[發明專利]丘陵山地自動調平果園綜合工作平臺

有效

• 申請號: 201610529079.6
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN106171086B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 樊桂菊;張曉輝;王永振;仉利
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: A01B51/02
• 分類號: A01B51/02;G05D3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種丘陵山地自動調平果園綜合工作平臺，其特征在于包括支撐機構、升降機構、調平機構、工作平臺、控制系統、控制軟件和報警模塊；

所述的支撐機構包括支撐角座、豎臂和橫臂；所述的支撐角座上面焊接豎臂；橫臂鉸接在豎臂頂部；

所述的升降機構為升降油缸；橫臂左側下方的豎臂上鉸接升降油缸無桿腔耳環，升降油缸有桿腔耳環鉸接在橫臂右側下端面；橫臂右端面鉸接工作平臺；通過升降油缸可以調節工作平臺高度；

所述的調平機構為調平油缸；橫臂下方升降油缸無桿腔耳環鉸接處下方的豎臂上鉸接調平油缸無桿腔耳環，調平油缸有桿腔耳環鉸接在工作平臺上；豎臂、橫臂、工作平臺和調平油缸組成平行四邊形結構；

所述的控制系統包括單片機系統、位移傳感器、角度傳感器和控制閥；單片機系統和控制閥安裝在控制盒內，控制盒安裝在工作平臺的前端；所述的角度傳感器安裝在工作平臺上；調平油缸上安裝有位移傳感器；單片機系統分別和位移傳感器、角度傳感器和控制閥連接；所述的控制閥由升降油缸控制閥和調平油缸控制閥組成；升降油缸控制閥和調平油缸控制閥均設有三個工作位，上位控制油缸伸長，中位控制油缸鎖緊，下位控制油缸縮短；升降油缸控制閥和調平油缸控制閥通過油管分別與油泵、升降油缸和調平油缸相連；所述的角度傳感器安裝在工作平臺上，用于檢測工作平臺的傾斜角度；所述的位移傳感器安裝在調平油缸上，用于檢測調平油缸的伸長量；

所述的單片機系統中存儲有控制軟件；所述控制軟件的控制內容包括平地作業和坡地作業兩種方式：平地作業時，調平機構利用橫臂與調平油缸組成的平行四邊形結構在升降過程中保持水平作業，在坡地作業時，設有兩級調平模式，當工作平臺傾斜角度大于2°且小于20°時，控制系統通過位移傳感器獲得調平油缸伸縮量控制調平油缸實現工作平臺一級粗略調平，使工作平臺傾斜角度小于2°，當工作平臺傾斜角度小于2°時，利用角度傳感器實現工作平臺二級精準調平，使工作平臺傾斜角度在0.5°以內，達到工作平臺調平的目的；工作平臺上坡調平過程分為兩個階段，首先是上坡先調平，工作平臺上坡后進入調平階段，調平油缸BE需要伸長到BE'完成工作平臺調平；BE'計算式為：

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式中，θ₁為工作平臺上坡調平角度，θ₁等于爬坡角度θ；B為調平油缸安裝點；C為橫臂與豎臂安裝點；D為工作平臺與橫臂安裝點；E'為調平后的工作平臺與調平油缸安裝點；

上坡先調平結束后，當工作平臺在斜坡上進行升降作業時，調平油缸需要實時調整伸長量，調平油缸由BE伸長到BE”完成工作平臺實時調平；

BE”計算式為：

式中：θ為爬坡角度；β為上坡調平橫臂升降后與升降前夾角；B為調平油缸安裝點；C為橫臂與豎臂安裝點；D'為舉升后工作平臺與橫臂安裝點；E”為舉升后工作平臺與調平油缸安裝點；

同樣工作平臺下坡調平過程分為兩個階段，首先是下坡先調平，工作平臺下坡后進入調平階段，調平油缸BE需要伸長到BE₁完成工作平臺調平；

BE₁計算式為：

式中：θ₂為工作平臺下坡調平角度，θ₂等于爬坡角度θ；B為調平油缸安裝點；C為橫臂與豎臂安裝點；D為工作平臺與橫臂安裝點；E₁為調平后的工作平臺與調平油缸安裝點；

下坡先調平結束后，當工作平臺在斜坡上進行升降作業時，調平油缸進入升降調平階段，調平油缸由BE伸長到BE₂完成工作平臺實時調平；

BE₂計算式為：

式中，θ為爬坡角度；β₁為下坡調平橫臂升降后與升降前夾角；B為調平油缸安裝點；C為橫臂與豎臂安裝點；D₁為舉升后工作平臺與橫臂安裝點；E₂為調平后的工作平臺與調平油缸安裝點；

所述報警模塊包括報警器和警示燈；報警器和警示燈分別與單片機系統連接；單片機系統根據工作平臺作業環境要求設定工作平臺最大傾斜角度為20°，超出最大傾斜角度時工作平臺停止作業并實時報警。

2.如權利要求1所述的一種丘陵山地自動調平果園綜合工作平臺，其特征在于所述的單片機系統采用STM32單片機。