[发明专利]一种基于双陀螺仪控制的自动驾驶农机

说明书

本发明公开了一种基于双陀螺仪控制的自动驾驶农机，包括车身和底盘，所述底盘前后分别连接有前桥和后桥，所述前桥包括前车轮、前连接臂和转向机构，所述前连接臂两端分别连接有转向盘，所述前连接臂靠近其中一个转向盘的一端上方设置有第一陀螺仪，且所述前连接臂靠近另一个转向盘的一侧设置有缓冲机构，所述转向杆两端分别连接转向盘，所述后桥包括后车轮和后连接臂，所述后连接臂的中间位置设置有第二陀螺仪，通过两只陀螺仪实时进行角度纠偏，可以避免单一陀螺仪检测故障造成农机自动驾驶过度偏离的问题，同时整个导航过程中，通过两只陀螺仪耦合了陀螺的误差，即上个时刻的位置速度姿态误差等影响比较大的误差源，从而提高导航精度。

技术领域

本发明属于农机技术领域，尤其涉及一种基于双陀螺仪控制的自动驾驶农机。

背景技术

我国农业机械化程度越来越高，大大提高了农业的生产力。但传统的机械应用完全依赖人工操作，劳动强度大，对驾驶员技能要求高，作业质量无法保证，夜间作业质量更低甚至无法作业；尤其针对播种、开沟、覆膜、起垄、中耕、打药等对直线度及结合线精度要求较高的作业，无法保证质量和效率，导致土地浪费严重，作业损耗严重。目前已有很多农机自动驾驶系统，可以有效提高农业自动化作业。

然而目前的农机自动驾驶方案普遍存在导航精度不高，同时，农机作业时受轮胎磨损程度和地形状况等因素影响，行驶过程中累计误差逐渐造成航向偏离，需要反复调整，不能够有效实现农机精确按照预设线路自动行驶，因此需要一种能够自动调整航向的农机，使农机可以长时间按照既定导航路线精确行驶。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决现有技术容易导航精度低，受轮胎磨损程度和地形状况等因素影响，容易产生收割遗漏的问题，而提出的一种基于双陀螺仪控制的自动驾驶农机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于双陀螺仪控制的自动驾驶农机，包括车身和底盘，所述底盘前后分别连接有前桥和后桥，所述前桥包括前车轮、前连接臂和转向机构，所述前连接臂两端分别连接有转向盘，且所述转向盘分别转动连接两个前车轮，所述前连接臂靠近其中一个转向盘的一端上方设置有第一陀螺仪，且所述前连接臂靠近另一个转向盘的一侧设置有缓冲机构，所述转向机构包括转向机和与转向机轴端连接的转向杆，所述转向杆两端分别连接转向盘，所述后桥包括后车轮和后连接臂，所述后连接臂的中间位置设置有第二陀螺仪，所述缓冲机构包括壳体和从动杆，所述壳体朝向转向杆的一侧开设有滑槽，所述从动杆限位在滑槽内并延伸至壳体外与转向杆铰接，所述从动杆的一端延伸至所述壳体的内腔且末端转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮的转轴与所述壳体的底壁转动连接，所述第一齿轮远离所述从动杆的一侧啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮通过转轴转动连接有角度传感器，所述第一齿轮上开设有弧形滑槽，所述从动杆靠近所述第一齿轮的一端两侧分别设置有容差机构，所述容差机构包括第一弹簧、挡板和凸台，所述凸台通过螺柱穿过第一齿轮与壳体固定在所述凸台的顶面，所述第一弹簧的两端分别与所述挡板和所述从动杆固定连接，且所述第一弹簧与左右两侧的所述挡板连接处分别设有第一压力传感器和第二压力传感器。

优选的，所述第二齿轮下方设置有固定在壳体底部的支撑台，所述第二齿轮通过转轴固定在支撑台上，第一齿轮与所述第二齿轮的轴心连接线与所述壳体底端平行。

优选的，所述第二齿轮的为半圆形结构，且所述第二齿轮的半圆端面一侧通过第二弹簧连接有支板，所述支板固定在支撑台上。

优选的，所述车身上方设置有Gnss天线，用以接收导航系统转角信号，所述底盘上设置有控制器，所述控制器分别与第一陀螺仪、第二陀螺仪、转向机、角度传感器及Gnss天线电连接，所述控制器控制转向机的左右轴伸缩驱动转向杆带动前车轮进行转向。

优选的，所述第一陀螺仪与第二陀螺仪均为单轴陀螺仪，所述前车轮的转向角θ为

θ＝∫(ω_b-ω_a)dt；