一种四轮毂电机电驱的可视化遥控电动微耕机 |
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| 申请号 | CN201610102601.2 | 申请日 | 2016-02-24 | 公开(公告)号 | CN105684575A | 公开(公告)日 | 2016-06-22 |
| 申请人 | 湖北工业大学; | 发明人 | 杨光友; 杜昌盛; 陈学海; 郑拓; 刘虎; 全睿; 马志艳; 谌松; 李坤明; 祝传蜜; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种四 轮毂 电机 电驱的 可视化 遥控电动微耕机，包括电源、动 力 装置、旋耕刀组件、驱动行走组件、耕深调节组件、控制装置及车架；本发明通过采用可视化的遥控的操作方式实现耕地作业，大幅度减轻操作人员的劳动强度；同时避免了人员直接 接触 微耕机，确保了人员安全。本发明微耕机采用纯电动方式，无污染，具有环境友好性。行走驱动采用四个轮毂电机,通过速度控制可以实现微耕机的原地转向，同时，省去了机械转向机构，简化了结构设计。轮毂电机位于 车轮 内，节省了空间，改善微耕机的通过性。此外，更换微耕机的旋耕刀为其他机具即可实现其他的功能，如装上 排种器 和种箱即可实现 播种 功能，实现一机多用。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种四轮毂电机电驱的可视化遥控电动微耕机，其特征在于：包括电源、动力装置、旋耕刀组件、驱动行走组件、耕深调节组件、控制装置及车架(7)； |
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| 说明书全文 | 一种四轮毂电机电驱的可视化遥控电动微耕机技术领域背景技术[0002] 随着温室大棚种植方式的快速发展，急需满足温室大棚作业环境的农业机械。由于温室大棚空间的局限性，大型农机具在其中无法作业，需要适合温室大棚作业环境的小型化、多功能的农业机械。而为数不多的小型农业机械，普遍以柴油机或汽油机为动力，对棚室内的土壤、植物和空气都会造成严重的污染，直接影响到棚室内农作物的质量以及作业人员的身体健康。 发明内容[0003] 为了解决上述技术问题，本发明提供的一种基于视觉的远程遥控操作的电动微耕机，该微耕机具有结构简单、体积小、无污染、可远程可视化操控等特点。 [0004] 本发明所采用的技术方案是：一种四轮毂电机电驱的可视化遥控电动微耕机，其特征在于：包括电源、动力装置、旋耕刀组件、驱动行走组件、耕深调节组件、控制装置及车架；所述电源由第一锂电池组和第二锂电池组组成，第一锂电池组给四个轮毂电机供电，第二锂电池组给旋耕刀驱动电机供电； 所述动力装置由四个轮毂电机和一个旋耕刀驱动电动机组成，为微耕机行走及作业提供动力； 所述旋耕刀组件包括蜗轮蜗杆减速箱、旋耕刀及刀轴；旋耕刀驱动电机通电后，通过蜗轮蜗杆减速箱将动力传递给刀轴使旋耕刀旋转运动； 所述驱动行走组件由四个车轮组成，车轮内装有轮毂电机； 所述耕深调节组件由电动丝杆滑台和旋耕刀连接板组成；旋耕刀经旋耕刀连接板与电动丝杆滑台的滑块联接，电动丝杆滑台通过滑台底座与车架联接；控制电动丝杆滑台的滑块升降即可实现旋耕刀的升降，从而控制微耕机的旋耕深度； 所述控制装置由控制箱组成，控制的对象是四个轮毂电机、旋耕刀驱动电机以及摄像头； 所述旋耕刀驱动电机通过电动机支架板固定安装在所述旋耕刀连接板上，所述摄像头固定安装在所述车架上，所述四个车轮固定安装在所述车架上。 [0005] 作为优选，所述旋耕刀还配置有挡泥板，用于将旋起来的松土挡住，防止松土乱溅。 [0006] 作为优选，所述轮毂电机为永磁无刷直流轮毂电机。 [0007] 作为优选，所述电动丝杆滑台包括丝杆、光轴、滑块台板、滑块、滑台底座、步进电机支架、步进电机；滑块台板一面与旋耕刀连接板连接，另一面与滑块连接；丝杠和光轴通过两端支撑固定安装在滑台底座上，滑块通过丝杠螺母和直线轴承套设在丝杠和光轴上，丝杠通过联轴器与步进电机连接，步进电机通过步进电机支架固定在滑台底座上，滑台底座通过螺栓与车架连接。 [0008] 作为优选，四个轮毂电机轴均通过电机轴支撑座和螺母固定安装在所述车架上。 [0009] 本发明通过采用可视化的遥控的操作方式实现耕地作业，大幅度减轻操作人员的劳动强度；同时避免了人员直接接触微耕机，确保了人员安全。本发明微耕机采用纯电动方式，无污染，具有环境友好性。行走驱动采用四个轮毂电机,通过速度控制可以实现微耕机的原地转向，同时，省去了机械转向机构，简化了结构设计。轮毂电机位于车轮内，节省了空间，改善微耕机的通过性。