[实用新型]一种遥操作拖拉机转向随动系统

说明书

本实用新型公开了一种遥操作拖拉机转向随动系统，包括遥操作端及拖拉机端，遥操作端包括相互连接的罗技G29力反馈方向盘与计算机，拖拉机端包括角度传感器、步进电机、摄像头、控制单元、路由器及硬盘刻录机，控制单元连接步进电机、角度传感器及硬盘刻录机，硬盘刻录机连接摄像头及路由器，路由器连接计算机，摄像头设置于拖拉机车头正上方，角度传感器的输入轴连接拖拉机前轮转向节，步进电机输出轴通过传动机构连接方向盘中心轴。由于采用了现有的力反馈方向盘，因此可以利用该方向盘已有的硬件，大大简化本系统的搭建。力反馈方向盘可实现室内方向盘与远端车辆方向盘同步转动的效果；角度传感器能够进一步提升遥操作过程中转向精度。

技术领域

本实用新型涉及一种遥操作拖拉机转向随动系统一种，属于农业机械技术领域。

背景技术

遥操作模式就是将机器智能与人的高级智能和快速反应能力相结合，最终实现优势互补，达到较高的作业质量和效率。为了适应这种农业人口不断减少、农田规模化经营日益明显的农业发展趋势，本领域技术人员亟需提供一种能够对农业机械的行驶与作业进行远程监视与精确控制，而并不显著增加农业机械的成本的一种遥操作拖拉机转向随动系统。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种遥操作拖拉机转向随动系统。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种遥操作拖拉机转向随动系统，包括遥操作端及拖拉机端，所述遥操作端包括方向盘与计算机，所述方向盘连接计算机，所述方向盘是罗技G29力反馈方向盘，所述拖拉机端包括角度传感器、步进电机、摄像头、控制单元、路由器及硬盘刻录机，所述控制单元连接步进电机、角度传感器及硬盘刻录机，所述硬盘刻录机连接摄像头及路由器，所述路由器连接计算机，所述摄像头设置于拖拉机车头正上方，所述角度传感器通过角度传感器支架连接于拖拉机前轴，所述角度传感器的输入轴连接拖拉机前轮转向节，所述步进电机通过步进电机支架连接于方向盘轴套筒，所述步进电机输出轴通过传动机构连接方向盘中心轴。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述罗技G29力反馈方向盘通过HID USB连接计算机。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述路由器与计算机之间通过4G网络通讯。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述传动机构包括相互啮合的主动齿轮与从动齿轮，所述主动齿轮连接步进电机输出轴，所述从动齿轮连接方向盘中心轴。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述角度传感器支架包括横板与两块相互平行的竖板，所述竖板一端连接于横板的边沿，竖板另一端设有若干用于连接拖拉机前轴的通孔，所述横板设有角度传感器轴孔及步角度传感器固定孔。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述步进电机支架包括步进电机固定端及方向盘轴套筒固定端。

前述的遥操作拖拉机转向随动系统，其特征是，所述主动齿轮与从动齿轮的传动比是17比73。

本实用新型所达到的有益效果：本实用新型可以实现拖拉机的远程操作，通过计算机实时观察拖拉机的作业环境，进而对拖拉机的转向进行实时控制。由于采用了现有的集成操纵杆(罗技G29力反馈方向盘)，因此可以利用该方向盘已有的硬件，大大简化本系统的搭建。力反馈方向盘的转角数据是通过DirectInput这组API(应用程序编程接口)传输至计算机的一组连续的值，这组连续的值可与控制田间农业车辆转角大小的电脑语句指令一一标定，从而达到室内方向盘不需要传感器、控制器等各种复杂的数据读取传输即可与远端车辆转向情况精确对接的目的，实现室内方向盘转动多少度远端车辆方向盘跟随转动多少度的随动效果；同时避免了遥操作平台搭建过程中各部件装配、连接引起的误差。另一方面，由于角度传感器能够实时监测拖拉机前轮的转向角度，并通过控制单元及时对步进电机进行修正，形成一个闭环控制，因此能够大大提升遥操作过程中转向精度。