高速插秧机自动转向系统和自动转向方法技术方案

本发明专利技术公开了一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法。所述自动转向系统适用于一高速插秧机，其中所述自动转向系统包括一环境信息获取模块，一控制模块以及一转向装置，其中所述环境信息获取装置采集所述高速插秧机的周侧行驶环境信息，其中所述控制模块根据所述高速插秧机的当前行驶状态和所述行驶环境信息，分析所述高速插秧机所需执行的操作变化，形成一转向控制信息，其中所述转向装置根据所述转向控制信息驱动所述高速插秧机的转向车轮转向至对应的位置，从而实现自动转向。

Auto-steering system and auto-steering method of high-speed transplanter

The invention discloses an automatic steering system and an automatic steering method of a high-speed transplanter. The automatic steering system is suitable for a high-speed rice transplanter. The automatic steering system includes an environment information acquisition module, a control module and a steering device. The environment information acquisition device collects the surrounding driving environment information of the high-speed rice transplanter, and the control module according to the current running state of the high-speed rice transplanter and the driving environment information. The steering device drives the steering wheel of the high-speed rice transplanter to the corresponding position according to the steering control information, thereby realizing automatic steering.

【技术实现步骤摘要】
高速插秧机自动转向系统和自动转向方法
本专利技术涉及高速插秧机领域，更详而言之地涉及一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，从而实现高速插秧机的自动转向，提高工作效率。
技术介绍
中国产业调研网发布的2018-2025年全球及中国水稻插秧机行业现状研究分析及发展趋势预测报告认为，水稻是我国种植面积最大、单产和总产量最高的粮食作物，抓好水稻生产，对实现恢复和发展粮食生产的目标具有举足轻重的影响。大力发展水稻生产机械化，可以有效争抢农时，抵御自然灾害的影响，确保和扩大种植面积，提高水稻产量，节约生产成本。推进水稻主产区生产机械化，增强水稻生产的科技应用、节本增效和救灾减灾能力，是加强水稻生产能力建设，恢复和发展粮食生产的重要物质基础和技术手段。目前，我国市场插秧机产品主要分为手扶式插秧机和乘坐式插秧机。操作时，手扶式插秧机需要操作员手扶插秧机，推动和跟随插秧机前进；而乘坐式插秧机需要操作员坐在插秧机上，控制插秧机的方向盘，从而操控插秧机的方向。也就是说，目前的插秧机产品仍未完全解放人力和实现完全机械化，插秧机的操作还需要通过操作员执行。而且，操作员需要通过专门的学习和培训才能完全熟悉插秧机的操作。这对争抢农时，扩大种植面积，节约生产成本并不利。一方面，农忙时节，大面积的水稻田需要种植，但是操作员的精力有限，部分水稻田的无法及时耕种，不利于水稻产量。另一方面，随着种植面积的扩大，操作员的时间和人力成本增加，工作压力越来越大，效率无法进一步提高。随着精准农业与智慧农业的提出和不断发展，自动导航或无人驾驶成为农业机械的基本功能之一，在减轻作业人员劳动强度的同时将大大提高农田作业的精准度。而自动转向是自动导航农业机械的必备功能之一，能够实时接收自动导航装置发出的转向控制指令，保证农业机械的转向轮旋转至所期望的角度。此外，实际操作过程中，为了保护插植部，现有的插秧机转弯时需要升起插植部，否则会损坏插植部的连接结构。传统的插秧机需要手动控制升降手柄，实现插植部的升降。也就是说，无人驾驶的农机除了考虑自动转向的实现，还需要考虑自动转向和插植部的配合，才能做到全面的智能农机。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统可以实现高速插秧机的自动转向，无需人工操作，解放人力，提高效率，实现智能化。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统根据路况或农田状态等，为高速插秧机规划路径，为自动地控制高速插秧机转向提供条件。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统根据路况或农田状态等，实时地判断高速插秧机是否需要转向，更新规划路径，实现智能驾驶和操作。