一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，包括设置在插秧机主体并与插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向数据处理器输出定位导航信息，数据处理器根据定位导航信息对插秧机主体进行位置修正，及根据无线信号接收装置接收到的控制信号通过转向控制系统控制插秧机主体进行转向、通过插秧控制系统控制插秧机主体进行插秧操作。通过在插秧机主体连接设置北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，对插秧机主体进行定位、转向以及无人驾驶插秧，具有结构简单、作业效率高、通用性的特点。

An unmanned transplanter based on Beidou navigation and positioning system

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机
本专利技术涉及农业机械自动化
，特别是涉及一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机。
技术介绍
水稻是我国种植面积最大和产量最高的重要粮食作物，在农业生产中具有重要的角色。因此，加强水稻高产种植技术的应用和推动水稻生产的机械自动化对提高我国粮食生产作业效率和粮食增产有着重要意义。由于采用机械设备进行种植能够极大的提高种植效率，降低种植成本，降低粮食的生产成本，因此，插秧机作为水稻种植的主要设备，其作业效率和插秧效果会对水稻的产量有着直接关系。目前，我国市场插秧机产品按操作方式可分为手扶式插秧机和乘坐式插秧机，乘坐式插秧机多数已实现自动化作业的能力，而手扶式插秧机还不具备自动化作业，仍需要人工进行跟机、转向、插秧操作。低效率的作业不能满足农忙时节水稻大面积种植的需求，且操作人员在高强度的工作状态下容易产生疲劳驾驶而导致插秧接行宽窄不一，无法提高土地利用率。同时，大批的人员从事简单、繁杂的重复性劳动，生产效率低下，而且农民的收入增长极为有限，很多地方出现了增产不增收的状况，不利于国家粮食的生产，不利于人民的收入增长，不利于减少区域收入差距。随着精准农业和智慧农业的提出与发展，自动导航和自动作业成为农业机械发展的趋势，这样能够减轻操作人劳动强度的同时提高作业效率、作业精度和土地利用率。因此，如何利用现代科技提高粮食产量，提高农民收入，实现增产增收，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，实现无人驾驶操作插秧机进行插秧操作，提高了作业效率，降低了劳动强度。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，包括设置在插秧机主体并与所述插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，所述北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息，所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体进行位置修正，及根据所述无线信号接收装置接收到的控制信号通过所述转向控制系统控制所述插秧机主体进行转向、通过所述插秧控制系统控制所述插秧机主体进行插秧操作。其中，所述北斗导航定位系统包括相互连接的北斗GNSS天线和GNSS板卡，所述GNSS天线将接收的GPS信号传输到所述GNSS板卡，所述GNSS板卡根据所述GPS信号对所述插秧机主体进行定位和导航。其中，所述转向控制系统包括第一拉杆电机、第二拉杆电机和第一控制器，所述第一控制器与所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机连接，所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机设置有用于检测拉杆行程的电位传感器，所述第一拉杆电机与所述左离合器拉线连接，所述第二拉杆电机与所述右离合器拉线连接，所述第一控制器根据所述控制信号通过控制所述第一拉杆电机和所述第二拉杆电机的拉杆运动牵拉所述左离合器拉线、所述右离合器拉线的伸缩，所述左离合器拉线被所述第一拉杆电机的拉杆拉紧，所述插秧机主体的左轮停止转动，所述插秧机主体进行左转向，反之，所述插秧机主体进行右转向，所述电位传感器通过所述第一控制器反馈当前转向操作是否有效。其中，所述插植控制系统包括驱动插植离合器的第三拉杆电机、第二控制器、秧爪和秧箱，所述第三拉杆电机的拉杆与所述插植离合器的拉线一端固定，所述第二控制器与所述第三拉杆电机相连，通过接收所述控制信号控制所述第三拉杆电机牵拉所述插植离合器的拉线来控制秧爪运动，在所述插植离合器的拉线被拉紧到预定位置之后，所述秧爪开始转动。其中，还包括与所述无线信号接收装置无线连接的遥控器，用于通过所述无线信号接收装置发送控制信号，控制所述插秧机主体进行转向或插秧操作。其中，还包括与所述数据处理器连接的作业路径规划装置，用于根据所述北斗导航定位系统定位的所述插秧机主体的所在区域以及待插秧区域，根据所述插秧机主体外形参数以及插秧参数自动规划所述插秧机主体的行走路线。其中，还包括与所述遥控器连接的显示器，用于显示所述插秧机主体的运行参数、位置信息、已插秧面积以及未插秧面积。其中，还包括设置在所述插秧控制系统的秧箱的剩余秧苗检测装置，用于通过压力传感器或红外传感器检测并向所述数据处理器、所述遥控器输出所述秧箱中的剩余秧苗的数量以及根据当前的所述插秧机主体的插秧速度计算的所述剩余秧苗插秧时间，并在所述剩余秧苗的数量或所述剩余秧苗插秧时间低于阈值之后发出报警信息。其中，所述GNSS天线为双天线结构GNSS天线，所述双天线结构GNSS天线的天线设置在所述插秧机主体的水平秧台的左端、右端，或所述GNSS天线为单天线结构GNSS天线，所述单天线结构GNSS天线的天线设置在所述将GNSS天线设置在所述插秧机主体的水平秧台中央，所述GNSS板卡设置在所述插秧机主体的水平秧台。其中，还包括设置在所述插秧机主体的集成控制箱，所述第一控制器、所述第二控制器、所述数据处理器和所述无线信号接收装置设置在所述集成控制箱，所述集成控制箱通过螺栓和螺母与所述水平秧台固定。本专利技术实施例所提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，与现有技术相比，具有以下优点：本专利技术实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，通过在插秧机主体连接设置的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，对插秧机主体进行定位、转向以及无人驾驶插秧，具有结构简单、作业效率高、通用性的特点，操作人员可以远程在室内进行操控，降低了劳动强度，提高了劳动效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机一种具体实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例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他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1，图1为本专利技术实施例提供的基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机一种具体实施方式的结构示意图。在一种具体实施方式中，所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，包括设置在插秧机主体10并与所述插秧机主体10连接的北斗导航定位系统20、转向控制系统30、插秧控制系统40、数据处理器50和无线信号接收装置60，所述北斗导航定位系统20用于通过接收卫星信号向所述数据处理器50输出定位导航信息，所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体10进行位置修正，及根据所述无线信号接收装置60接收到的控制信号通过所述转向控制系统30控制所述插秧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，其特征在于，包括设置在插秧机主体并与所述插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，所述北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息，所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体进行位置修正，及根据所述无线信号接收装置接收到的控制信号通过所述转向控制系统控制所述插秧机主体进行转向、通过所述插秧控制系统控制所述插秧机主体进行插秧操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，其特征在于，包括设置在插秧机主体并与所述插秧机主体连接的北斗导航定位系统、转向控制系统、插秧控制系统、数据处理器和无线信号接收装置，所述北斗导航定位系统用于通过接收卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息，所述数据处理器根据所述定位导航信息对所述插秧机主体进行位置修正，及根据所述无线信号接收装置接收到的控制信号通过所述转向控制系统控制所述插秧机主体进行转向、通过所述插秧控制系统控制所述插秧机主体进行插秧操作。


