本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)機械，尤其是一種玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)及導航方法。

背景技術：

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)機械裝備自動化和智能化是實現(xiàn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)耕作規(guī)?；那疤岷透?，具有廣闊的發(fā)展前景。雖然我國在農(nóng)業(yè)裝備機械化方面取得了顯著成就，但在自動化和智能化方面還處在起步階段。玉米收獲機作為大型農(nóng)業(yè)收割裝備，在田間作業(yè)時,駕駛員一方面要小心駕駛機器,另一方面又要密切注意觀察喂入量、對行以及發(fā)動機的工作情況，長時間的機械操作會增加駕駛員的疲勞度，降低收割效率。為了減輕駕駛員的工作負擔，提高工作效率，針對玉米收獲機自動對行控制技術展開研究，研發(fā)收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，使收獲臺割道準確對準玉米行，防止錯行作業(yè)等不良作業(yè)現(xiàn)象產(chǎn)生，實現(xiàn)收獲臺自動對行功能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種玉米收獲機機械接觸式導航系統(tǒng)及導航方法，該控制系統(tǒng)采用機電液一體化控制技術，利用傳感裝置檢測收獲臺對行狀態(tài)，利用控制器控制轉向液壓缸的電磁換向閥，實現(xiàn)轉向調節(jié)，達到收獲臺自動對行的目的。

為了解決所述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：一種玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，包括控制器、機械接觸式導向機構、電液比例閥、轉向液壓缸以及轉向檢測傳感器，所述機械接觸式導向機構成對安裝在收獲機割道上，每個機械接觸式導向機構的前端設有檢測收獲機是否對行行駛的接觸桿，每對機械接觸式導向機構的接觸桿對向設置；所述電液比例閥控制轉向液壓缸的動作，轉向液壓缸與收獲機轉向輪的轉向機構連接；所述轉向檢測傳感器安裝在轉向輪的轉向軸頂端，轉向檢測傳感器檢測轉向輪轉動的角度并反饋至控制器。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，所述機械接觸式導向機構包括殼體以及與殼體轉動連接的接觸桿，殼體安裝在收獲機割道上，殼體內部設有轉動軸，轉動軸上設有霍爾元件，轉動軸與接觸桿連接。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，所述接觸桿前端為圓弧形。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，每對機械接觸式導向機構接觸桿的前端相隔一段距離。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，所述殼體上開有安裝孔，殼體通過穿過安裝孔的螺栓與收獲臺固連。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，所述接觸桿通過螺母固定在殼體內部的轉動軸上。

本發(fā)明所述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，還包括觸摸屏，觸摸屏、控制器安裝在駕駛室內。

本發(fā)明還公開了一種基于上述玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)的導航方法，首先玉米收獲機以一行玉米為基準行，機械接觸式導向結構通過對基準行的檢測，判斷玉米收獲機是否對行作業(yè)；收獲機正常作業(yè)時，機械接觸式導向機構不會碰觸到基準行玉米秸稈，無信號反饋到控制器，執(zhí)行機構不動作；當收獲機偏離基準行時，機械接觸式導向機構碰觸到玉米秸稈，觸發(fā)信號反饋到控制器，控制器判斷收獲機偏轉方向，調節(jié)電液比例閥、轉向液壓缸的動作，使機具轉向輪發(fā)生偏轉，同時轉向檢測傳感器檢測轉向輪的偏轉角度，并將檢測值反饋到控制器；當轉向輪偏轉角度達到設定值后，控制器控制轉向液壓缸使轉向輪回正，當轉向檢測傳感器檢測到轉向輪回正到設定的中位值時，控制器停止對轉向輪的調節(jié)，導航控制系統(tǒng)完成一次導航動作。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的機械接觸式導向機構將接觸桿的偏轉角度轉換為電壓信號，轉向檢測傳感器檢測轉向輪轉動的角度，控制器根據(jù)機械接觸式導向機構和轉向檢測傳感器反饋的信號，控制電液比例閥的動作，實現(xiàn)轉向液壓缸的伸縮，達到收獲機自動對行的目的。本發(fā)明的機械接觸式導向機構整體結構小，防塵防水抗震能力強，不易受干擾。

