[發明專利]一種全地形智能農用多功能動力底盤

在審

• 申請號: 202010984712.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112124426A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 張兆國;張振東;薛浩田;解開婷;王海翼;李彥彬;余小蘭
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B62D21/00
• 分類號: B62D21/00;B62D21/18;B60K1/00;G05D1/02;G01N27/04
• 代理公司: 昆明人從眾知識產權代理有限公司 53204
• 代理人: 何嬌

1.一種全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：包括仿形驅動系統，所述仿形驅動系統包括四組驅動裝置，均分別安裝在底盤(5)下方，每組驅動裝置結構均相同，每一組驅動裝置包括連桿懸架(7)、仿形輪組(11)、懸架鏈接拉簧(12)、角度編碼器(13)、轉向拉桿(14)、液壓油缸(15)、懸臂(17)、電機(18)；

所述連桿懸架(7)上端和底盤(5)鉸接，下端與第一法蘭圓盤(19)活動鉸接，兩個懸臂(17)的上端活動的連接在第一法蘭圓盤(19)、第二法蘭圓盤(20)之間，兩個懸臂(17)的下端分別安裝有仿形輪組(11)，兩個懸臂(17)的下端之間安裝有懸架鏈接拉簧(12)，第二法蘭圓盤(20)的第一筋肋板(21)上安裝有液壓油缸(15)，液壓油缸(15)的伸縮端上端安裝在底盤(5)下底面，第二法蘭圓盤(20)的第二筋肋板(22)上安裝有轉向拉桿(14)，轉向拉桿(14)再與電機(18)連接，角度編碼器(13)安裝在第二法蘭圓盤上，控制器(4)分別與角度編碼器(13)、液壓油缸(15)、電機(18)連接。

2.根據權利要求1所述的全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：所述連桿懸架(7)包括2根伸縮桿、一根伸縮連桿機構，2根伸縮桿、一根伸縮連桿機構上端均和底盤(5)鉸接，下端均與第一法蘭圓盤(19)活動鉸接。

3.根據權利要求1所述的全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：還包括田間環境感知系統；所述田間環境感知系統包括一個安裝于車架底盤前側的激光雷達(1)與安裝在激光雷達側面更靠近中心位置的TOF深度相機(16)，車架安裝于農機具前方，用于對農機具工作環境進行信息采集；TOF深度相機(16)負責獲取作業時局部范圍內較精細的地形信息；其中若干個傳感器放置于傳感器盒(6)內，通過若干個傳感器采集田間環境信息，傳感器盒(6)中各傳感器采集數據傳輸給控制器(4)，并通過坐標變換系統構建高程地圖模型。

4.根據權利要求1所述的全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：還包括路徑規劃導航系統；所述路徑規劃導航系統，包括導航系統模塊與路徑規劃模塊，導航系統模塊以SLAM系統為整個導航系統的核心模塊；路徑規劃導航系統首先接收經過坐標變換后的田間環境感知系統采集的數據信息，根據底盤(5)的運動模型和觀測模型，利用概率或優化的SLAM算法完成路標提取、數據關聯、傳感器數據融合、底盤定位、增量式地圖構建工作，為路徑規劃模塊，提供精確的定位和地圖模型；其次輔以路徑規劃模塊接受底盤的定位信息、里程計信息和周圍環境地圖信息，在精準定位的前提下，自主規劃行走路線，并實時有效的避障行駛，同時角度編碼器(13)將地面起伏情況反饋給仿形驅動系統。

5.根據權利要求1所述的全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：還包括人機交互系統；所述人機交互系統用于地圖和底盤模型的可視化界面顯示，實現二維地圖的增量式創建，以及底盤前方實際環境的圖像顯示；同時能為自主模式下的路徑規劃系統指定目標點，在人工控制模式下通過鍵盤或手柄實現底盤的運動控制，完成土壤水分、土壤堅實度物理信息的測定并匯總上傳至云平臺儲存。

6.根據權利要求1所述的全地形智能農用多功能動力底盤，其特征在于：還包括供電系統；所述供電系統由鋰電池組(2)、電機(18)、電源管理系統組成，電源管理系統負責管理電池輸出的電源對各個子系統的供電分配，實現供電管理和保護。