全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域，具體的是指一種全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前“精確農(nóng)業(yè)”技術(shù)被國(guó)際農(nóng)業(yè)科技界認(rèn)為是21世紀(jì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的先導(dǎo)性技術(shù)之一，并且對(duì)“精確農(nóng)業(yè)”技術(shù)的研究與應(yīng)用在發(fā)達(dá)國(guó)家受到了普遍的重視，而具有相當(dāng)智能的農(nóng)業(yè)機(jī)器人是精確農(nóng)業(yè)體系中的有效裝備之一，得到了高度的重視和發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的出現(xiàn)和應(yīng)用，也逐步在改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)方式，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外許多國(guó)家都開(kāi)展了對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研究與開(kāi)發(fā)，作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中新一代的生產(chǎn)工具，農(nóng)業(yè)機(jī)器人可以提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)率、作業(yè)精度，減少勞動(dòng)的投入量，從而減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。當(dāng)前農(nóng)業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)理念多針對(duì)特定環(huán)境下實(shí)現(xiàn)某種功能，功能單一，使用效率低，同時(shí)也間接增加了成本；加上結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)方式等存在著通過(guò)性不高，操作不方便，傳動(dòng)扭矩不高，無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速等特性，難以滿足開(kāi)展各類(lèi)田間試驗(yàn)的要求。
[0004]針對(duì)以上存在問(wèn)題，本發(fā)明提出一種全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)。全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)三大系統(tǒng)車(chē)體系統(tǒng)、液壓裝置、信息采集與控制系統(tǒng)的構(gòu)建與優(yōu)化。研制出一種結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)單、方便，高地隙使用田間通過(guò)性好，行走平穩(wěn)性高，搭載能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速變化等特性的試驗(yàn)平臺(tái)。該發(fā)明為后續(xù)提供開(kāi)展平臺(tái)自身性能的試驗(yàn)、視覺(jué)導(dǎo)航、衛(wèi)星定位導(dǎo)航、土壤交互作用關(guān)鍵部件試驗(yàn)、播種施肥關(guān)鍵部件試驗(yàn)以及田間信息采集等試驗(yàn)研究提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，該平臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，高地隙使用田間通過(guò)性好，行走平穩(wěn)性高，搭載能力強(qiáng)，為開(kāi)展視覺(jué)導(dǎo)航、衛(wèi)星定位導(dǎo)航、土壤交互作用關(guān)鍵部件試驗(yàn)、播種施肥關(guān)鍵部件試驗(yàn)以及田間信息采集提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，其特征在于:它由車(chē)體結(jié)構(gòu)、液壓裝置、信息采集與控制系統(tǒng)組成；
[0007]所述車(chē)體結(jié)構(gòu)包括車(chē)架、車(chē)體面板、鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)、高臂支撐車(chē)輪安裝座、與車(chē)體面板的前下部相連接油箱；所述車(chē)體面板焊接在車(chē)架正上面，所述液壓裝置和信息采集與控制系統(tǒng)固定于車(chē)架的后部；
[0008]所述車(chē)架的尾部下端設(shè)有鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)，鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)通過(guò)軸與車(chē)架連接，所述鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)由兩塊平行布置的鐮刀形主板、兩端分別與兩塊鐮刀形主板連接的套筒、第一加強(qiáng)筋、兩塊方鋼焊接而成；所述兩塊方鋼分別與鐮刀形主板的兩端連接；
[0009]所述高臂支撐車(chē)輪安裝座為由L形折彎板、第二加強(qiáng)筋、與L形折彎板一個(gè)平面垂直連接的過(guò)渡焊板、與過(guò)渡焊板垂直連接的焊板，以及與L形折彎板另一個(gè)平面連接的拉鉤組件構(gòu)成的焊接組件；所述高臂支撐車(chē)輪安裝座包括兩個(gè)高臂支撐后車(chē)輪安裝座和兩個(gè)高臂支撐前車(chē)輪安裝座；所述兩個(gè)高臂支撐后車(chē)輪安裝座分別兩塊方鋼連接，所述兩個(gè)高臂支撐前車(chē)輪安裝座通過(guò)螺栓與車(chē)架的頭部下端連接。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述液壓裝置包括液壓站、液壓驅(qū)動(dòng)裝置、液壓轉(zhuǎn)向裝置和直插式預(yù)留液壓能接口；
[0011]所述液壓站包括安裝在車(chē)架尾部的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓栗、油箱、安裝在車(chē)架側(cè)面上的閥組；所述閥組由閥塊、溢流閥、閥組壓力表、比例換向閥、液控單向閥和雙向溢流閥依次連接組成；
