
目前,国外自动驾驶导航系统已在欧美等发达国家和地区迅速兴起和发展,现已应用于整地,垄作,播种,施肥,喷洒农药,收获。由于卫星无人驾驶拖拉机在精细控制和有效方面的作用,现已成为许多农业机械公司的标准配置。中国一拖,北汽福田,长发等国内企业都已开始研发前置自动驾驶导航系统。中国一托,北汽福田等通过前装式的卫星无人驾驶拖拉机开发设计,积累了一定的经验并制定了相关标准。通过标准的实施以及自动驾驶导航系统和相关测试的开发,它支持行业预安装解决方案的开发和测试,并为自动驾驶导航系统的应用提供了基础。

为了提高拖拉机在农田环境中自主导航作业的控制精度,设计开发了3种基于不同类型电机的方向盘转向控制系统,在分析步进电机,伺服电机和步进伺服电机3种电机的参数及其性能差异的基础上,设计了卫星无人驾驶拖拉机自动转向执行机构,并配备了工控机PC、PLC控制器、前轮转角检测机构和GNSS定位系统等设备。设计了工控机车载终端软件,能够实现自动导航的嵌套双闭环控制及相应PID控制算法,设计了控制系统的电气原理图和PLC转向程序,在混凝土路面和田间播种作业两种工况下进行了拖拉机自动导航实验。实验结果表明,当拖拉机作业速度为0.8m/s时,两种实验条件下,步进卫星无人驾驶拖拉机的均方根误差分别为8.81cm和12.09cm,伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.85cm和10.55cm,步进伺服电机导航系统的均方根误差分别为4.54cm和5.53cm,步进伺服电机在方向盘转向控制系统中自动导航效果较好。

(1)初始化工作位置。将拖拉机开到工作区域,关闭电源输出,打开控制器,让水平铲自然下降,卫星无人驾驶拖拉机应将接收器调整到合适的位置,卫星水平仪应牢固地固定卫星天线。(2)卫星无人驾驶拖拉机应配备发射器和接收器。根据要平整的领域的面积,确定激光发射器的位置。(3)平地机工作。启动拖拉机,启动电源输出,打开控制器电源,然后按控制器的“自动”按钮。在工作区域周围驱动拖拉机并检查铲铲的刮擦状况。(4)选择平地方案。农田平整的目的是将地球的高处运输到低矮的地方,从而达到平整的目的。因此,为了减少找平过程中的土方量,可以采用分段设计和找平计划。

方向盘;·采用不易因转子堵转而损坏的扭矩电机,更适合卫星无人驾驶拖拉机作业。·大扭矩,可以满足各种恶劣条件。·速度快,可迅速进入生产线,提高工作效率。·高精度,确保工作质量。·低噪音,低热量和高稳定性。1、用手转动方向盘,传统的步进电机有明显的挫折感。 Navigator NX300系统使用CES-T1扭矩电机,该电机更平滑且没有滞后感。2、常规卫星无人驾驶拖拉机的方向盘直径大多为32-36cm,而CES-T1采用独立的模具设计,直径为40cm,符合人体工程学,驾驶更舒服。3、整个电机设计更紧凑,在确保高扭矩的同时较小化体积,丝毫不会影响驾驶体验。

激光平整系统主要由激光发射器,激光接收器,控制器和液压工作系统组成。其工作原理是:激光发射器发射参考圆平面旋转光束,可旋转360度(也可提供参考斜率),安装在刮板支撑伸缩杆上的接收器经过由控制器处理液压执行器根据需要控制刮板的上下运动,以完成地面平整操作。卫星无人驾驶拖拉机主要由液压泵,溢流阀,电磁换向阀,分流和收集阀,液压缸等组成。其中,液压油泵由机头的动力输出轴(动力)驱动;电磁换向阀利用机头(电源)电源控制油路的方向。分流阀和集流阀的自动调节使两组气缸达到速度和行程同步。溢流阀,以确保系统压力恒定或限制其高压;液压缸作为系统的执行元件,实现了稻田卫星无人驾驶拖拉机的正常运行。