一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及自動(dòng)行走田園管理機(jī)，特別涉及一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，屬于農(nóng)用機(jī)械領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]田園管理機(jī)是一種在農(nóng)田或果園中完成中耕、鋤草、施肥、植保、田間運(yùn)輸、采載平臺(tái)等功能的農(nóng)用機(jī)械，目前田園管理機(jī)有手動(dòng)操作和遙控兩種，對(duì)于與手動(dòng)操作的田園管理機(jī)不能適應(yīng)低矮果樹環(huán)境下工作，而遙控型的田園管理機(jī)需要操作者時(shí)刻關(guān)注機(jī)器的狀態(tài)，相對(duì)于人工工作雖然減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但是，對(duì)操作者的注意力和反應(yīng)程度以及耐心也是一個(gè)極大的考驗(yàn)。循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)解決了上述問題，它不需要操作者實(shí)時(shí)關(guān)注田園管理機(jī)的工作狀態(tài)，循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)會(huì)沿著使用者指定的路線行走從而真正實(shí)現(xiàn)田園管理自動(dòng)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有田園管理機(jī)使用中存在控制不方便的問題，提出一種循跡自動(dòng)行走的工作模式，以實(shí)現(xiàn)真正的田園管理自動(dòng)化。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，包括軌跡帶、循跡行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述軌跡帶由線性排列的LED紅外線發(fā)射管、開關(guān)控制電路和調(diào)制信號(hào)控制電路組成，所述循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝有循跡控制器，所述循跡控制器與循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)的主控系統(tǒng)相連，為主控系統(tǒng)傳遞方向信息，所述軌跡帶中LED紅外線發(fā)射管發(fā)出信號(hào)由循跡行走田園管理機(jī)循跡控制器接收，所述線性排列的LED紅外線發(fā)射管分段組成，LED紅外線發(fā)射管按照間隔為5 — 1cm距離，由20— 40個(gè)LED紅外線發(fā)射管組成一段，所述段根據(jù)使用長度需求組成整個(gè)軌跡帶，所述開關(guān)控制電路中由單片機(jī)控制開關(guān)管，開關(guān)管控制由LED紅外線發(fā)射管組成的軌跡帶，所述循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝的循跡控制器由五個(gè)紅外線接收管和循跡控制板組成，所述五個(gè)紅外線接收管呈扇形排列，所述循跡控制板由紅外線線接收濾波電路、單片機(jī)電路和通訊電路組成，所述紅外線線接收濾波電路由紅外線接收電路和對(duì)應(yīng)所述調(diào)制信號(hào)控制電路中頻率的帶通濾波器電路組成，所述單片機(jī)電路由單片機(jī)和相應(yīng)的外圍電路組成，根據(jù)固化于其中的單片機(jī)程序完成位置判斷和方向信號(hào)，所述通訊電路由通訊集成塊組成，采用CAN總線或LIN總線或RS485總線或RS422總線通過4_20mA信號(hào)輸出，將方向信號(hào)傳輸給循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明專利帶來的積極效果為:使用者按照需要設(shè)定好軌跡帶，將循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)放到已經(jīng)設(shè)定好的軌跡帶的指路范圍，啟動(dòng)機(jī)器，循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)自動(dòng)按照設(shè)定好的軌跡帶的指定路徑行走，特別是在低矮果園中，可減輕操作人員集中精力操作遙控器的疲勞度，能夠在無人狀況下實(shí)施農(nóng)機(jī)作業(yè)，本發(fā)明中軌跡帶采用LED紅外線發(fā)射管，循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝的循跡控制器由五個(gè)紅外線接收管和循跡控制板組成，紅外線接收器的五個(gè)紅外線接收管呈扇形排列，信號(hào)發(fā)射和接收可靠穩(wěn)定，誤碼率低，判斷準(zhǔn)確，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，易于實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用與田園管理中能有效的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高管理效率，適合在農(nóng)用機(jī)械上推廣使用。
【附圖說明】
[0006]圖1本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2本發(fā)明的LED紅外線發(fā)射管軌跡帶。
[0008]圖3本發(fā)明的紅外線接收管排列。
