[发明专利]一种谷类作物收获机器人作业安全控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种谷类作物收获机器人作业安全控制装置，其特征在于：包括收获机器人感知模块、发动机控制器ECU、整车控制器VCU、液压安全阀、作业安全末端执行模块、工作部件和显示屏；

所述收获机器人感知模块能够采集收获机器人状态信息及驾驶员手动选择的工作模式信息，并将采集的上述信息传送给整车控制器VCU；

所述发动机控制器ECU能够采集发动机转速信号并将采集的转速信号处理后传送给整车控制器VCU；

所述整车控制器VCU能够接收收获机器人感知模块传送的信息和发动机控制器ECU传送的转速信号，能够对这些信息和信号进行处理并将处理结果通过显示屏进行显示；整车控制器还能够根据处理结果判断是否对液压安全阀及作业安全末端执行模块输出控制信号；

所述液压安全阀设置在收获机器人液压系统的液压总控制管路上，并位于工作部件的液压油供给上游，液压安全阀受整车控制器VCU控制启闭；

所述作业安全末端执行模块包括多个并联连接的电控液压阀，电控液压阀受整车控制器VCU控制启闭，在液压安全阀打开，正常提供液压动力时，通过对电控液压阀的启闭控制能够实现相应离合器的结合或者分离，从而最终实现对相应工作部件的状态控制；

所述显示屏与整车控制器VCU双向通讯连接，并能根据整车控制器VCU发出的信息对驾驶员进行声光显示提示；

所述工作部件为液压安全阀及作业安全末端执行模块的控制执行对象，所述的收获机器人作业安全末端执行模块包括用于控制主离合器接合与分离的主离合器电控液压阀、用于控制割台离合器接合与分离的割台离合器电控液压阀以及用来控制卸粮筒伸出与收回的卸粮筒电控液压阀，主离合器电控液压阀、割台离合器电控液压阀以及卸粮筒电控液压阀分别单独受整车控制器VCU的控制信号进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种谷类作物收获机器人作业安全控制装置，其特征在于：所述的收获机器人感知模块包括用于进行工作模式选择的工作模式开关、用于检测脱粒滚筒转速的滚筒转速传感器、用于检测收获机器人行走速度的车速传感器、用于检测过桥主轴转速的过桥转速传感器、用于检测卸粮筒伸缩状态的卸粮筒状态传感器和用于检测割台角度以获得割台高度的割台角度传感器。

3.根据权利要求1所述的一种谷类作物收获机器人作业安全控制装置，其特征在于：发动机控制器ECU与整车控制器VCU之间以及整车控制器VCU与显示屏之间均通过CAN总线相连接。

4.一种谷类作物收获机器人作业安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、启动发动机，根据工作需求选择工作模式开关对应位置；

二、整车控制器VCU对工作模式开关位置进行检测并根据检测结果发出相应命令：

A、当检测到工作模式开关位置处于收获作业模式时，驾驶员对作业安全末端执行模块的动作请求，整车控制器VCU将视为有效，此时整车控制器VCU能够在驾驶员的操作下或者能够自动地控制液压安全阀门开启为相应的工作部件提供液压动力；所述的收获机器人作业安全末端执行模块包括用于控制主离合器接合与分离的主离合器电控液压阀、用于控制割台离合器接合与分离的割台离合器电控液压阀以及用来控制卸粮筒伸出与收回的卸粮筒电控液压阀，主离合器电控液压阀、割台离合器电控液压阀以及卸粮筒电控液压阀分别单独受整车控制器VCU的控制信号进行控制 ；

B、当检测到工作模式开关位置处于道路运输模式时，液压安全阀被整车控制器VCU命令一直保持关闭锁定，禁止为工作部件提供液压动力；驾驶员对作业安全末端执行模块的动作请求，整车控制器VCU将视为无效；

三、收获机器人进入行驶状态：

在收获机器人行驶过程中，整车控制器VCU根据收获机器人感知模块传送的信息、发动机控制器ECU传送的信息进行监测和判断；当驾驶员虽然选择为收获作业模式，但判断收获机器人实际状态符合道路运输模式的条件时，整车控制器VCU将自动认为当前为道路运输模式，于是，整车控制器VCU 向显示屏发送工作模式与实际不符的报警信息，对驾驶员进行短暂提示；

同时，整车控制器VCU通过收获机器人感知模块对工作部件的状态进行判断，当判断工作部件处于不安全状态时，整车控制器VCU将控制作业安全末端执行模块自动动作，使工作部件回归安全状态，从而实现对收获机器人的安全控制。