玉米收获机机械接触式导航控制系统及导航方法技术方案

本发明专利技术公开了玉米收获机机械接触式导航控制系统，由触摸屏、控制器、电液比例阀、机械接触式导向机构、转向液压缸和转向检测传感器等组成。机械接触式导向机构采用霍尔感应方式检测接触杆偏转角度的大小。玉米收获机机械接触式导航控制系统自动对行作业时，控制器根据机械接触式导向机构反馈的触发信号判断机具偏转方向，调节电液比例阀、转向液压缸的动作，使机具转向轮发生偏转，同时根据转向检测传感器检测的转向轮偏转角度，控制转向轮回正，最终完成对行动作。

Mechanical contact type navigation control system and navigation method for corn harvester

The invention discloses a mechanical contact type navigation control system of a corn harvester, which is composed of a touch screen, a controller, an electro-hydraulic proportional valve, a mechanical contact guiding mechanism, a steering hydraulic cylinder and a steering detection sensor. The mechanical contact guiding mechanism uses Holzer induction to check the deflection angle of the contact rod. The mechanical contact type corn harvester navigation control system of automatic operation, the controller according to the mechanical contact feedback type steering mechanism of the trigger signal judgment machine direction, adjusting the electro-hydraulic proportional valve, steering hydraulic cylinder moves the machine steering wheel deflection, and according to the deflection angle of steering wheel steering detection sensor, control steering wheel is, the final completion of action.

