一种基于差分信号的农机轨迹控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，包括差分基准站和自动驾驶仪，自动驾驶仪包括卫星定位模块、导航控制模块、车况采集模块以及显示模块；差分基准站包括第一北斗测量型天线，所述第一北斗测量型天线上连接有第一测量接收机，第一测量接收机通过RS232接口连接有发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，卫星定位模块接收第一北斗测量型天线和发射电台天线发送的卫星数据信号。本实用新型专利技术能对农机作业轨迹进行精量控制，通过需作业轨迹事先规划行车路线，从而完成精准、精量作业，达到节约土地资源，提高种植效益，降低劳动强度的要求。

A Track Control System of Agricultural Machinery Based on Differential Signal

【技术实现步骤摘要】
一种基于差分信号的农机轨迹控制系统
本技术涉及农机
，特别是涉及一种基于差分信号的农机轨迹控制系统。
技术介绍
精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异、定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，农机自动驾驶系统是完成农机高效、准确耕作的前提，所以农机自动驾驶系统是精准农业发展的重要组成部分，是农业机械现代化、智能化的基础，在自动驾驶过程中，农机驾驶员需要全程跟随，到达需作业处时，需要进行手动操作，没有预定的行车路线，在作业过程中，仍然需要比较多的劳动力。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，能对农机作业轨迹进行精量控制，通过需作业轨迹事先规划行车路线，从而完成精准、精量作业，达到节约土地资源，提高种植效益，降低劳动强度的要求。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，包括差分基准站和自动驾驶仪，所述自动驾驶仪包括卫星定位模块、导航控制模块、车况采集模块以及显示模块；所述车况采集模块与导航控制模块的车况信息输入端相连；显示模块与导航控制模块的农机所处位置及行车路线的信号输出端相连，卫星定位模块与导航控制模块的农机位置信息输入端相连，导航控制模块内设定有行车路线，导航控制模块根据车况信息以及位置信息调整农机，以使农机按照预定的行车路线前进；所述差分基准站包括第一北斗测量型天线，所述第一北斗测量型天线上连接有第一测量接收机，第一测量接收机通过RS232接口连接有发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，卫星定位模块接收第一北斗测量型天线和发射电台天线发送的卫星数据信号。所述的自动驾驶仪还包括与所述导航控制模块的土壤耕作阻力数据信号输入端相连的土壤耕作阻力检测模块，所述土壤耕作阻力检测模块包括控制器、电机和丝杆，所述丝杆和电机的输出轴齿轮连接，丝杆上连接有螺母，丝杆下端连接有圆锥头，丝杆上端连接有扭矩传感器，扭矩传感器与电机均与控制器电连接。所述的卫星定位模块包括第二北斗测量型天线、三轴姿态传感器以及接收电台，所述第二北斗测量型天线上连接有第二测量接收机，三轴姿态传感器和接收电台均通过RS232接口与第二测量接收机的输入口连接，第二测量接收机的信号输出口与所述导航控制模块相连。所述的车况采集模块包括车轮角度传感器和车轮转速传感器，所述车轮角度传感器和车轮转速传感器均设置于农机车轮上，并分别与导航控制模块的车况信息输入端相连。所述车轮角度传感器为霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在支架上，支架安装在农机车架上，霍尔传感器的轴上安装有检测轮，农机车轮转轴上固定安装有转盘，检测轮轴与转盘轴平行，检测轮与转盘抵紧装配。本技术的有益效果是：1）能对农机作业轨迹进行精量控制，通过对作业轨迹的事先规划，从而完成精准、精量作业，达到节约土地资源，提高种植效益，降低劳动强度的要求。2）采用双天线接收卫星传过来的导航信号，提高控制精度；使用土壤耕作阻力检测装置检测土壤耕作阻力并实时存储，根据阻力大小分配各块田地或同块田地中不同农机的耕作面积，提高耕作效率。3）将车轮的转向角度反映到转盘上，借由传动比把转盘的角度转化为检测轮的角度，在车轮转角与检测轮转角之间建立一种精确关系，通过这种关系把车轮的转向角度传播到霍尔传感器上，获取到精确的转向角度将更有利于对车辆进行操作并减少事故的发生。附图说明图1为本技术整体结构图；图2为本技术土壤耕作阻力检测模块的结构示意图；图3为本技术车轮角度传感器处的结构示意图；图中，1-圆锥头，2-丝杆，3-螺母，4-从动轮，5-主动轮，6-输出轴，7-电机，8-扭矩传感器，9-车轮角度传感器，10-支架，11-检测轮。具体实施方式下面将结合实施例，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，包括差分基准站和自动驾驶仪，所述自动驾驶仪包括卫星定位模块、导航控制模块、车况采集模块以及显示模块。