[发明专利]一种用于农业机械的电动方向盘及自动驾驶方法

说明书

本发明涉及一种用于农业机械的电动方向盘及自动驾驶方法，包括电动方向盘机械装置和自动驾驶控制装置；本发明能根据基准站坐标和载波相位观测值获得车辆的精确位置；测量接收机二将车辆的位置信息传送给车载显示控制器，车载显示控制器根据Δδ通过转向控制器控制方向盘转动来调整车辆的转向；本发明采用中空转子轴的步进电机驱动方向盘转动，使得电动方向盘结构更加简单、拆装更加方便、适应环境能力强而且能更加有效地确保方向盘在工作时的稳定性、精确性；且结合现有RTK‑GPS定位技术，提高了定位精度，定位精度可以达到厘米级，提高了自动驾驶精度。

技术领域

本发明涉及一种用于农业机械的电动方向盘及自动驾驶方法，具体是涉及一种基于 RTK-GPS北斗技术的自动驾驶装置。

背景技术

农业是一个国家的基础，我国是一个农业大国，但却不是一个农业强国，其中最重要的原因就是机械化水平不够，我国农业生产的基本单位是中小农户，近些年来开始流行土地承包，中小农户越来越少，农业生产规模越来越大，人工劳动已经不再适应现代农业生产，所以目前我国农业机械化水平需要迫切提高。

精准农业是当今世界农业发展的新潮流，是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统。现在卫星技术已经越来越成熟，绝对定位和静态相对定位的定位精度已经不能满足人们的需要，实时动态相对定位(RTK)越来越多被人们应用，RTK-GPS定位技术精度现在可达到厘米级，通过接受卫星信号可以精确地确定出车辆的位置信息，通过人工智能控制车辆的行走路线，将这种自动驾驶技术应用到农业机械上将会极大的提高生产效率和解放劳动力。近些年来，国内外关于自动驾驶在农业机械方面得到了广泛的应用，已经引起了高度重视，成为了主要研究方向，有十分广阔的发展前景，并且取得了一定的研究成果。在保证精确定位的前提下，电动方向盘机构就成为了保证自动驾驶精确性的重要条件，因为方向盘机构将决定拖拉机在作业过程中的稳定性、灵活性等重要特性。目前市场上的电动方向盘结构较为复杂，体型庞大，而且对安装精度要求比较高，所以安装拆卸十分不便，对安装条件也有较高要求，适用范围小；当拖拉机在田间进行作业时稳定性不够，在较长时间的行进过程中其行进路线不能保持较高的精度。

发明内容

针对目前市场上自动驾驶装置存在的技术缺陷，本发明提供了一种用于农业机械的电动方向盘及自动驾驶方法，是一种定位更加准确、精度更高的基于RTK-GPS北斗技术的一种用于农业机械的电动方向盘及自动驾驶方法。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种用于农业机械的电动方向盘，包括电动方向盘机械装置和自动驾驶控制装置。

所述的电动方向盘机械装置包括电动方向盘、步进电机、电机箱体、圆柱滚子轴承和花键；所述方向盘上设有沟槽线圈以增大摩擦力，电动方向盘中央正下方刚性连接有一根直径 30mm的轴，轴的下端外表面有花键，花键轴连接有一个花键套，电动方向盘通过花键连接在拖拉机的转向柱上用来传递扭矩；所述的步进电机的转子轴中空，中空转子轴通过键与电动方向盘刚性连接，步进电机转子轴与电动方向盘同步转动；步进电机通过电机箱体固定在拖拉机上；所述电机箱体呈圆柱形,电机箱体下方设有轴承槽，用于放置所述的圆柱滚子轴承；所述轴下端穿过电机箱体中心与轴承连接，实现电动方向盘和电机箱体的相对转动。

所述的自动驾驶控制装置包括基准站和流动站；所述的基准站包括测量天线一、测量接收机一和数传电台；测量天线一连接测量接收机一，测量接收机一连接数传电台；所述的流动站包括车载显示控制器、测量天线二、测量接收机二、接收电台、转向控制器和导向轮角度传感器；所述的测量天线二和接收电台分别与测量接收机二连接，测量接收机二再与车载显示控制器连接；所述的转向控制器与车载显示控制器连接；所述的导向轮角度传感器安装在拖拉机导向轮上，导向轮角度传感器通过CAN总线与车载显示控制器连接。

本发明还涉及一种农业机械电动方向盘的RTK-GPS自动驾驶方法，步骤如下：