【技术实现步骤摘要】
玉米收获机机械接触式导航控制系统及导航方法
本专利技术涉及一种农业机械，尤其是一种玉米收获机机械接触式导航控制系统及导航方法。
技术介绍
我国是农业大国，农业机械装备自动化和智能化是实现我国现代农业耕作规模化的前提和根本，具有广阔的发展前景。虽然我国在农业装备机械化方面取得了显著成就，但在自动化和智能化方面还处在起步阶段。玉米收获机作为大型农业收割装备，在田间作业时,驾驶员一方面要小心驾驶机器,另一方面又要密切注意观察喂入量、对行以及发动机的工作情况，长时间的机械操作会增加驾驶员的疲劳度，降低收割效率。为了减轻驾驶员的工作负担，提高工作效率，针对玉米收获机自动对行控制技术展开研究，研发收获机机械接触式导航控制系统，使收获台割道准确对准玉米行，防止错行作业等不良作业现象产生，实现收获台自动对行功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种玉米收获机机械接触式导航系统及导航方法，该控制系统采用机电液一体化控制技术，利用传感装置检测收获台对行状态，利用控制器控制转向液压缸的电磁换向阀，实现转向调节，达到收获台自动对行的目的。为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种玉米收获机机械接触式导航控制系统，包括控制器、机械接触式导向机构、电液比例阀、转向液压缸以及转向检测传感器，所述机械接触式导向机构成对安装在收获机割道上，每个机械接触式导向机构的前端设有检测收获机是否对行行驶的接触杆，每对机械接触式导向机构的接触杆对向设置；所述电液比例阀控制转向液压缸的动作，转向液压缸与收获机转向轮的转向机构连接；所述转向检测传感器安装在转向轮的转向轴顶端，转向检测传感器检测转向轮转动的角度并反馈至控制器。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，所述机械接触式导向机构包括壳体以及与壳体转动连接的接触杆，壳体安装在收获机割道上，壳体内部设有转动轴，转动轴上设有霍尔元件，转动轴与接触杆连接。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，所述接触杆前端为圆弧形。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，每对机械接触式导向机构接触杆的前端相隔一段距离。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，所述壳体上开有安装孔，壳体通过穿过安装孔的螺栓与收获台固连。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，所述接触杆通过螺母固定在壳体内部的转动轴上。本专利技术所述玉米收获机机械接触式导航控制系统，还包括触摸屏，触摸屏、控制器安装在驾驶室内。本专利技术还公开了一种基于上述玉米收获机机械接触式导航控制系统的导航方法，首先玉米收获机以一行玉米为基准行，机械接触式导向结构通过对基准行的检测，判断玉米收获机是否对行作业；收获机正常作业时，机械接触式导向机构不会碰触到基准行玉米秸秆，无信号反馈到控制器，执行机构不动作；当收获机偏离基准行时，机械接触式导向机构碰触到玉米秸秆，触发信号反馈到控制器，控制器判断收获机偏转方向，调节电液比例阀、转向液压缸的动作，使机具转向轮发生偏转，同时转向检测传感器检测转向轮的偏转角度，并将检测值反馈到控制器；当转向轮偏转角度达到设定值后，控制器控制转向液压缸使转向轮回正，当转向检测传感器检测到转向轮回正到设定的中位值时，控制器停止对转向轮的调节，导航控制系统完成一次导航动作。本专利技术的有益效果：本专利技术的机械接触式导向机构将接触杆的偏转角度转换为电压信号，转向检测传感器检测转向轮转动的角度，控制器根据机械接触式导向机构和转向检测传感器反馈的信号，控制电液比例阀的动作，实现转向液压缸的伸缩，达到收获机自动对行的目的。本专利技术的机械接触式导向机构整体结构小，防尘防水抗震能力强，不易受干扰。附图说明图1为玉米收获机机械接触式导航控制系统的结构示意图；图2为玉米收获机机械接触式导航控制系统的另一种角度的机构示意图；图3为机械接触式导向机构的结构示意图；图4为本专利技术基于玉米收获机机械接触式导航控制系统的导航方法的流程图；图中：1、触摸屏，2、控制器，3、电液比例阀，4、机械接触式导向机构，5、转向液压缸，6、转向检测传感器，41、壳体，42、圆头螺母，43、安装孔，44、接触杆。具体实施方式下面结合附图和具体实施对本专利技术作进一步的说明。如图1、2所示，一种玉米收获机机械接触式导航控制系统，包括触摸屏1、控制器2、电液比例阀3、机械接触式导向机构4、转向液压缸5以及转向检测传感器。触摸屏1和控制器2安装在驾驶室内，作业参数的设置与显示通过触摸屏1实现，控制器2控制执行机构完成对行动作。电液比例阀3安装在驾驶室下面，控制转向液压缸5的动作。所述机械接触式导向机构成对安装在收获机割道上，每个机械接触式导向机构的前端设有检测收获机是否对行行驶的接触杆，每对机械接触式导向机构的接触杆对向设置。转向液压缸5与收获机转向轮的转向机构连接。转向检测传感器6安装在转向轮的转向轴顶端，转向轮转动的角度通过转向检测传感器6反馈到控制器2。如图3所示，机械接触式导向机构4由壳体41、圆头螺母42、安装孔43、接触杆44组成。机械接触式导向机构4利用穿过安装孔43的螺栓与收获台固连。圆头螺母42将接触杆44固定在壳体41内部的转动轴上。接触杆44带动转动轴上的霍尔元件转动，根据霍尔元件触发的电信号的位置不同，判断接触杆44偏转角度的大小。本实施例中，为了保证检测精度，所述接触杆前端为圆弧形，每对机械接触式导向机构接触杆的前端相隔一端距离。本实施例中还公开了一种基于玉米收获机机械接触式导航控制系统的导航方法，所述方法为：玉米收获机进行自动对行作业时以一行玉米为基准行，机械接触式导向机构4通过对基准行的检测，判断机具是否对行作业。当机具正常作业时，导向机构不会碰触到基准行玉米秸秆，无信号反馈到控制器2，执行机构不动作；当机具偏离基准行时，导向机构碰触到玉米秸秆，触发信号反馈到控制器2，控制器2判断机具偏转方向，调节电液比例阀3、转向液压缸5的动作，使机具转向轮发生偏转，同时转向检测传感器6检测转向轮的偏转角度，并将检测值反馈到控制器2；当转向轮偏转角度达到设定值后，控制器2控制转向液压缸5使转向轮回正，当转向检测传感器6检测到转向轮回正到设定的中位值时，控制器2停止对转向轮的调节，导航控制系统完成一次导航控制动作。控制器2控制收获机进行自动对行的具体过程为：机械接触式导向机构4转动，导向信号触发，控制器2判断偏转方向，若收获机左偏，控制器2控制电液比例阀3通电，电液比例阀3通过转向液压缸5控制转向轮右转，之后转向检测传感器6检测转向轮转动的角度并反馈至控制器2，控制器2根据偏转角度判断轮胎的位置，若轮胎仍处于左偏转区间，则继续控制转向轮右转，并判断轮胎位置；直至轮胎位置处于中位值，控制器2控制电液比例阀3断电，转向轮转向停止，等待下一次导向信号触发。同理，若收获机右偏，则控制转向轮左转，并判断轮胎的位置，直至轮胎位置处于中位值，电液比例阀断电，转向轮转向停止，导航控制系统完成一次导航控制动作，收获机自动对行，实现转向调节。上述虽然结合附图对本专利技术的具体实施方式进行了描述，但并非对本专利技术保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本专利技术的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本专利技术的保护范围以内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特征在于：包括控制器、机械接触式导向机构、电液比例阀、转向液压缸以及转向检测传感器，所述机械接触式导向机构成对安装在收获机割道上，每个机械接触式导向机构的前端设有检测收获机是否对行行驶的接触杆，每对机械接触式导向机构的接触杆对向设置；所述电液比例阀控制转向液压缸的动作，转向液压缸与收获机转向轮的转向机构连接；所述转向检测传感器安装在转向轮的转向轴顶端，转向检测传感器检测转向轮转动的角度并反馈至控制器。

【技术特征摘要】
1.一种玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特征在于：包括控制器、机械接触式导向机构、电液比例阀、转向液压缸以及转向检测传感器，所述机械接触式导向机构成对安装在收获机割道上，每个机械接触式导向机构的前端设有检测收获机是否对行行驶的接触杆，每对机械接触式导向机构的接触杆对向设置；所述电液比例阀控制转向液压缸的动作，转向液压缸与收获机转向轮的转向机构连接；所述转向检测传感器安装在转向轮的转向轴顶端，转向检测传感器检测转向轮转动的角度并反馈至控制器。2.根据权利要求1所述的玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特征在于：所述机械接触式导向机构包括壳体以及与壳体转动连接的接触杆，壳体安装在收获机割道上，壳体内部设有转动轴，转动轴上设有霍尔元件，转动轴与接触杆连接。3.根据权利要求1或2所述的玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特征在于：所述接触杆前端为圆弧形。4.根据权利要求1或2所述的玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特诊在于：每对机械接触式导向机构接触杆的前端相隔一段距离。5.根据权利要求2所述的玉米收获机机械接触式导航控制系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，李青龙，孙宜田，沈景新，孙永佳，何清海，
申请(专利权)人：山东省农业机械科学研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37