[0009]圖4本發(fā)明的單片機(jī)方向判斷程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下參照?qǐng)D1、圖2、圖3對(duì)該發(fā)明進(jìn)行說明。其中，101-軌跡帶、102-紅外線、Dl-紅外接收管1、D2-外接收管2、D3-外接收管3、D4_外接收管4、D5_外接收管5、103-單片機(jī)、104-通訊電路、105-循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)、圖2中，201-調(diào)制信號(hào)控制電路、202a、202b、202c、202d-分別代表段接頭a、段接頭b、段接頭c、段接頭d、203a、203b-分別代表開關(guān)控制電路a、開關(guān)控制電路b，
以下就循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)的整體構(gòu)成進(jìn)行說明，然后，分別就軌跡帶和田園管理機(jī)的自動(dòng)行走控制進(jìn)行說明。
[0011]從圖1中可以看出，軌跡帶101主要由線性排列的LED紅外線發(fā)射管、開關(guān)控制電路和調(diào)制信號(hào)控制電路組成，所述LED紅外線發(fā)射管能夠發(fā)出不同頻率，田園管理機(jī)機(jī)頭部安裝有循跡控制器，從圖3中可以看出，循環(huán)控制器中設(shè)置有紅外線接收器，紅外線接收器由多個(gè)紅外線接收管構(gòu)成，多個(gè)紅外線接收管構(gòu)成了扇形形狀，多個(gè)紅外線接收管分別接收不同頻率的信號(hào)后，由單片機(jī)按照主程序，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理。另外，在循環(huán)控制器中還設(shè)置有紅外線接收濾波電路、單片機(jī)103電路和通訊電路104，所述紅外線接收濾波電路是由紅外線接收器和對(duì)應(yīng)上述調(diào)制信號(hào)控制器頻率的帶通濾波器電路組成。所述單片機(jī)電路由單片機(jī)和相應(yīng)的外圍電路組成，根據(jù)固化于其中的單片機(jī)程序完成位置判斷和方向信號(hào)，接收器接收的信號(hào)利用單片機(jī)103處理，再利用通訊電路104，將方向信號(hào)傳輸給循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)105。所述的通訊電路104由通訊集成塊組成，能完成多種通信方式中一種或幾種的通信，循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)105控制田園管理機(jī)按照軌跡帶101的方向行走。
[0012]以下參照?qǐng)D2就所述軌跡帶101進(jìn)行說明，所述軌跡帶101主要是向田園管理機(jī)發(fā)出軌跡帶信號(hào)，軌跡帶101主要由線性排列的LED紅外線發(fā)射管、開關(guān)控制電路和調(diào)制信號(hào)控制電路組成。所述軌跡帶101中的紅外線102的頻率由單片機(jī)控制開關(guān)控制電路控制。軌跡帶101由多個(gè)段構(gòu)成，在本實(shí)施例中，202a、202b、202c、202d-分別代表段接頭a、段接頭b、段接頭c、段接頭d、203a、203b_分別代表開關(guān)控制電路a、開關(guān)控制電路b，其中，每個(gè)LED紅外線發(fā)射管段由20-40個(gè)LED紅外線發(fā)射管構(gòu)成，每個(gè)LED紅外線發(fā)射管之間的間隔為5-lOcm，每個(gè)段的信號(hào)由調(diào)制信號(hào)控制電路201產(chǎn)生，形成了 30— 60KHz的矩形波電信號(hào)，然后，與功率驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)40個(gè)LED紅外線發(fā)射管發(fā)出30—60KHz的紅外線信號(hào)，主要信號(hào)頻率為:32KHz、35KHz、38KHz、42KHz、52KHz，由開關(guān)控制電路203a、203b控制。通過控制的LED紅外線發(fā)射管構(gòu)成了一條軌跡帶，發(fā)出的不同頻率，軌跡帶上的信號(hào)被安裝在田園管理機(jī)上設(shè)置的紅外線接收管接收。
[0013]以下參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行說明，在本實(shí)施事例中，田園管理機(jī)上紅外線接收器由五個(gè)紅外線接收管組成，五個(gè)紅外線接收管為扇形狀分布，五多個(gè)紅外線接收管分別接收30— 60KHz范圍內(nèi)的不同頻率紅外線信號(hào)，接收信號(hào)后，由單片機(jī)按照主程序，對(duì)其信號(hào)進(jìn)行識(shí)別處理。另外，在循環(huán)控制器中還設(shè)置有紅外線接收濾波電路、單片機(jī)103電路和通訊電路104，所述紅外線接收濾波電路是由紅外線接收器和對(duì)應(yīng)上述調(diào)制信號(hào)控制器頻率的帶通濾波器電路組成。所述單片機(jī)電路由單片機(jī)和相應(yīng)的外圍電路組成，根據(jù)固化于其中的單片機(jī)程序完成位置判斷和方向信號(hào)，接收器接收的信號(hào)利用單片機(jī)103處理，再利用通訊電路104，將方向信號(hào)傳輸給循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)105。所述的通訊電路104由通訊集成塊組成,能完成CAN總線、LIN總線、RS485總線、RS422總線、4-20mA等通信方式中一種或幾種的通信，循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)105根據(jù)信號(hào)，發(fā)出指令，控制田園管理機(jī)按照軌跡帶101的方向行走。。
