一种导向轮偏转角度测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种导向轮偏转角度测量方法及装置，所述方法包括以下步骤：获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距；根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。通过在导向轮轴线中点和后轮轴线中点位置上的航向传感器的安装，实现了对于航向角度的采集，进而实现了对于导向轮偏转角的快速精确测量。

【技术实现步骤摘要】
一种导向轮偏转角度测量方法及装置
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种导向轮偏转角度测量方法及装置。
技术介绍
农机自动导航是现代智能农业车辆的一个重要组成部分，有着广阔的发展前景。在自动喷洒农药肥料、收割作业、中耕除草、插秧耕作等许多方面有着广泛的用途。自动转向控制系统是实现农业机械自动导航的关键技术之一。导向轮偏转角度测量装置是自动转向控制系统最基本的组成部分。在现有技术中，导向轮偏转角度测量方法一般有三种：(1)采用连杆机构的角度传感器测量导向轮偏转角度；(2)采用磁敏电阻式角度传感器直接测量导向轮偏转角度；(3)采用位移传感器通过测量液压缸行程来计算导向轮偏转角度。然而，对于上述三种导向轮偏转角度的测量方法而言，若采用第一种方法，会由于连杆机构的传感器容易受机械传动和车辆振动冲击影响而导致损坏，且因振动产生测量噪声造成的角度测量不准确。若采用第二种方法，虽然磁敏电阻式角度传感器采用非接触式测量，受振动影响小，但由于对安装适配器机加精度要求较高，故容易受安装固定方式影响测量精度。若采用第三种方法，由于液压缸与导向轮之间采用机械连接存在间隙，导致采用位移传感器通过测量液压缸行程来计算导向轮偏转角度的方式测量容易产生滞环，使得数据处理算法复杂，重复精度低。综上所述，对于上述几种方法，虽然均能实现对导向轮偏转角度的测量，但是由于各种因素的影响，导致测量结果差强人意。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种导向轮偏转角度测量方法及装置，通过在导向轮轴线中点和后轮轴线中点位置上的航向传感器的安装，实现了对于航向角度的采集，进而实现了对于导向轮偏转角的快速测量。为了达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种导向轮偏转角度测量方法，所述方法包括以下步骤：获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距；根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。优选地，获取前航向角度θt、后航向角度之后，还包括：根据获取到的前航向角度θt和后航向角度确定虚拟中轮偏转角度；具体通过以下公式：其中，所述θc指的是虚拟中轮偏转角度。优选地，所述确定左右两侧导向轮偏转角度，具体通过如下公式：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。优选地，所述根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度，具体通过如下公式：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。优选地，在确定出左右两侧导向轮偏转角度之后，还包括：通过数据总线将确定出的左右两侧导向轮偏转角度进行输出。本专利技术实施例还公开了一种导向轮偏转角度测量装置，所述装置包括：获取模块，用于获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距；确定模块，用于根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。优选地，所述确定模块，还用于根据获取到的前航向角度θt和后航向角度确定虚拟中轮偏转角度；具体通过以下公式：其中，所述θc指的是虚拟中轮偏转角度。优选地，所述确定模块具体通过如下公式确定左右两侧导向轮偏转角度：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。优选地，所述确定模块，还具体用于通过如下公式确定左右两侧导向轮偏转角度：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。优选地，所述装置还包括：输出模块，用于将确定出的左右两侧导向轮偏转角度输出给数据总线。现有技术相比，本专利技术实施例所提出的技术方案具有以下优点：本专利技术的上述实施例，通过在导向轮轴线中点和后轮轴线中点位置上的航向传感器的安装，实现了对于航向角度的采集，进而实现了对于导向轮偏转角的快速测量。附图说明图1是本专利技术实施例所提供的导向轮偏转角度测量的流程示意图；图2是本专利技术实施例所提供的导向轮偏转角度测量的具体流程示意图；图3是本专利技术实施例所提供的轮式拖拉机转向示意图；图4是本专利技术实施例所提供的航向传感器安装位置示意图；图5是本专利技术实施例所提供的导向轮偏转角度测量的装置示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，为本专利技术实施例所提供的导向轮偏转角度测量的流程示意图，该流程可包括：步骤101，获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距。在本步骤之后，还包括：根据获取到的前航向角度θt和后航向角度确定虚拟中轮偏转角度；具体通过以下公式：其中，所述θc指的是虚拟中轮偏转角度。步骤102，根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。在确定虚拟中轮偏转角度之后，当确定左右两侧导向轮偏转角度时，通过如下公式：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。或，直接通过下述公式进行确定：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距。在确定出左右两侧导向轮偏转角度之后，还包括：通过数据总线将确定出的左右两侧导向轮偏转角度进行输出。本实施例中，通过在导向轮轴线中点和后轮轴线中点位置上的航向传感器的安装，实现了对于航向角度的采集，进而实现了对于导向轮偏转角的快速测量。为了更清楚的对本专利技术实施例提供的导向轮偏转角度测量过程进行描述，下面以轮式拖拉机为例进行详细描述，具体如图2所示。步骤201，系统初始化，读取拖拉机前轮距lf和轴距d。在本步骤中，在测量导向轮偏转角度之前，需要在拖拉机的导向轮轴线中点和后轮轴线中点位置各安装1个航向传感器，在驾驶安装1台数据采集器，如图3所示，且航向传感器和数据采集器通过线缆相连接，如图4所示。进一步地，在进行导向轮偏转角度测量时，进行系统初始化，从而获取到拖拉机的前轮距lf和轴距d的大小。当然，对于前述航向传感器的安装设置，其中，前航向传感器的安装位置并不局限于导向轮轴线中点F处，还可以安装在导向轮转向轴A或B处，用以实现确定虚拟导向中轮偏转角度。步骤202，获取航向角度。具体的，在本步骤中，数据采集器通过与其连接的前航向传感器采集获取前航向角度θt，数据采集器通过与其连接的后航向传感器采集获取后航向角度步骤203，根据获取的航向角度、前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。在本步骤中，在获取到前航向角度θt和后航向角度之后，可以直接确定左右两侧导向轮偏转角度；当然，也可以根据需要先确定虚拟中轮偏转角度θc之后，再根据确定的虚拟中轮偏转角度θc来确定左右两侧导向轮偏转角度。具体的，若直接确定左右两侧导向轮偏转角度，可以通过下述公式：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度。该公式适用于轮式拖拉机的左右转向和直行情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导向轮偏转角度测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距；根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度。

【技术特征摘要】
1.一种导向轮偏转角度测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取前航向传感器所感知到的前航向角度θt、后航向传感器所感知到的后航向角度前轮距以及轴距；根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度；所述根据获取的前航向角度θt、后航向角度前轮距和轴距确定左右两侧导向轮偏转角度，具体通过如下公式：其中，θl指的是左侧导向轮偏转角度，θr指的是左侧导向轮偏转角度，lf指的是前轮距，d指的是轴距；在确定出左右两侧导向轮偏转角度之后，还包括：通过数据总线将确定出的左右两侧导向轮偏转角度进行输出。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取前航向角度θt、后航向角度之后，还包括：根据获取到的前航向角度θt和后航向角度确定虚拟中轮偏转角度；具体通过以下公式：其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：付卫强，武广伟，李由，包涵，罗长海，梅鹤波，孟志军，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11