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统可以检测高速插秧机的当前方向和当前转动角度，根据所述路况或农田状况，分析所需转动方向和转动角度，从而实现所述高速插秧机行驶方向自动转变。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统能够配合地控制高速插秧机的转向和一插植部的升降，避免高速插秧机的转向操作损坏所述插植部的结构。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中所述高速插秧机自动转向系统在控制高速插秧机的转向的同时，控制所述插植部上升，避免高速插秧机的转向操作损坏所述插植部的结构。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中当高速插秧机需要转向时，所述高速插秧机自动转向系统先自动地控制所述插植部上升，再自动地控制高速插秧机的转向，避免高速插秧机的转向操作损坏所述插植部的结构。本专利技术的另一个目的在于提供一高速插秧机自动转向系统和自动转向方法，其中当高速插秧机转向操作完成后，所述高速插秧机自动转向系统自动地控制所述插植部下降，以继续作业，无需手动控制升降手柄，解放人力，提高效率。为了实现以上至少一个目的，依本专利技术的一个方面，本专利技术进一步提供一自动转向系统，适用于一高速插秧机，其中所述自动转向系统包括：一环境信息获取模块，其中所述环境信息获取装置采集所述高速插秧机的周侧行驶环境信息；一控制模块，其中所述控制模块根据所述高速插秧机的当前行驶状态和所述行驶环境信息，分析所述高速插秧机所需执行的操作变化，形成一转向控制信息；以及一转向装置，其中所述转向装置根据所述转向控制信息驱动所述高速插秧机的转向车轮转向至对应的位置。根据本专利技术的一个实施例，所述自动转向系统进一步包括一传感器装置，用于测量和反馈所述高速插秧机的当前行驶状态，其中所述控制模块根据当前行驶状态和所述行驶环境信息，形成所述转向控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述传感器装置包括一转向传感器，测量所述高速插秧机的当前方向状态，其中所述控制模块根据当前方向状态，分析所述方向装置所需的方向变化，形成所述转向控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述传感器装置包括一转向角度传感器，其中测量所述高速插秧机的当前转向角度状态，其中所述控制模块根据当前转向角度状态，分析所述方向装置所需的角度变化，形成所述转向控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述转向装置包括一转向电机、一减速机构和一转向杆，其中所述转向电机通信地连接所述控制模块，根据所述转向控制信息，驱动所述减速机构，其中所述减速机构传输动力至所述转向杆，以所述高速插秧机的转向车轮转向。根据本专利技术的一个实施例，所述减速机构包括一驱动轮、一从动轮和一中间齿轮，其中所述驱动轮被可驱动地耦合于所述转向电机，所述从动轮被固定于所述转向杆，驱动所述转向杆，其中所述中间齿轮连接所述驱动轮和所述从动轮用于加大速比。根据本专利技术的一个实施例，所述转向装置进一步包括一液压助力转向装置，用于带动转向车轮转向，其中所述液压助力转向装置被可驱动地耦合于所述转向杆，其中所述液压助力转向装置将动力从所述转向杆传输至所述高速插秧机的转向车轮，驱动所述转向车轮对应地转向。根据本专利技术的一个实施例，所述控制模块包括一方向控制模块，其中所述方向控制模块根据行驶环境信息，判断所述方向装置所需的方向变化，形成所述转向控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述控制模块包括一转向角度控制模块，其中所述转向角度控制模块根据所述行驶环境信息，判断所述方向装置所需的方向变化角度，形成所述转向控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述控制模块包括一插植部控制模块，其中根据所述转向控制信息和当前行驶状态，所述控制模块分析得出所述高速插秧机的下一行驶状态，其中所述插植部控制模块根据当前行驶状态和下一行驶状态，形成一插植部升降控制信息。根据本专利技术的一个实施例，所述自动转向系统进一步包括一插植部升降装置，其中所述插植部升降装置根据所述插植部升降控制信息，控制所述高速插秧机的一插植部的升降，其中当根据当前行驶状态和下一行驶状态判断得出所述高速插秧机处于转弯趋势时，所述插植部升降装置根据所述插植部升降控制信息，控制所述插植部在安全转弯角度范围内处于被上升状态。根据本专利技术的一个实施例，当根据当前行驶状态和下一行驶状态判断得出所述高速插秧机处于回正趋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一自动转向系统，适用于一高速插秧机，其特征在于，包括：一环境信息获取模块，其中所述环境信息获取装置采集所述高速插秧机的周侧行驶环境信息；一控制模块，其中所述控制模块根据所述高速插秧机的当前行驶状态和所述行驶环境信息，分析所述高速插秧机所需执行的操作变化，形成一转向控制信息；以及一转向装置，其中所述转向装置根据所述转向控制信息驱动所述高速插秧机的转向车轮转向至对应的位置。