[0014]圖4為本發(fā)明的單片機(jī)方向判斷程序流程，圖中表示的是單片機(jī)接收到信號(hào)后，對(duì)方向判斷程序流程圖，主程序通過自檢后，對(duì)各個(gè)紅外線接收管的信號(hào)進(jìn)行判斷，由此來確定田園機(jī)的移動(dòng)方向。
[0015]通過上述技術(shù)方案，使用者按照需要設(shè)定好軌跡帶，然后將循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)放到已經(jīng)設(shè)定好的軌跡帶的指路范圍，啟動(dòng)機(jī)器，循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)即自動(dòng)開始工作工作過程中優(yōu)先執(zhí)行使用者的遙控干預(yù)指令，如果沒有干預(yù)信號(hào)，即自動(dòng)按照設(shè)定好的軌跡帶的指定路徑行走，利用本發(fā)明技術(shù)，可減輕田園管理機(jī)操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在很輕松的狀況下，就可實(shí)現(xiàn)田園管理機(jī)沿著實(shí)現(xiàn)設(shè)定軌道進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)了田園管理機(jī)的自動(dòng)化作業(yè)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，包括軌跡帶、循跡行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述軌跡帶由線性排列LED紅外線發(fā)射管、開關(guān)控制電路和調(diào)制信號(hào)控制電路組成，所述循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝有循跡控制器，所述循跡控制器與循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)的主控系統(tǒng)相連，為主控系統(tǒng)傳遞方向信息，所述軌跡帶中LED紅外線發(fā)射管發(fā)出信號(hào)由循跡行走田園管理機(jī)循跡控制器接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述線性排列的LED紅外線發(fā)射管分段組成，LED紅外線發(fā)射管按照間隔為5 — 1cm距離，由20— 40個(gè)LED紅外線發(fā)射管組成一段，所述段根據(jù)使用長度需求組成整個(gè)軌跡帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述開關(guān)控制電路中由單片機(jī)控制開關(guān)管，開關(guān)管控制由LED紅外線發(fā)射管組成的軌跡帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝的循跡控制器由五個(gè)紅外線接收器和循跡控制板組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述紅外線接收器的五個(gè)紅外線接收管呈扇形排列。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述循跡控制板由紅外線接收濾波電路、單片機(jī)電路和通訊電路組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和6所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述紅外線接收濾波電路由紅外線接收管和對(duì)應(yīng)所述調(diào)制信號(hào)控制電路中頻率的帶通濾波器電路組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述單片機(jī)電路由單片機(jī)和相應(yīng)的外圍電路組成，根據(jù)固化于其中的單片機(jī)程序完成位置判斷和方向信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，其特征在于:所述通訊電路由通訊集成塊組成，能完成CAN總線、LIN總線、RS485總線、RS422總線、4_20mA等通信方式中一種或幾種的通信，將方向信號(hào)傳輸給循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)主控系統(tǒng)。
【專利摘要】一種循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)，屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域，包括軌跡帶、循跡行走田園管理機(jī)，所述軌跡帶由線性排列的LED紅外線發(fā)射管、開關(guān)控制電路和調(diào)制信號(hào)控制電路組成，所述循跡行走田園管理機(jī)頭部安裝有循跡控制器，所述循跡控制器與循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)的主控系統(tǒng)相連，為主控系統(tǒng)傳遞方向信息。循跡自動(dòng)行走田園管理機(jī)自動(dòng)按照設(shè)定好的軌跡帶的指定路徑行走，特別是在低矮果園中，可減輕操作人員集中精力操作遙控器的疲勞度，能夠在無人狀況下實(shí)施農(nóng)機(jī)作業(yè)。
【IPC分類】G05D1-02
【公開號(hào)】CN104699085
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310652781
【發(fā)明人】王丁磊, 史英, 吳耀春, 史波, 梁宵良
【申請(qǐng)人】安陽市鑫地農(nóng)機(jī)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2013年12月9日