[發(fā)明專利]高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)及調(diào)平方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810214620.3
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN108437733B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉平義;太健健;李海濤;王壯壯;趙晨;魏文軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B60G17/015
• 分類號: B60G17/015;B60G17/0165;B60G17/019
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本發(fā)明涉及一種高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)及調(diào)平方法，屬于車輛平臺調(diào)平技術(shù)領(lǐng)域。包括：平臺、支架、底座、車身、懸架、車輪、測距傳感器、車身傾角傳感器、平臺傾角傳感器、支架傾角調(diào)整電機、平臺傾角調(diào)整電機、中央處理器，農(nóng)用車輛在行走作業(yè)過程中，車身傾角傳感器周期性讀取車身的俯仰角和側(cè)傾角，同時測距傳感器周期性同步測量車輪前方地面的相對高度信息，計算出下一時刻車身的俯仰角、側(cè)傾角變化量，預(yù)先獲取在保持平臺水平條件下、支架傾角調(diào)整電機和平臺傾角調(diào)整電機的角度調(diào)整量，兩個傾角調(diào)整電機在調(diào)整周期內(nèi)完成預(yù)定角度調(diào)整，實現(xiàn)農(nóng)用車輛在行走作業(yè)過程中平臺的預(yù)檢測主動調(diào)平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于車輛平臺調(diào)平技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)及調(diào)平方法。

背景技術(shù)

在我國農(nóng)作物種植用地中丘陵、盆地占有面積較多，農(nóng)用車輛在丘陵、盆地等地形上行走作業(yè)時，存在著丘陵、盆地等復(fù)雜地形變化會引起車身側(cè)傾角和俯仰角產(chǎn)生較大變化的問題，導(dǎo)致車輛平臺或車身上的工作部件的作業(yè)效果產(chǎn)生較大的波動；因此，需要采取一定的調(diào)平技術(shù)措施使車輛平臺或車身上的工作部件在一定誤差允許范圍內(nèi)保持水平，從而保障工作部件的作業(yè)質(zhì)量，常見的農(nóng)用車輛動態(tài)調(diào)平技術(shù)措施主要有車輛平臺調(diào)平和車身調(diào)平兩種。

車輛平臺調(diào)平和車身調(diào)平這兩種調(diào)平方式都可以采用位置誤差調(diào)平法、角度誤差調(diào)平法或基于“離散平面”的調(diào)平策略，無論何種動態(tài)調(diào)平技術(shù)措施都是利用傳感器檢測車輛平臺或者車身的傾角信息，然后把檢測到的傾角信息傳送到控制器進行處理，執(zhí)行機構(gòu)按照控制器的計算結(jié)果進行調(diào)整，從而實現(xiàn)車輛平臺或車身的動態(tài)調(diào)平；以上的調(diào)平方法都屬于被動調(diào)平方法，適用于低速或超低速行走作業(yè)，調(diào)整動作發(fā)生在不平狀態(tài)出現(xiàn)之后具有一定的延后性，導(dǎo)致調(diào)平精度低或調(diào)整功耗大，不能夠預(yù)先檢測要通過的地面的高度信息并提前進行調(diào)整動作，不能實現(xiàn)車身預(yù)檢測主動調(diào)平；CN106427451A公開了一種農(nóng)用動力底盤調(diào)平系統(tǒng)和調(diào)平方法，通過提前檢測地面的高度信息，計算下一時刻各懸架調(diào)整量來實現(xiàn)對車身的主動調(diào)平，此種方法需要調(diào)整四組懸架的高度，因此調(diào)整過程比較復(fù)雜、緩慢、且調(diào)整功耗大，適用于重載、低速車輛的車身調(diào)平；不能滿足農(nóng)用車輛高速、高效作業(yè)的發(fā)展趨勢，因此，探索一種能夠滿足高速作業(yè)要求的農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)及調(diào)平方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是要提供一種高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)及調(diào)平方法，針對丘陵、盆地等復(fù)雜地形變化引起車身俯仰角和側(cè)傾角變化較大問題，實現(xiàn)農(nóng)用車輛行走作業(yè)過程中車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平；通過檢測各車輪前方地面相對高度信息，計算出下一時刻車身俯仰角、側(cè)傾角的變化量，預(yù)先獲得在保持車輛平臺水平條件下、平臺的俯仰角和側(cè)傾角調(diào)整量，從而可以提前一段時間開始調(diào)整平臺的俯仰角、側(cè)傾角，實現(xiàn)農(nóng)用車輛在丘陵、盆地等復(fù)雜地形高速度行走作業(yè)中車輛平臺的主動調(diào)平。

高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)包括：平臺(1)、支架(2)、底座(3)、車身(4)、懸架(5)、車輪(6)、測距傳感器(7)、車身傾角傳感器(8)、平臺傾角傳感器(9)、支架傾角調(diào)整電機(10)、平臺傾角調(diào)整電機(11)、中央處理器(12)，四組懸架(5)按給定的軸距b和輪距a左右對稱安裝在車身(4)上、四組懸架(5)下部分別與四個車輪(6)聯(lián)接，四個測距傳感器(7)分別安裝在車身(4)上、位于各車輪(6)前方距離s處，平臺(1)和支架(2)轉(zhuǎn)動連接、轉(zhuǎn)角由平臺傾角調(diào)整電機(11)控制，支架(2)和底座(3)轉(zhuǎn)動連接、轉(zhuǎn)角由支架傾角調(diào)整電機(10)控制，平臺(1)和支架(2)的轉(zhuǎn)動軸線與支架(2)和底座(3)的轉(zhuǎn)動軸線垂直，底座(3)固連在車身(4)上、保持支架(2)和底座(3)的轉(zhuǎn)動軸線與車身(4)前進方向平行，車身傾角傳感器(8)安裝在車身(4)上、測量車身(4)的俯仰角和側(cè)傾角，平臺傾角傳感器(9)安裝在平臺(1)上、測量平臺(1)的俯仰角和側(cè)傾角殘留量，中央處理器(12)設(shè)置在車身(4)上，組成高速農(nóng)用車輛平臺預(yù)檢測主動調(diào)平系統(tǒng)。