此外，更换微耕机的旋耕刀为其他机具即可实现其他的功能，如装上排种器和种箱即可实现播种功能，实现一机多用。附图说明 具体实施方式[0011] 为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 [0012] 请见图1、图2、图3和图4， 本发明提供的一种四轮毂电机电驱的可视化遥控电动微耕机，包括电源、动力装置、旋耕刀组件、驱动行走组件、耕深调节组件、控制装置及车架7；电源由第一锂电池组5和第二锂电池组11组成，第一锂电池组5给四个轮毂电机供电，第二锂电池组11给旋耕刀驱动电机供电9；动力装置由四个永磁无刷直流轮毂电机和一个旋耕刀驱动电动机9组成，为微耕机行走及作业提供动力；旋耕刀组件包括挡泥板2、蜗轮蜗杆减速箱12和旋耕刀13及刀轴；旋耕刀驱动电机9通电后，通过蜗轮蜗杆减速箱12将动力传递给旋耕刀轴，使装在轴上的旋耕刀13旋转运动；挡泥板2用于将旋起来的松土挡住，防止松土乱溅。驱动行走组件由四个车轮4组成，车轮4内装有轮毂电机；耕深调节组件由电动丝杆滑台8和旋耕刀连接板3组成；电动丝杆滑台8包括丝杆801、光轴802、滑块台板803、滑块 804、滑台底座805、步进电机支架806、步进电机807；滑块台板803一面与旋耕刀连接板3连接，另一面与滑块804连接；丝杠801和光轴802通过两端支撑固定安装在滑台底座805上，滑块804通过丝杠螺母和直线轴承套设在丝杠801和光轴802上，丝杠801通过联轴器与步进电机807连接，步进电机807通过步进电机支架806固定在滑台底座805上，滑台底座805通过螺栓与车架3连接；旋耕刀13经蜗轮蜗杆减速箱12以及旋耕刀连接板3与电动丝杆滑台8的滑块联接，电动丝杆滑台8通过滑台底座与车架7联接；控制电动丝杆滑台8的滑块升降即可实现旋耕刀13的升降，从而控制微耕机的旋耕深度；控制装置由控制箱6组成，控制的对象是四个直流永磁轮毂电机、旋耕刀驱动电机9以及摄像头10；旋耕刀驱动电机9通过电动机支架板1固定安装在旋耕刀连接板3上，摄像头10固定安装在车架7上，四个轮毂电机均通过电机轴支撑座15和螺母14固定安装在车架7上。 [0013] 请见图5，本实施例的棚室遥控电动微耕机控制系统由车载端控制系统和远程遥控器组成。其中车载端控制系统由车载主控制器以及行走控制器、机具控制器和机器视觉控制器组成，所有控制器模块都通过CAN总线联接实现相互通讯。 [0014] 车载主控制器负责整个系统的协调控制，接收来自遥控端的命令，将命令传递给行政控制器、机具控制器和机器视觉控制器模块。行走控制器接收来自车载主控制器的指令，实现对行走轮轮毂电机控制。机具控制器接收来自车载主控制器的指令，控制无刷直流电机以及步进电机的工作状态，从而调节旋耕刀的转速以及耕深，从而实现对农机具的控制。机器视觉控制器接收来自车载主控制器指令，实现对现场图像采集和发送。 [0016] 具体操作流程如下：1.按下行走控制相关的遥控按钮，遥控端向车载主控器发送操作指令，车载主控器接收到来自遥控端的操作指令之后通过CAN总线向行走控制器发送相应的控制信号，控制各个轮毂电机的运转，实现整个车体的启动、停止、调速以及转向； 2.当微耕机行进到作业区域后,按下机具控制的遥控按钮，向车载主控制器发送操作指令，车载主控制器接收到来自遥控端的操作指令之后通过CAN总线向机具控制器发送相应的控制信号，如旋耕启停，旋耕刀深度控制等； 3.按下视频控制遥控按钮，向车载主控制器发送操作指令，车载主控制器接收到来自遥控端的操作指令之后通过CAN总线向机器视觉控制器发送指令，实现现场图像采集，并通过5.8GHz的无线信道将图像传回遥控端显示屏显示，实现对微耕机可视化操作。 [0017] 尽管本说明书较多地使用了电动机支架板1、挡泥板2、旋耕刀连接板3、车轮4、第一锂电池组5、控制箱6、车架7、电动丝杠滑台8、旋耕刀驱动电机9、摄像头10、第二锂电池组11、蜗轮蜗杆减速箱12、旋耕刀13、螺母 14、电机支撑座 15、丝杆801、光轴802、滑块底板 803、滑块804、滑台底座805、步进电机支架806、步进电机807等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便的描述本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 [0018] 应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。 |
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