所述差分基准站包括第一北斗测量型天线，所述第一北斗测量型天线上连接有第一测量接收机，第一测量接收机通过RS232接口连接有发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，卫星定位模块接收第一北斗测量型天线和发射电台天线发送的卫星数据信号。所述车况采集模块与导航控制模块的车况信息输入端相连；所述的车况采集模块包括车轮角度传感器9和车轮转速传感器，所述车轮角度传感器9和车轮转速传感器均设置于农机车轮上，并分别与导航控制模块的车况信息输入端相连。所述车轮角度传感器9为霍尔传感器，所述霍尔传感器安装在支架10上，支架10安装在农机车架上，霍尔传感器的轴上安装有检测轮11，农机车轮转轴上固定安装有转盘，检测轮11轴与转盘轴平行，检测轮11与转盘抵紧装配。当农机转盘固定安装在车轮转轴上时与车轮轮轴同轴，则农机车轮转盘总成开始转动时，与转盘安装在一起的车轮转轴也将随着发生偏转，在车轮转轴的带动下，车轮跟着发生了一定角度的转动。与此同时，与转盘相接触的检测轮11也在与转盘的接触摩擦带动下按照传动比D/d发生转动。转盘总成偏转了一定的角度使得车轮发生对应角度的偏转，他们之间属于一一对应关系，而检测轮11的转动角度与转盘的偏转也是一一对应的，转盘与检测轮11的直径已知，那么它们的传动比就确定下来，这样，车轮的转向角度就反映到转盘上，借由传动比就可以把转盘的角度转化为检测轮11的角度，也就在车轮转角与检测轮11转角之间建立了一种精确的关系，通过这种关系把车轮的转向角度传播到霍尔传感器上，获取到精确的转向角度将更有利于对车辆进行操作并减少事故的发生。所述显示模块与导航控制模块的农机所处位置及行车路线的信号输出端相连，用于显示农机当前所处的位置以及其预定的行车路线，卫星定位模块与导航控制模块的农机位置信息输入端相连，导航控制模块内设定有行车路线，导航控制模块根据车况信息以及卫星定位模块接收的位置信息调整农机，以使农机按照预定的行车路线前进，可以理解的是，由于导航驱动模块是现有技术，在图1中就未画出其具体组成，不影响本领域技术人员对本方案的理解，具体的，导航控制模块通过主芯片进行数据接收、分析及发送，所述主芯片可选用单片机；所述的自动驾驶仪还包括与所述导航控制模块的土壤耕作阻力数据信号输入端相连的土壤耕作阻力检测模块，所述土壤耕作阻力检测模块包括控制器、电机7和丝杆2，所述丝杆2和电机7的输出轴6齿轮连接，所述齿轮连接时通过主动轮5和从动轮4实现，输出轴6上连接有主动轮5，主动轮5上啮合连接有从动轮4，从动轮4与丝杆2连接，丝杆2上连接有螺母3，丝杆2下端连接有圆锥头1，丝杆2上端连接有扭矩传感器8，扭矩传感器8与电机7均与控制器电连接。农机工作前，圆锥头1与地面刚好接触，农机开始工作时，给电机7通电，输出轴6旋转，输出轴6的转动带动主动轮5的转动，主动轮5的转动带动从动轮4的转动，从动轮4的转动带动丝杆2的转动，丝杆2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，包括差分基准站和自动驾驶仪，其特征在于：所述自动驾驶仪包括卫星定位模块、导航控制模块、车况采集模块以及显示模块；所述车况采集模块与导航控制模块的车况信息输入端相连；显示模块与导航控制模块的农机所处位置及行车路线的信号输出端相连，卫星定位模块与导航控制模块的农机位置信息输入端相连，导航控制模块内设定有行车路线，导航控制模块根据车况信息以及位置信息调整农机，以使农机按照预定的行车路线前进；所述差分基准站包括第一北斗测量型天线，所述第一北斗测量型天线上连接有第一测量接收机，第一测量接收机通过RS232接口连接有发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，卫星定位模块接收第一北斗测量型天线和发射电台天线发送的卫星数据信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，包括差分基准站和自动驾驶仪，其特征在于：所述自动驾驶仪包括卫星定位模块、导航控制模块、车况采集模块以及显示模块；所述车况采集模块与导航控制模块的车况信息输入端相连；显示模块与导航控制模块的农机所处位置及行车路线的信号输出端相连，卫星定位模块与导航控制模块的农机位置信息输入端相连，导航控制模块内设定有行车路线，导航控制模块根据车况信息以及位置信息调整农机，以使农机按照预定的行车路线前进；所述差分基准站包括第一北斗测量型天线，所述第一北斗测量型天线上连接有第一测量接收机，第一测量接收机通过RS232接口连接有发射电台，发射电台上连接有发射电台天线，卫星定位模块接收第一北斗测量型天线和发射电台天线发送的卫星数据信号。2.根据权利要求1所述的一种基于差分信号的农机轨迹控制系统，其特征在于：所述的自动驾驶仪还包括与所述导航控制模块的土壤耕作阻力数据信号输入端相连的土壤耕作阻力检测模块，所述土壤耕作阻力检测模块包括控制器、电机（7）和丝杆（2），所述丝杆（2）和电机（7）的输出轴（6）齿轮连接，丝杆（2）上连接有螺母（3），...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈贤，史志明，曹亮，
申请(专利权)人：成都市农林科学院，
类型：新型
国别省市：四川,51