本發(fā)明屬于收獲機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種收獲機(jī)控制系統(tǒng)、作業(yè)計(jì)畝方法以及履帶式收獲機(jī)。

背景技術(shù)：

根據(jù)國(guó)家的發(fā)展規(guī)劃，農(nóng)村土地越來(lái)越集中化，農(nóng)作物種植面積大，跨區(qū)作業(yè)增多。駕駛員在進(jìn)行收獲作業(yè)時(shí)，需要根據(jù)作業(yè)面積和作業(yè)時(shí)間來(lái)衡量作業(yè)效率和收獲成果。目前作業(yè)面積計(jì)算主要通過(guò)人工測(cè)量或用手持式測(cè)畝儀進(jìn)行測(cè)量，再進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。在作業(yè)過(guò)程中需要更多的人力來(lái)進(jìn)行測(cè)量、數(shù)據(jù)記錄，易出現(xiàn)測(cè)量精度和準(zhǔn)確性誤差較大的情況；特別在廣西、海南等甘蔗生產(chǎn)區(qū)，作物面積大，如采用人力進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算勞動(dòng)量大、且結(jié)果誤差較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種收獲機(jī)控制系統(tǒng)、作業(yè)計(jì)畝方法以及履帶式收獲機(jī)，其解決了現(xiàn)有農(nóng)作物作業(yè)計(jì)畝復(fù)雜、不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了以下方案：

一種收獲機(jī)控制系統(tǒng)，包括行車(chē)控制器、角度傳感器、衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星導(dǎo)航終端以及液壓缸；行車(chē)控制器，用于接收角度傳感器和衛(wèi)星接收天線提供的信息，通過(guò)液壓缸控制收獲機(jī)的運(yùn)行；角度傳感器，用于檢測(cè)和提供所述收獲機(jī)的運(yùn)行角度；衛(wèi)星接收天線，用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星的差分信號(hào)；衛(wèi)星導(dǎo)航終端，用于發(fā)射定位請(qǐng)求信號(hào)以及接收和存儲(chǔ)衛(wèi)星接收天線提供的差分信號(hào)，根據(jù)差分信號(hào)計(jì)算收獲機(jī)的作業(yè)面積；液壓缸，用于控制收獲機(jī)運(yùn)行。

進(jìn)一步地，還包括液壓閥；行車(chē)控制器通過(guò)液壓閥控制收獲機(jī)的運(yùn)動(dòng)和移動(dòng)方向。

進(jìn)一步地，導(dǎo)航衛(wèi)星包括北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和/或gprs導(dǎo)航衛(wèi)星。

進(jìn)一步地，還包括陀螺儀傳感器；陀螺儀傳感器用于控制收獲機(jī)平衡運(yùn)行。

進(jìn)一步地，差分信號(hào)包括收獲機(jī)運(yùn)行的經(jīng)度坐標(biāo)和緯度坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，行車(chē)控制器通過(guò)wifi或有線網(wǎng)絡(luò)將圖形信息傳輸于所述衛(wèi)星導(dǎo)航終端。

進(jìn)一步地，還包括攝像頭顯示器和監(jiān)控儀表，監(jiān)控儀表與行車(chē)控制器連接；攝像頭顯示器與監(jiān)控儀表通訊連接，用于顯示收獲機(jī)運(yùn)行或作業(yè)狀態(tài)。

進(jìn)一步地，控制系統(tǒng)應(yīng)用于履帶式收獲機(jī)；角度傳感器分別設(shè)于履帶右行走馬達(dá)和左行走馬達(dá)上。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供收獲機(jī)作業(yè)計(jì)畝方法，包括以下步驟：

s1：收獲機(jī)通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航終端發(fā)出定位請(qǐng)求信號(hào)，導(dǎo)航衛(wèi)星定位收獲機(jī)的初始位置，初始位置通過(guò)第一經(jīng)度坐標(biāo)、第一緯度坐標(biāo)定位；

s2：導(dǎo)航衛(wèi)星定位收獲機(jī)的運(yùn)行位置，運(yùn)行位置通過(guò)第二經(jīng)度坐標(biāo)、第二緯度坐標(biāo)定位；

s3：通過(guò)第一經(jīng)度坐標(biāo)和第二經(jīng)度坐標(biāo)運(yùn)算出收獲機(jī)運(yùn)行的經(jīng)度差，通過(guò)第一緯度坐標(biāo)和第二緯度坐標(biāo)運(yùn)算出收獲機(jī)運(yùn)行的緯度差；

s4：通過(guò)所述經(jīng)度差和所述緯度差計(jì)算出所述收獲機(jī)的作業(yè)面積。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種履帶式收獲機(jī)，包括行車(chē)控制器、角度傳感器、衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星導(dǎo)航終端以及液壓缸；行車(chē)控制器與收獲機(jī)電氣連接；角度傳感器分別設(shè)置于履帶右行走馬達(dá)和左行走馬達(dá)上；衛(wèi)星接收天線設(shè)置于收獲機(jī)車(chē)外；衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)置于收獲機(jī)內(nèi)，并與行車(chē)控制器通訊連接；液壓缸，用于控制收獲機(jī)運(yùn)行。

