连接。所述双出轴步进电机3的一侧输出轴通过一花键轴平键轴联轴器与转向轴相连接；所述双出轴步进电机3的另一侧输出轴通过另一花键轴平键轴套联轴器与方向盘5连接。所述第一电机安装孔采用腰孔。通过抱紧法兰块的转角和法兰块的安装高度，从而完成电机与套筒位置固定。所述转向轴套筒9与所述双出轴步进电机3之间通过抱紧法兰块8固定。所述方向盘5通过花键孔与另一花键轴平键轴孔联轴器连接；另一花键轴平键轴孔联轴器的花键轴上端部设置有外螺纹，能利用螺母将连接器4与方向盘轴向固定，防止松动。花键轴平键轴孔联轴器中的花键孔与农机原有的转向轴1上的花键连接。另一花键轴平键轴孔联轴器的花键轴与方向盘5的花键孔连接。本专利技术提供的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，还包括转角传感器、控制器以及电器驱动器；所述控制器一方面连接所述转角传感器，另一方面通过所述电器驱动器驱动所述双出轴步进电机3。本专利技术提供的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置的使用方法，包括如下步骤：步骤S1：通过转角传感器测量当前农机的转弯半径；步骤S2：控制器获取所述转弯半径并生成相应的转向指令并且将转向指令输入到步进电机驱动器；步骤S3：电机驱动器将驱动双出轴步进电机3转动相应角度，并保持农机的转弯半径直到下一个转向指令的输入。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，其特征在于，包括转向轴套筒(9)、双出轴步进电机(3)、抱紧法兰块(8)、方向盘(5)以及法兰盘(7)；其中，抱紧法兰块(8)设置在转向轴套筒(9)上；双出轴步进电机(3)连接法兰盘(7)的上端；法兰盘(7)的下端安装在抱紧法兰块(8)上，双出轴步进电机(3)的一输出轴与方向盘(5)连接，另一输出轴与转向轴连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，其特征在于，包括转向轴套筒(9)、双出轴步进电机(3)、抱紧法兰块(8)、方向盘(5)以及法兰盘(7)；其中，抱紧法兰块(8)设置在转向轴套筒(9)上；双出轴步进电机(3)连接法兰盘(7)的上端；法兰盘(7)的下端安装在抱紧法兰块(8)上，双出轴步进电机(3)的一输出轴与方向盘(5)连接，另一输出轴与转向轴连接。2.根据权利要求1所述的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，其特征在于，所述抱紧法兰块(8)包括第一法兰块和第二法兰块；其中，第一法兰块、第二法兰块的上端面上有相应第一电机安装孔；所述法兰盘(7)和所述双出轴步进电机(3)上分别设置有与电机安装孔相对应的第二电机安装孔、第三电机安装孔；所述第一法兰块、所述第二法兰块的侧壁上设置有转向轴套筒抱紧安装孔，所述第一法兰块与所述第二法兰块之间通过设置在转向轴套筒抱紧安装孔中的抱紧螺栓连接。3.根据权利要求1所述的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，其特征在于，所述抱紧法兰块(8)的内孔壁面上设置有摩擦纹；所述抱紧法兰块(8)通过所述摩擦纹与转向轴套筒(9)连接。4.根据权利要求1所述的基于双出轴电机农机方向盘自动化装置，其特征在于，所述双出轴步进电机(3)的一侧输出轴通过一花键轴平键轴联轴器与转向轴相连接；所述双出轴步进电机(3)的另一侧输出轴通过另一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成良，陶建峰，张峰榕，李彦明，唐小涛，王明斗，熊志林，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31