[0012]還包括聯(lián)軸器；所述汽油發(fā)動(dòng)機(jī)與液壓栗通過(guò)聯(lián)軸器相連；所述油箱通過(guò)硬管與液壓栗相連形成進(jìn)油路；所述液壓栗與閥組中一閥塊油口通過(guò)硬管連接，閥組中另一閥塊油口通過(guò)軟管與油箱連接形成回油路；
[0013]所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置包括四個(gè)分別安裝在高臂支撐車(chē)輪安裝座上的液壓馬達(dá)、液控單向閥、比例換向閥和四個(gè)車(chē)輪；所述每個(gè)車(chē)輪分別與每個(gè)液壓馬達(dá)的軸固定連接；
[0014]所述閥組出油口設(shè)有三通，閥組的一端口通過(guò)軟管分別與兩個(gè)后輪的液壓馬達(dá)相連，兩個(gè)后輪的液壓馬達(dá)通過(guò)軟管串聯(lián)連接，兩個(gè)后輪的液壓馬達(dá)再與閥組連接；閥組的另一端口通過(guò)軟管與兩個(gè)前輪的液壓馬達(dá)連接，所述比例換向閥與信息采集與控制系統(tǒng)連接;
[0015]所述液壓轉(zhuǎn)向裝置包括轉(zhuǎn)向柱、步進(jìn)電機(jī)和安裝在車(chē)架的中下部且串聯(lián)式連接的兩個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸；
[0016]還包括固接在車(chē)架橫梁上的十字滑塊聯(lián)軸器，所述轉(zhuǎn)向柱與步進(jìn)電機(jī)通過(guò)十字滑塊聯(lián)軸器連接；所述步進(jìn)電機(jī)、液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)器和信息采集與控制系統(tǒng)依次連接；兩個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸的塞腔通過(guò)軟管連接，兩個(gè)轉(zhuǎn)向液壓缸的桿腔均通過(guò)軟管與轉(zhuǎn)向柱連接；
[0017]所述閥組壓力表接口處設(shè)有直插式預(yù)留液壓能接口。
[0018]進(jìn)一步地，所述信息采集與控制系統(tǒng)包括過(guò)程通道模塊、液壓控制系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡、車(chē)載電腦、衛(wèi)星定位接收機(jī)和電源；
[0019]所述過(guò)程通道模塊、信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和車(chē)載電腦依次連接；所述信號(hào)調(diào)理模塊經(jīng)排線依次與數(shù)據(jù)采集卡和車(chē)載電腦連接，構(gòu)建直接測(cè)控系統(tǒng)；所述信號(hào)調(diào)理模塊通過(guò)串口與車(chē)載電腦連接，構(gòu)建二級(jí)測(cè)控系統(tǒng)；所述信號(hào)調(diào)理模塊還經(jīng)排線分別與通道模塊和液壓控制系統(tǒng)連接；
[0020]所述衛(wèi)星定位接收機(jī)通過(guò)串口與車(chē)載電腦連接；所述信號(hào)調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和車(chē)載電腦均與電源連接。
[0021]進(jìn)一步地，所述油箱為由六塊面板焊接構(gòu)成的立方體，油箱上設(shè)有空氣過(guò)濾器和液位液溫計(jì)。
[0022]本發(fā)明型具體優(yōu)點(diǎn)如下:
[0023]其一，本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，采用液壓裝置，四輪驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)較大驅(qū)動(dòng)扭矩，平臺(tái)可載重500kg，可以實(shí)現(xiàn)Om/s??5m/s無(wú)級(jí)調(diào)速；
[0024]其二，本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，采用液壓轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)向液壓缸串聯(lián)連接，保證轉(zhuǎn)向的一致性；
[0025]其三，本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，預(yù)留直插式液壓能接口，為后續(xù)各項(xiàng)試驗(yàn)提供穩(wěn)定可靠的液壓能；
[0026]其四，本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)搭載的車(chē)輪在保證地面仿形的同時(shí)，確保車(chē)體的平穩(wěn)性；
[0027]其五，本發(fā)明高臂支撐行走輪，提高車(chē)身高度，高地隙使用田間通過(guò)性好，避障性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，操作可靠；
[0028]其六，本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)，構(gòu)建的車(chē)載電腦與數(shù)據(jù)采集卡系統(tǒng)，配合角度傳感器、光電傳感器、視覺(jué)傳感器、衛(wèi)星定位接收機(jī)、電子羅盤(pán)、電液伺服閥等實(shí)現(xiàn)對(duì)田間田塊信息、作物信息以及本身狀態(tài)信息進(jìn)行采集、分析與后續(xù)的自行走控制。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)車(chē)架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖3是本發(fā)明鐮刀型自平衡機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖4是本發(fā)明高臂支撐車(chē)輪安裝座結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖5是本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)液壓油路示意圖。
[0034]圖6是本發(fā)明全液壓輪式田間信息采集平臺(tái)硬件系統(tǒng)示意圖。
[0035]圖中:1、車(chē)架，2、閥組，3、信息采集與控制系統(tǒng)，4、蓄電池，5、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，6、液壓栗，7、車(chē)輪，8、液壓馬達(dá)，9、步進(jìn)電機(jī)，10、轉(zhuǎn)向柱，11、轉(zhuǎn)向液壓缸，12、攝像頭安裝組件，13、車(chē)體面板，14、鐮刀型自平衡機(jī)