【技术特征摘要】
1.一自动转向系统，适用于一高速插秧机，其特征在于，包括：一环境信息获取模块，其中所述环境信息获取装置采集所述高速插秧机的周侧行驶环境信息；一控制模块，其中所述控制模块根据所述高速插秧机的当前行驶状态和所述行驶环境信息，分析所述高速插秧机所需执行的操作变化，形成一转向控制信息；以及一转向装置，其中所述转向装置根据所述转向控制信息驱动所述高速插秧机的转向车轮转向至对应的位置。2.根据权利要求1所述的自动转向系统，进一步包括一传感器装置，用于测量和反馈所述高速插秧机的当前行驶状态，其中所述控制模块根据当前行驶状态和所述行驶环境信息，形成所述转向控制信息。3.根据权利要求2所述的自动转向系统，其中所述传感器装置包括一转向传感器，测量所述高速插秧机的当前方向状态，其中所述控制模块根据当前方向状态，分析所述方向装置所需的方向变化，形成所述转向控制信息。4.根据权利要求2所述的自动转向系统，其中所述传感器装置包括一转向角度传感器，其中测量所述高速插秧机的当前转向角度状态，其中所述控制模块根据当前转向角度状态，分析所述方向装置所需的角度变化，形成所述转向控制信息。5.根据权利要求1所述的自动转向系统，其中所述转向装置包括一转向电机、一减速机构和一转向杆，其中所述转向电机通信地连接所述控制模块，根据所述转向控制信息，驱动所述减速机构，其中所述减速机构传输动力至所述转向杆，以所述高速插秧机的转向车轮转向。6.根据权利要求5所述的自动转向系统，其中所述减速机构包括一驱动轮、一从动轮和一中间齿轮，其中所述驱动轮被可驱动地耦合于所述转向电机，所述从动轮被固定于所述转向杆，驱动所述转向杆，其中所述中间齿轮连接所述驱动轮和所述从动轮用于加大速比。7.根据权利要求5所述的自动转向系统，其中所述转向装置进一步包括一液压助力转向装置，用于带动转向车轮转向，其中所述液压助力转向装置被可驱动地耦合于所述转向杆，其中所述液压助力转向装置将动力从所述转向杆传输至所述高速插秧机的转向车轮，驱动所述转向车轮对应地转向。8.根据权利要求1所述的自动转向系统，其中所述控制模块包括一方向控制模块，其中所述方向控制模块根据行驶环境信息，判断所述方向装置所需的方向变化，形成所述转向控制信息。9.根据权利要求1所述的自动转向系统，其中所述控制模块包括一转向角度控制模块，其中所述转向角度控制模块根据所述行驶环境信息，判断所述方向装置所需的方向变化角度，形成所述转向控制信息。10.根据权利要求1至9任一所述的自动转向系统，其中所述控制模块包括一插植部控制模块，其中根据所述转向控制信息和当前行驶状态，所述控制模块分析得出所述高速插秧机的下一行驶状态，其中所述插植部控制模块根据当前行驶状态和下一行驶状态，形成一插植部升降控制信息。11.根据权利要求10所述的自动转向系统，进一步包括一插植部升降装置，其中所述插植部升降装置根据所述插植部升降控制信息，控制所述高速插秧机的一插植部的升降，其中当根据当前行驶状态和下一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王寅，徐友伟，张剑，
申请(专利权)人：丰疆智慧农业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42