[發(fā)明專利]一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010984712.7
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112124426A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)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(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 53204
• 代理人: 何嬌

本發(fā)明涉及一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤，屬于車輛技術(shù)領域。本發(fā)明包括仿形驅(qū)動系統(tǒng)，所述仿形驅(qū)動系統(tǒng)包括四組驅(qū)動裝置，均分別安裝在底盤下方，每組驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)均相同，每一組驅(qū)動裝置包括連桿懸架、仿形輪組、懸架鏈接拉簧、角度編碼器、轉(zhuǎn)向拉桿、液壓油缸、懸臂、電機。本發(fā)明提供一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤，以適應各種不同地形的行駛要求，提高農(nóng)業(yè)機械再耕作時對其地形適應性、通過性。解決了農(nóng)用裝備在復雜農(nóng)田環(huán)境中地面適應性差、防滑性差、附著力不足、通過性差、車身難以調(diào)平等問題。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤，屬于車輛技術(shù)領域。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械的工作行駛環(huán)境為田間或山地等非道路復雜場合，行駛條件較為惡劣，而良好的行駛平順性能可以大大改善作業(yè)者的工作條件，提高作業(yè)質(zhì)量，改善行駛安全性，并能延長整車或整機使用壽命。我國大部分耕地為小地塊，壟溝、田埂等地形復雜，簡單的車輪系統(tǒng)并不能有效地解決復雜地形的行駛和越障問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：本發(fā)明針對以丘陵山區(qū)為代表性的復雜地形，提供一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤，以適應各種不同地形的行駛要求，提高農(nóng)業(yè)機械再耕作時對其地形適應性、通過性。

本發(fā)明技術(shù)方案是：一種全地形智能農(nóng)用多功能動力底盤，包括仿形驅(qū)動系統(tǒng)，所述仿形驅(qū)動系統(tǒng)包括四組驅(qū)動裝置，均分別安裝在底盤5下方，每組驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)均相同，每一組驅(qū)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向拉桿14，轉(zhuǎn)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。

作為本發(fā)明的進一步方案，所述連桿懸架7包括2根伸縮桿、一根伸縮連桿機構(gòu)，2根伸縮桿、一根伸縮連桿機構(gòu)上端均和底盤5鉸接，下端均與第一法蘭圓盤19活動鉸接。

作為本發(fā)明的進一步方案，還包括田間環(huán)境感知系統(tǒng)；所述田間環(huán)境感知系統(tǒng)包括一個安裝于車架底盤前側(cè)的激光雷達1與安裝在激光雷達側(cè)面更靠近中心位置的TOF深度相機16，車架安裝于農(nóng)機具前方，用于對農(nóng)機具工作環(huán)境進行信息采集；TOF深度相機16負責獲取作業(yè)時局部范圍內(nèi)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(nèi)，通過若干個傳感器采集田間環(huán)境信息，傳感器盒6中各傳感器采集數(shù)據(jù)傳輸給控制器4，并通過坐標變換系統(tǒng)構(gòu)建高程地圖模型。

作為本發(fā)明的進一步方案，還包括路徑規(guī)劃導航系統(tǒng)；所述路徑規(guī)劃導航系統(tǒng)，包括導航系統(tǒng)模塊與路徑規(guī)劃模塊，導航系統(tǒng)模塊以SLAM系統(tǒng)為整個導航系統(tǒng)的核心模塊；路徑規(guī)劃導航系統(tǒng)首先接收經(jīng)過坐標變換后的田間環(huán)境感知系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)底盤5的運動模型和觀測模型，利用概率或優(yōu)化的SLAM算法完成路標提取、數(shù)據(jù)關聯(lián)、傳感器數(shù)據(jù)融合、底盤定位、增量式地圖構(gòu)建工作，為路徑規(guī)劃模塊，提供精確的定位和地圖模型；其次輔以路徑規(guī)劃模塊接受底盤的定位信息、里程計信息和周圍環(huán)境地圖信息，在精準定位的前提下，自主規(guī)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(qū)動系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進一步方案，還包括人機交互系統(tǒng)；所述人機交互系統(tǒng)用于地圖和底盤模型的可視化界面顯示，實現(xiàn)二維地圖的增量式創(chuàng)建，以及底盤前方實際環(huán)境的圖像顯示；同時能為自主模式下的路徑規(guī)劃系統(tǒng)指定目標點，在人工控制模式下通過鍵盤或手柄實現(xiàn)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。