附圖說明

圖1為玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)的另一種角度的機構示意圖；

圖3為機械接觸式導向機構的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明基于玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)的導航方法的流程圖；

圖中：1、觸摸屏，2、控制器，3、電液比例閥，4、機械接觸式導向機構，5、轉向液壓缸，6、轉向檢測傳感器，41、殼體，42、圓頭螺母，43、安裝孔，44、接觸桿。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1、2所示，一種玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)，包括觸摸屏1、控制器2、電液比例閥3、機械接觸式導向機構4、轉向液壓缸5以及轉向檢測傳感器。觸摸屏1和控制器2安裝在駕駛室內，作業(yè)參數(shù)的設置與顯示通過觸摸屏1實現(xiàn)，控制器2控制執(zhí)行機構完成對行動作。電液比例閥3安裝在駕駛室下面，控制轉向液壓缸5的動作。所述機械接觸式導向機構成對安裝在收獲機割道上，每個機械接觸式導向機構的前端設有檢測收獲機是否對行行駛的接觸桿，每對機械接觸式導向機構的接觸桿對向設置。轉向液壓缸5與收獲機轉向輪的轉向機構連接。轉向檢測傳感器6安裝在轉向輪的轉向軸頂端，轉向輪轉動的角度通過轉向檢測傳感器6反饋到控制器2。

如圖3所示，機械接觸式導向機構4由殼體41、圓頭螺母42、安裝孔43、接觸桿44組成。機械接觸式導向機構4利用穿過安裝孔43的螺栓與收獲臺固連。圓頭螺母42將接觸桿44固定在殼體41內部的轉動軸上。接觸桿44帶動轉動軸上的霍爾元件轉動，根據(jù)霍爾元件觸發(fā)的電信號的位置不同，判斷接觸桿44偏轉角度的大小。

本實施例中，為了保證檢測精度，所述接觸桿前端為圓弧形，每對機械接觸式導向機構接觸桿的前端相隔一端距離。

本實施例中還公開了一種基于玉米收獲機機械接觸式導航控制系統(tǒng)的導航方法，所述方法為：玉米收獲機進行自動對行作業(yè)時以一行玉米為基準行，機械接觸式導向機構4通過對基準行的檢測，判斷機具是否對行作業(yè)。當機具正常作業(yè)時，導向機構不會碰觸到基準行玉米秸稈，無信號反饋到控制器2，執(zhí)行機構不動作；當機具偏離基準行時，導向機構碰觸到玉米秸稈，觸發(fā)信號反饋到控制器2，控制器2判斷機具偏轉方向，調節(jié)電液比例閥3、轉向液壓缸5的動作，使機具轉向輪發(fā)生偏轉，同時轉向檢測傳感器6檢測轉向輪的偏轉角度，并將檢測值反饋到控制器2；當轉向輪偏轉角度達到設定值后，控制器2控制轉向液壓缸5使轉向輪回正，當轉向檢測傳感器6檢測到轉向輪回正到設定的中位值時，控制器2停止對轉向輪的調節(jié)，導航控制系統(tǒng)完成一次導航控制動作。

控制器2控制收獲機進行自動對行的具體過程為：機械接觸式導向機構4轉動，導向信號觸發(fā)，控制器2判斷偏轉方向，若收獲機左偏，控制器2控制電液比例閥3通電，電液比例閥3通過轉向液壓缸5控制轉向輪右轉，之后轉向檢測傳感器6檢測轉向輪轉動的角度并反饋至控制器2，控制器2根據(jù)偏轉角度判斷輪胎的位置，若輪胎仍處于左偏轉區(qū)間，則繼續(xù)控制轉向輪右轉，并判斷輪胎位置；直至輪胎位置處于中位值，控制器2控制電液比例閥3斷電，轉向輪轉向停止，等待下一次導向信號觸發(fā)。同理，若收獲機右偏，則控制轉向輪左轉，并判斷輪胎的位置，直至輪胎位置處于中位值，電液比例閥斷電，轉向輪轉向停止，導航控制系統(tǒng)完成一次導航控制動作，收獲機自動對行，實現(xiàn)轉向調節(jié)。

上述雖然結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。