无人割草车制造技术

本申请公开了一种无人割草车，包括车架、前轮和后轮以及设置在车架上的：行走电机，用于带动后轮行走；转向机构，用于控制前轮转向；割台，用于割草；割草电机，用于驱动割台；割台升降机构，用于受控地驱动割台垂直移动；GPS系统，用于进行定位；控制器，用于控制割草电机以及割台升降机构，以及根据GPS的定位信息控制行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；电池组，用于为行走、转向、割草、割台升降、GPS系统以及控制器供电。本申请的无人割草车，其行走驱动、转向驱动、割台升降和割刀旋转等运动机构全采用直流电机驱动，使得控制统一，方便高效；另外，割台高度调节更加方便，割草车运行稳定性更好，割草效果更佳。

Unmanned lawn mower

This application discloses an unmanned lawn mower, including a frame, front and rear wheels, and a walking motor set on the frame for driving the rear wheels; a steering mechanism for controlling the front wheel steering; a mowing platform for mowing; a mowing motor for driving the mowing platform; a mowing platform lifting mechanism for driving the vertical movement of the mowing platform under control; and a GPS system for positioning control; The utility model is used to control the mowing motor and the lifting mechanism of the mowing platform, as well as the walking motor and the steering mechanism according to the positioning information of GPS, in order to realize the autonomous navigation of the unmanned mowing vehicle, and the battery pack is used to supply power for the walking, steering, mowing, the lifting mechanism of the mowing platform, the GPS system and the controller. The motion mechanism of the unmanned lawn mower, such as walking drive, steering drive, lifting and rotating of the cutting table, is driven by DC motor, which makes the control uniform, convenient and efficient. In addition, the height adjustment of the cutting table is more convenient, the running stability of the lawn mower is better, and the mowing effect is better.