2.如权利要求1所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，其特征在于，所述北斗导航定位系统包括相互连接的北斗GNSS天线和GNSS板卡，所述GNSS天线将接收的GPS信号传输到所述GNSS板卡，所述GNSS板卡根据所述GPS信号对所述插秧机主体进行定位和导航。


3.如权利要求2所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，其特征在于，所述转向控制系统包括第一拉杆电机、第二拉杆电机和第一控制器，所述第一控制器与所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机连接，所述第一拉杆电机、所述第二拉杆电机设置有用于检测拉杆行程的电位传感器，所述第一拉杆电机与所述左离合器拉线连接，所述第二拉杆电机与所述右离合器拉线连接，所述第一控制器根据所述控制信号通过控制所述第一拉杆电机和所述第二拉杆电机的拉杆运动牵拉所述左离合器拉线、所述右离合器拉线的伸缩，所述左离合器拉线被所述第一拉杆电机的拉杆拉紧，所述插秧机主体的左轮停止转动，所述插秧机主体进行左转向，反之，所述插秧机主体进行右转向，所述电位传感器通过所述第一控制器反馈当前转向操作是否有效。


4.如权利要求3所述基于北斗导航定位系统的无人驾驶插秧机，其特征在于，所述插植控制系统包括驱动插植离合器的第三拉杆电机、第二控制器、秧爪和秧箱，所述第三拉杆电机的拉杆与所述插植离合器的拉线一端固定，所述第二控制器与所述第三拉杆电机相连，通过接收所述控制信号控制所述第三拉杆电机牵拉所述插植离合器的拉线来控制秧爪运动，在所述插植离合器的拉线被...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐纪洋，李晓宇，马飞，李由，张吉，张宗申，李英，李庆龙，陈星，黄侠，
申请(专利权)人：上海联适导航技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31