[发明专利]一种基于温室内凹槽单轨自动化作业车及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于温室内凹槽单轨自动化作业车及其控制方法，属于设施农业机械领域。

技术背景

日光温室是我国现代化农业的重要组成部分，温室农业机械化和精准化是温室未来发展的必然趋势。日光温室需要短期内进行播种、收获、灌溉、喷药等多种作业，同时还经常需要运输物料、工具等。目前我国温室作业机械设施自动化水平较落后，存在配套水平和智能化程度低、标准化工作不完善等缺陷。

由于受现阶段设施农业发展特点的限制，温室内作业车技术一直未得到很好的创新。现有温室作业车多是功能单一且操作需人工干预，生产效率低。目前温室作业车的驱动一般有两种方式：一是人为控制，人力驱动作业车车轮在地面上运动；另一方式是搭建温室轨道，让温室作业车在轨道上运动。但两种驱动方式均存在一定不足，人为控制需人工操作，增加劳动强度和人工成本；搭建温室双轨道或电磁引导装置存在作业车转弯半径大、生产成本高和温室土地利用率低等突出问题。

因此，迫切需要发明一种结构轻便、适应性高、智能化程度高、工作效率高的多功能温室作业车，实现搭载作业机具自动高效的完成作业，稳定快速运输物料和机具，精确控制作业车运行，对提高温室作业车通用性，减少劳动强度，降低生产成本，提高生产效率具有重大的经济和社会意义。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，解决温室作业车智能化程度低、功能单一、占用耕地面积大的问题而发明的一种基于温室内凹槽单轨自动化作业车及其控制方法，具有搭载农用机具完成作业，自主运送物料和工具，多目标位置设定，精确定位控制运动和自主回程等多种复合功能。

本发明采用的技术方案：

一种基于温室内凹槽单轨多功能自动化作业车，包括导向轨道、底盘、搭载平台、运动机构、反馈控制系统和蓄电池。所述的导向轨道用于承载作业车运动，规划作业车运行轨迹；所述的底盘用于固定和支撑搭载平台、运动机构、反馈控制系统和蓄电池；所述的搭载平台用于搭载设施农用机具和运输物料；所述的运动机构一方面用于驱动和控制作业车在凹槽轨道内运动和停止，另一方面用于作业车在凹槽轨道转弯处控制驱动轮的转动；所述的反馈控制系统用于定位作业车所在位置并反馈到电子地图、控制作业车自动避障并报警、控制运动机构中各电机的工作状态以及控制作业车自主运动到指定工作位置。

所述的导向轨道为带有凹槽的型钢，导向轨道包括直线型轨道和圆弧型轨道，导向轨道铺放在温室内的主过道和畦间过道上，并保持导向轨道上沿与温室地面水平，同时导向轨道上设有金属锚片。所述的运动机构包括驱动装置、从动装置、直流电机、电机固定架和固定螺钉。所述的驱动装置由轮毂电机驱动轮、车轮罩、清扫铲、连接架、锁紧螺母、减震弹簧、导轮和导轮固定架组成；所述的轮毂电机驱动轮为两个并分别安装在底盘前后端中间位置下方的车轮罩内；所述的车轮罩固定安装在轮毂电机驱动轮和连接架之间，车轮罩下方固定有导轮固定架；所述的导轮为两排并分别安装在导轮固定架上；所述的锁紧螺母固定安装在连接架两侧，用于将轮毂电机驱动轮和车轮罩锁紧到连接架内；所述的连接架为两个并分别固定连接在底盘前后两端的直流电机上，连接架两侧安装有减震弹簧；所述的清扫铲固定在车轮罩前端，其作用是清除凹槽轨道内的杂物；所述的从动装置由从动轮、车轮固定架、连接螺栓、连接螺母、固定轴和固定螺母组成；所述的车轮固定架是万向轮旋转架，车轮固定架为两个并分别通过连接螺栓和连接螺母固定在作业车底盘中间的左右两侧；所述的从动轮通过固定轴固定安装在车轮固定架内；所述的固定螺母安装在固定轴的两侧，用于固定从动轮和车轮固定架；所述的电机固定架为两个并通过固定螺钉分别固定在底盘前后两端的中间位置；所述的直流电机固定安装在电机固定架上。