本發(fā)明提供的方案具有以下有益效果：

通過(guò)采用上述方案，衛(wèi)星導(dǎo)航集成計(jì)畝控制系統(tǒng)應(yīng)用在收獲機(jī)整車(chē)控制系統(tǒng)上，由整車(chē)的電源供電，隨收獲機(jī)整車(chē)作業(yè)一起工作，當(dāng)整車(chē)工作結(jié)束，其作業(yè)的區(qū)域面積也隨之計(jì)算并顯示出來(lái)，同時(shí)有記憶存儲(chǔ)的功能，方便累計(jì)計(jì)算作業(yè)總面積；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛并精準(zhǔn)測(cè)量收獲面積，精度高、省人力、自動(dòng)化程度高。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明一種收獲機(jī)計(jì)畝儀控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明一種輪式收獲機(jī)角度傳感器安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明一種輪式收獲機(jī)角度傳感器安裝結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向示意圖；

圖4：本發(fā)明一種履帶式收獲機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-車(chē)架；2-車(chē)輪；3-角度傳感器；4-連桿；5-右行走馬達(dá)；6-左行走馬達(dá)；7-右履帶；8-左履帶；10-行車(chē)控制器；20-監(jiān)控儀表；30-攝像頭顯示器；40-液壓閥；50-液壓缸；60-衛(wèi)星接收天線；70-衛(wèi)星導(dǎo)航終端；80-角度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1示出了一種收獲機(jī)控制系統(tǒng)，包括行車(chē)控制器10、角度傳感器80、衛(wèi)星接收天線60、衛(wèi)星導(dǎo)航終端70以及液壓缸50；其中，行車(chē)控制器10，主要用于接收角度傳感器80和衛(wèi)星接收天線60提供的運(yùn)行信息，并通過(guò)液壓缸50控制收獲機(jī)的運(yùn)行，運(yùn)行信息包括轉(zhuǎn)向角度或預(yù)先設(shè)定的行走路線；角度傳感器80，主要用于檢測(cè)和提供收獲機(jī)的運(yùn)行角度，運(yùn)行角度可以是轉(zhuǎn)向角度或運(yùn)行偏移角；衛(wèi)星接收天線60，主要用于接收導(dǎo)航衛(wèi)星提供的差分信號(hào)，達(dá)到rtk固定解狀態(tài)，差分信號(hào)主要包括收獲機(jī)運(yùn)行的經(jīng)度坐標(biāo)和緯度坐標(biāo)，導(dǎo)航衛(wèi)星可以包括北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和/或gprs導(dǎo)航衛(wèi)星；衛(wèi)星導(dǎo)航終端70，用于接收和存儲(chǔ)衛(wèi)星接收天線60提供的差分信號(hào)，根據(jù)差分信號(hào)計(jì)算收獲機(jī)的作業(yè)面積；液壓缸50，用于控制收獲機(jī)運(yùn)行；并且衛(wèi)星導(dǎo)航終端70包括信號(hào)發(fā)射模塊，主要用于發(fā)射定位的請(qǐng)求信號(hào)，通過(guò)衛(wèi)星定位收獲機(jī)的具體位置。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1所示，實(shí)施例中，收獲機(jī)控制系統(tǒng)還包括液壓閥40，液壓閥40與行車(chē)控制器10通訊連接；并且行車(chē)控制器通過(guò)液壓閥40控制收獲機(jī)的運(yùn)行方向和移動(dòng)方向。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，本實(shí)施例中，收獲機(jī)控制系統(tǒng)還包括陀螺儀傳感器；陀螺儀傳感器主要用于控制收獲機(jī)平衡運(yùn)行；通過(guò)陀螺儀傳感器和角度傳感器感知收獲機(jī)行駛過(guò)程中的擺動(dòng)和方向，經(jīng)過(guò)行車(chē)控制器數(shù)據(jù)處理，將控制信號(hào)傳輸給轉(zhuǎn)向系統(tǒng)或行車(chē)系統(tǒng)，從而有效控制收獲機(jī)的平衡運(yùn)行。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，本實(shí)施例中，行車(chē)控制器可以通過(guò)wifi或有線網(wǎng)絡(luò)將圖形信息傳輸于衛(wèi)星導(dǎo)航終端，并在衛(wèi)星導(dǎo)航終端上顯示圖形化信息，從而方便駕駛員查閱。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖1所示，本實(shí)施例中，收獲機(jī)控制系統(tǒng)還包括攝像頭顯示器30和監(jiān)控儀表20，監(jiān)控儀表20與行車(chē)控制器10連接；攝像頭顯示器30與監(jiān)控儀表20通訊連接，主要用于顯示收獲機(jī)運(yùn)行或作業(yè)狀態(tài)，方便駕駛員了解收獲機(jī)的作業(yè)情況和狀態(tài)。