【技术实现步骤摘要】
无人割草车
本申请属于割草车设计领域，特别涉及一种无人割草车。
技术介绍
无人割草车是无人车技术在特定场合的应用实例，其主要应用在大型草场草地修整作业中，比如牧场、高尔夫球场、机场草坪等。传统的大型割草车基本都是拖拉机拖曳式，即大型拖拉机拖曳割台进行割草作业，这种方式存在油耗高、空气污染重、噪音大、工人劳动强度高以及能源利用率低的问题，且大型拖拉机易对草坪造成破坏。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种无人割草车。本申请公开了一种无人割草车，包括车架以及设置在所述车架前后端的前轮和后轮，还包括：行走电机，所述行走电机设置在所述车架后端，用于带动所述后轮以驱动所述无人割草车行走；转向机构，所述转向机构设置在所述车架上，用于控制所述前轮转向；割台，所述割台设置在所述前轮与所述后轮之间的所述车架上，所述割台内置割刀，用于割草；割草电机，所述割台设置在所述车架上，用于驱动所述割台进行割草；割台升降机构，所述割台升降机构设置在所述车架上，并与所述割台连接，用于受控地驱动所述割台沿垂直所述车架底面方向进行移动；GPS系统，所述GPS系统设置在所述车架上，用于接受卫星信号，以进行定位；控制器，所述控制器设置在所述车架上，所述控制器配置成用于控制所述割草电机以及割台升降机构，还配置成根据所述GPS的定位信息控制所述行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；电池组，所述电池组设置在所述车架上，用于为所述行走电机、转向机构、割草电机、割台升降机构、GPS系统以及所述控制器供电。根据本申请的至少一个实施方式，所述转向机构包括：拉杆机构，所述拉杆机构设置在所述车架前端，用于控制所述前轮转向；转向电机，所述转向电机设置在所述车架前端，并与所述拉杆机构连接，用于为所述拉杆机构提供动力。根据本申请的至少一个实施方式，所述割台数量为两个，左右对称设置在所述车架上，且两个所述割台由位于其中部的同一个所述割草电机驱动。根据本申请的至少一个实施方式，所述割台升降机构包括：升降台，所述升降台通过垂直于所述车架底面方向的至少两个支撑杆，设置在所述前轮与所述后轮之间的所述车架上，且所述升降台能够在所述支撑杆上沿垂直于所述车架底面方向滑动；丝杠，所述丝杠设置在所述升降台与所述车架之间，用于驱动所述升降台沿垂直于所述车架底面方向滑动；割台升降电机，所述割台升降电机设置在所述升降台上，并与所述丝杠连接，用于为所述丝杠提供动力；其中所述割草电机设置在所述升降台上，用于驱动左右两侧的所述割台进行割草。根据本申请的至少一个实施方式，所述割草电机通过传动皮带与所述割台连接。根据本申请的至少一个实施方式，所述GPS系统包括：前GPS天线，所述前GPS天线设置在所述车架前端顶部；后GPS天线，所述后GPS天线设置在所述车架后端顶部；GPS接收机，所述GPS接收机设置在所述车架上，与所述前GPS天线和后GPS天线连接。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：GPS差分天线，所述GPS差分天线设置在所述车架后端顶部，并与所述GPS接收机连接，用于接收基站差分信号。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：摄像头，所述摄像头设置在所述车架前端顶部，用于实时获取所述无人割草车前部的图像信息；其中所述控制器配置成根据所述GPS的定位信息与所述摄像头的图像信息控制所述行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；所述电池组用于为所述摄像头供电。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：前碰撞传感器和/或前雷达探头，所述前碰撞传感器和/或前雷达探头设置在所述车架前端端部；后碰撞传感器和/或后雷达探头，所述后碰撞传感器和/或后雷达探头设置在所述车架后端端部；其中所述控制器配置成根据所述GPS的定位信息、所述摄像头的图像信息、所述前碰撞传感器和/或前雷达探头检测信息、后碰撞传感器和/或后雷达探头检测信息控制所述行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；所述电池组用于为所述前碰撞传感器和/或前雷达探头、后碰撞传感器和/或后雷达探头供电。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：无线监控电台天线，所述监控电台天线设置在所述车架后端顶部，所述监控电台天线用于将所述摄像头采集的图像信息进行发送。根据本申请的至少一个实施方式，所述前雷达探头和所述后雷达探头分别为8个，分别均布所述车架前端端部以及所述车架后端端部。根据本申请的至少一个实施方式，所述电池组包括：第一电池组，所述第一电池组设置在所述车架前端；第一继电器，所述第一继电器用于控制所述第一电池组的输出；第二电池组，所述第二电池组设置在所述车架后端；第二继电器，所述第二继电器用于控制所述第二电池组的输出；其中所述控制器配置成根据第一预定条件控制所述第一继电器和所述第二继电器，以控制所述第一电池组和所述第二电池组的供电顺序。根据本申请的至少一个实施方式，所述预定条件为：所述第一电池组与所述第二电池组的综合差值D与第一预定阈值D1和第二预定阈值D2之间的关系；其中所述控制器配置成：当综合差值D小于第一预定阈值D1时，控制所述第一电池组供电；当综合差值D大于第二预定阈值D2时，控制所述第二电池组供电；当综合差值D处于所述第一预定阈值D1与所述第二预定阈值D2之间时，控制所述第一电池组和所述第二电池组同时供电。根据本申请的至少一个实施方式，所述前轮和后轮的数量分别为两个，其中，每个所述前轮单独与一个所述转向机构连接，每个所述后轮单独一个所述行走电机连接。根据本申请的至少一个实施方式，所述控制器配置成根据所述无人割草车前后轮轴距L、轮距为B、转向半径为r以及车速V控制每个所述前轮转向角度，以及控制每个所述后轮速度。根据本申请的至少一个实施方式，所述控制器根据如下公式获取每个所述前轮转向角度以及每个所述后轮速度：其中，θ1和θ2分别为两个前轮转向角度，V3和V4分别为两个所述后轮速度。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：驱动箱，所述驱动箱设置在所述车架后端顶部，所述行走电机的驱动器、转向电机的驱动器、割草电机的驱动器以及割台升降电机的驱动器均设置在所述驱动箱内，且所述驱动箱设置有风冷散热进行散热。根据本申请的至少一个实施方式，所述的无人割草车还包括：控制箱，所述控制箱设置在所述车架后端顶部，所述控制器设置在所述驱动箱内。根据本申请的至少一个实施方式，所述控制器配置成根据采集的位置信息，将草坪作业区域划分为多个矩形区域，每个矩形区域内规划往复式路径。本申请至少存在以下有益技术效果：本申请的无人割草车，其行走驱动、转向驱动、割台升降和割刀旋转等运动机构全采用直流电机驱动，使得控制统一，方便高效，且噪音小，不会造成空气污染；另外，整体嵌入车身中央的中置式可升降割台，割台高度调节更加方便，割草车行进时中置式的割台比割台挂着车前和车后的割台摆动更小，运行稳定性更好，割草效果更佳。附图说明图1是本申请无人割草车的结构示意图；图2是本申请无人割草车运动模型示意图；图3是本申请无人割草车控制系统结构示意图；图4是本申请无人割草车往复式路径规划示意图。具体实施方式为使本申请实施的目的、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人割草车，包括车架(3)以及设置在所述车架(3)前后端的前轮(4)和后轮(5)，其特征在于，所述无人割草车还包括：行走电机，所述行走电机设置在所述车架(3)后端，用于带动所述后轮(5)以驱动所述无人割草车行走；转向机构，所述转向机构设置在所述车架(3)上，用于控制所述前轮(4)转向；割台(6)，所述割台(6)设置在所述前轮(4)与所述后轮(5)之间的所述车架(3)上，所述割台(6)内置割刀，用于割草；割草电机(10)，所述割台(6)设置在所述车架(3)上，用于驱动所述割台(6)进行割草；割台升降机构，所述割台升降机构设置在所述车架(3)上，并与所述割台(6)连接，用于受控地驱动所述割台(6)沿垂直所述车架(3)底面方向进行移动；GPS系统，所述GPS系统设置在所述车架(3)上，用于接受卫星信号，以进行定位；控制器，所述控制器设置在所述车架(3)上，所述控制器配置成用于控制所述割草电机(10)以及割台升降机构，还配置成根据所述GPS的定位信息控制所述行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；电池组，所述电池组设置在所述车架(3)上，用于为所述行走电机、转向机构、割草电机(10)、割台升降机构、GPS系统以及所述控制器供电。...

