[发明专利]一种履带式自动行驶车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于农业生产的履带式自动行驶车辆，属于农业机械自动化领域。 

背景技术

近年来，由于世界能源价格不断上涨，发动机能源利用率相对低下，以及农业生产环境的恶劣性，使得十分有必要开发出一种太阳能式自动行使车辆，来代替人进行诸如喷洒农药等危害比较大的田间作业。 

目前，用于农业生产的自动行走车所采用的导航方式主要有GPS导航、视觉导航、电磁诱导导航、激光导航等。但是上述各种导航方式在工作环境、成本、系统柔性等方面都存在比较大的问题。GPS导航成本较高，定位信号易受周围建筑、树木等的影响；视觉导航中图像处理比较复杂，对处理速度要求较高，系统易受外界光线影响。电磁诱导导航路径变更柔性较差，且系统成本较高。 

有发明内容

针对现有技术的问题及缺陷，本发明提供了一种利用导向轮进行导航的履带式自动行驶车辆。此种导航方式不仅可以提高导航精度，增加系统灵活性，而且可以降低成本。 

实现上述发明目的的技术方案是一种履带式自动行驶车辆，包括车架7、履带驱动机构、导向机构、控制机构和电源，所述的履带驱动机构由安装在车架前端两侧的导向轮，后端两侧的驱动轮，安装在导向轮和驱动轮之间的 履带，安装在车架外侧与履带内侧底部接触的支重轮，输出、输入端分别与驱动轮和直流电机连接的减速器组成；所述的电源由安装在车架顶部的太阳能电池板、中间的蓄电池组组成；所述的导向机构由一端与车架正前端连接、另一端与减震器一端连接的导向杆，与减震器的另一端连接的中间有凹槽的导向轮，安装在导向杆与减震器之间的弹簧组成；所述的控制机构由安装在车架中间的电机驱动器，微处理器，和安装在车架与导向杆、导向杆与减震器连接处的编码器组成； 

其中，蓄电池组的电源输入端与太阳能电池板连接，输出端与微处理器和电机驱动器的电源输入端连接，微处理器的信号线分别与编码器和电机驱动器的输入信号端连接，电机驱动器的输出信号端与直流电机的相应端连接。 

所述的电机驱动器、直流电机、减速器各有两个。 

本发明履带式自动行驶车辆的工作原理：在车辆作业路线上铺设橡胶管，并将导向轮放在橡胶管上，当车辆行驶时，在减震器弹簧压力的作用下，导向轮上的凹槽始终保持与橡胶管相接触，并使导向轮沿橡胶管不断向前运动。同时，安装在车上的微处理器根据两个编码器所测量到的车体与导向杆，导向轮与导向杆之间的偏转角计算出车体与行驶路线的横向偏差和方向偏差，并发出相应控制信号给与履带驱动机构相连接的两个电机控制器，控制器控制电机旋转，所产生的旋转力矩通过两个减速器分别传递给左右驱动轮，从而实现对自动行走车转向、加速、减速、起停的控制，使车辆自动沿橡胶管行走。通过移动橡胶管的位置即可方便的改变自动行驶车辆的运动路线，操作简单，路径变更更加灵活。车体顶部安装有太阳能电池板，电池板将太阳能转化成电能并储存在蓄电池内，蓄电池组为电机、微处理器、编码器等提 供电源，既无油耗，又无污染。 

本发明履带式自动行驶车辆所采用的导航方式，无须进行复杂的图象处理，不用购买价格昂贵的定位装置，引导方式简单，系统柔性好，精度高。履带车采用太阳能电池板供电，既节约能源又保护环境。同时，履带式车辆又可减轻作业机械对土壤的碾压。本发明自动行走车辆能够自动行驶，无须人工操作，为田间自动喷药、施肥、施水、果实采摘等提供了一个良好的移动平台，具有很好的应用前景。 

附图说明

图1是履带式自动行驶车辆的控制系统方框图； 

图2是履带式自动行驶车辆的主视图。 

以下是本发明附图1～2中的具体标记说明： 

1蓄电池组、2微处理器、3电机驱动器、4直流电机、5减速器、6太阳能电池板、7车架、8驱动轮、9支重轮、10导向轮、11履带、12导向轮、13减震器、14弹簧、15编码器、16导向杆、17编码器 

具体实施方式

以下结合附图和发明人给出的具体实施例对本发明的履带式自动行驶车辆做进一步的详细描述。