優(yōu)選地，結(jié)合上述方案，如圖4所示，本實(shí)施例中，收獲機(jī)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于履帶式收獲機(jī)；由于履帶式收獲機(jī)采用左履帶8和右履帶7行車(chē)，角度傳感器無(wú)法采用連桿的方式連接；本發(fā)明采用是方案是角度傳感器分別設(shè)于履帶右行走馬達(dá)5和左行走馬達(dá)6上；通過(guò)記憶左右行走馬達(dá)排量來(lái)計(jì)算行走角度。

相應(yīng)地，結(jié)合上述方案，本發(fā)明還提供一種收獲機(jī)作業(yè)計(jì)畝方法，其主要包括以下步驟：

s1：收獲機(jī)通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航終端發(fā)出定位請(qǐng)求信號(hào)，導(dǎo)航衛(wèi)星定位收獲機(jī)的初始位置，初始位置主要通過(guò)第一經(jīng)度坐標(biāo)、第一緯度坐標(biāo)以及第一高程等導(dǎo)航信息定位，利用gprs的定位功能得出各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

s2：導(dǎo)航衛(wèi)星定位收獲機(jī)的運(yùn)行位置，運(yùn)行位置通過(guò)第二經(jīng)度坐標(biāo)、第二緯度坐標(biāo)以及第二高程等導(dǎo)航信息定位，利用gprs的定位功能得出各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)；

s3：通過(guò)第一經(jīng)度坐標(biāo)和第二經(jīng)度坐標(biāo)運(yùn)算出收獲機(jī)運(yùn)行的經(jīng)度差，通過(guò)第一緯度坐標(biāo)和第二緯度坐標(biāo)運(yùn)算出收獲機(jī)運(yùn)行的緯度差，以及通過(guò)第一高程和第二高程運(yùn)算出收獲機(jī)運(yùn)行的高程差；

s4：通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算方法得出經(jīng)度差和緯度差；本實(shí)施例中，將地球表面模擬成正球體，取地球半徑為6371116m，可將上述得到的平面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成：

其中，r為地球半徑、x為經(jīng)度/m、y為緯度/m；則在地球表面y經(jīng)度處，經(jīng)度差和緯度差各位一度的方向面積為：

相應(yīng)地，結(jié)合上述方案，如圖4所示，本發(fā)明還提供一種履帶式收獲機(jī)，包括行車(chē)控制器、角度傳感器、衛(wèi)星接收天線、衛(wèi)星導(dǎo)航終端以及液壓缸；行車(chē)控制器與收獲機(jī)電氣連接；角度傳感器分別設(shè)置于履帶右行走馬達(dá)和左行走馬達(dá)上；衛(wèi)星接收天線設(shè)置于收獲機(jī)車(chē)外；衛(wèi)星導(dǎo)航終端設(shè)置于收獲機(jī)內(nèi)，并與行車(chē)控制器通訊連接；液壓缸用于控制收獲機(jī)運(yùn)行；相比于履帶式收獲機(jī)，如圖2、3所示的輪式收獲機(jī)，角度傳感器3可以設(shè)置于車(chē)架1的車(chē)輪橫梁上，并通過(guò)連桿4來(lái)控制車(chē)輪2的運(yùn)行角度。

通過(guò)采用上述方案，衛(wèi)星導(dǎo)航集成計(jì)畝控制系統(tǒng)應(yīng)用在收獲機(jī)整車(chē)控制系統(tǒng)上，由整車(chē)的電源供電，隨收獲機(jī)整車(chē)作業(yè)一起工作，當(dāng)整車(chē)工作結(jié)束，其作業(yè)的區(qū)域面積也隨之計(jì)算并顯示出來(lái)，同時(shí)有記憶存儲(chǔ)的功能，方便累計(jì)計(jì)算作業(yè)總面積；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛并精準(zhǔn)測(cè)量收獲面積，精度高、省人力、自動(dòng)化程度高。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性的描述，顯然本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。