[发明专利]一种可自动避障的电缆连接式电动旋耕机及其避障方法

说明书

本发明公开农业机械中的一种可自动避障的电缆连接式电动旋耕机及其避障方法，机壳左右两侧各设有一个液压升降装置，当电动旋耕机前方存在障碍物时，摄像头、毫米波雷达、高度传感器和速度传感器采集相应的信息，控制器根据信息判断障碍物是否在左右两个摄像头和毫米波雷达前方的中间区域，如果是，控制两个液压升降装置同时伸长，抬升电动旋耕机以越过障碍物；如果不在中间区域，判断障碍物是否在前方左侧区域或者右侧区域，如果是，控制左侧或右侧的液压升降装置工作，抬升电动旋耕机左侧或右侧以越过障碍物；本发明通过控制液压升降装置升降电动旋耕机，能独立调节旋耕机前进方向的左右两端高度以实现自动避障。

技术领域

本发明涉及一种农业机械，具体为一种电动旋耕机，是能自动避让障碍物的电缆连接式电动旋耕机。

背景技术

传统和高能耗的农业机械已不能满足对智慧农机的机械化和智能化的要求，旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙和犁作业的耕耘机械，具有打破犁底层、恢复土壤耕层结构、提高土壤蓄水保墒能力、消灭部分杂草、减少病虫害、平整地表以及提高农业机械化作业标准等作用，但在使用过程中，常遇到有损旋耕机设备的障碍物等问题，旋耕机不能够灵活处理，无法实现旋耕机高度调节或实现不同区域耕深。

中国专利公开号为CN209089351U的文献中提出了一种农业旋耕机高度调节装置，它通过传动柱和齿轮齿板的配合抬升旋耕机，以实现旋耕机的高度调节。但此装置只能在竖直方向上抬升，不能灵活地实现在旋耕机前进方向的左右两端高度的独立调节。中国专利公开号为CN209861493U的文献公开的农业旋耕机高度调节装置，采用螺纹杆、螺纹管和电机的组合结构，通过电机的驱动，带着螺纹杆和螺纹管发生作用，从而使旋爪的高度发生改变，其只是在竖直方向上抬升相同的高度，也无法实现在旋耕机在前进方向的左右两端高度的独立调节的问题。因此，传统的拖拉机与旋耕机的高度调节仅限于在竖直方向上抬升相同的水平高度，另一方面，传统的拖拉机与旋耕机的连接方式为刚性连接，这不仅会降低旋耕机的输出扭矩而且还增加驾驶员的疲劳感。传统的旋耕机避障装置主要依靠与拖拉机间的机械悬挂机构进行避障，该避障方式不够灵活且自动化程度低。

发明内容

本发明提出了一种可自动避障的电缆连接式电动旋耕机以及其自动避障的方法，旨在一方面能够根据障碍物的位置和形状准确独立灵活地控制电动旋耕机的高度变化以实现自动避障，另一方面，旋耕机与拖拉机的连接方式采用电缆式，驱动形式为电力驱动齿轮传动，这既降低了能量损耗又提高了旋耕机的工作效率。

为实现上述目的，本发明一种可自动避障的电缆连接式电动旋耕机采用的技术方案是：包括机壳、旋转轴、旋爪和两个驱动轮，机壳上表面设有电动机和齿轮箱，电动机带动齿轮箱工作，机壳左右两侧各设有一个液压升降装置，液压升降装置包括液压油缸和液压杆，液压油缸固定连接机壳，液压杆上下布置，液压杆的上端是伸缩端，伸在液压油缸中，液压杆的下端固定连接驱动轮支撑架上端，驱动轮支撑架下端支撑着驱动轮，驱动轮支撑在路面上；在机壳的前侧左右位置处分别各设置一个摄像头和一个毫米波雷达，每个液压油缸上设置一个高度传感器，其中一个车轮支撑架的下端处设置一个速度传感器，所述的摄像头、毫米波雷达、高度传感器和速度传感器以及驱动轮、液压升降装置均分别连接控制器。

所述的电缆连接式电动旋耕机的避障方法采用的技术方案是包括以下步骤：

步骤1：当电动旋耕机前方存在障碍物时，摄像头、毫米波雷达、高度传感器和速度传感器采集相应的信息，并将该信息传送至控制器；

步骤2：控制器根据信息判断障碍物是否在左右两个摄像头和毫米波雷达前方的中间区域，如果是，控制器控制两个液压升降装置同时伸长，抬升电动旋耕机以越过障碍物；如果不在中间区域，执行步骤3：

步骤3：判断障碍物是否在前方左侧区域或者右侧区域，如果是，控制器控制左侧的液压升降装置或者右侧的液压升降装置工作，抬升电动旋耕机左侧或者右侧以越过障碍物；