【技术特征摘要】
1.一种无人割草车，包括车架(3)以及设置在所述车架(3)前后端的前轮(4)和后轮(5)，其特征在于，所述无人割草车还包括：行走电机，所述行走电机设置在所述车架(3)后端，用于带动所述后轮(5)以驱动所述无人割草车行走；转向机构，所述转向机构设置在所述车架(3)上，用于控制所述前轮(4)转向；割台(6)，所述割台(6)设置在所述前轮(4)与所述后轮(5)之间的所述车架(3)上，所述割台(6)内置割刀，用于割草；割草电机(10)，所述割台(6)设置在所述车架(3)上，用于驱动所述割台(6)进行割草；割台升降机构，所述割台升降机构设置在所述车架(3)上，并与所述割台(6)连接，用于受控地驱动所述割台(6)沿垂直所述车架(3)底面方向进行移动；GPS系统，所述GPS系统设置在所述车架(3)上，用于接受卫星信号，以进行定位；控制器，所述控制器设置在所述车架(3)上，所述控制器配置成用于控制所述割草电机(10)以及割台升降机构，还配置成根据所述GPS的定位信息控制所述行走电机和转向机构，以实现无人割草车的自主导航；电池组，所述电池组设置在所述车架(3)上，用于为所述行走电机、转向机构、割草电机(10)、割台升降机构、GPS系统以及所述控制器供电。2.根据权利要求1所述的无人割草车，其特征在于，所述转向机构包括：拉杆机构(81)，所述拉杆机构(81)设置在所述车架(3)前端，用于控制所述前轮(4)转向；转向电机(8)，所述转向电机(8)设置在所述车架(3)前端，并与所述拉杆机构(81)连接，用于为所述拉杆机构(81)提供动力。3.根据权利要求1所述的无人割草车，其特征在于，所述割台(6)数量为两个，左右对称设置在所述车架(3)上，且两个所述割台(6)由位于其中部的同一个所述割草电机(10)驱动。4.根据权利要求3所述的无人割草车，其特征在于，所述割台升降机构包括：升降台(61)，所述升降台(61)通过垂直于所述车架(3)底面方向的至少两个支撑杆(62)，设置在所述前轮(4)与所述后轮(5)之间的所述车架(3)上，且所述升降台(61)能够在所述支撑杆(62)上沿垂直于所述车架(3)底面方向滑动；丝杠(20)，所述丝杠(20)设置在所述升降台(61)与所述车架(3)之间，用于驱动所述升降台(61)沿垂直于所述车架(3)底面方向滑动；割台升降电机(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝勇，郑友胜，陈寿辉，齐洪豪，谢训鹏，邹霞，陈林杰，钟媛，
申请(专利权)人：江西洪都航空工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江西,36