[发明专利]一种温室自主移动车辆的超声波导航装置及方法

摘要

本发明公开了一种温室自主移动车辆的超声波导航装置及方法。前后万向轮可以辅助自主移动车辆的履带驱动轮在狭窄垄间实施往返的行走，并能适应温室垄间地形，通过自动调整左右履带轮的速度可以实现移动车辆在垄埂末端小半径原地直角转向。安装在车上的六个超声波测距传感器实时发射超声波，经接收来自垄间墙壁反射的超声波可以计算出移动车辆当前航向偏差与航向偏角，再通过ARM控制器调整左右履带轮的速度消除航向偏差与航向偏角，从而实现自主移动车辆在垄间的自主导航控制。本发明能适应温室垄间的地形，可有效解决在温室狭窄垄间实施往返行走和小半径原地直角转向的问题，可应用于温室的智能化作业。

主权项

一种应用于温室的自主移动车辆超声波导航装置，包括自主移动车辆与安装在车辆外侧靠近车厢底板的六测量点处的六个超声波测距传感器(7)；所述自主移动车辆由车厢（1）、ARM嵌入式控制器(2)、左编码器(11)、右编码器(3)、左直流伺服电机（10）、右直流伺服电机（4）、蓄电池组（6）、6个信号调理与变送模块（8）、左伺服电机驱动器（9）、右伺服电机驱动器（5）、无线数传模块（12）、2个前万向轮（21）、2个后万向轮（14）、4个内筒（15）、4个弹簧（16）、4个外筒（17）、2个履带（18）、2个大履带轮（20）、2个小履带轮（19）和温度检测模块（13）组成；所述车厢(1)的右侧两测量点处安装有一对超声波测距传感器A(71)和超声波测距传感器B(72)、左侧两测量点处安装一对超声波测距传感器D(74)和超声波测距传感器E(75)，每对超声波测距传感器之间距离为3/4的车身长度且关于车体纵向中心面对称；所述车厢(1)的前侧测量点处的超声波测距传感器C(73)和后侧测量点处的超声波测距传感器F(76)分别安装在车体纵向中心面上；所述固定在车厢（1）内的ARM嵌入式控制器(2)经RS485通信总线以串行方式与左伺服电机驱动器（9）和右伺服电机驱动器（5）相连；左伺服电机驱动器（9）引出两条导线，一条与左直流伺服电机（10）相连，一条与左编码器（11）相连；右伺服电机驱动器（5）引出两条导线，一条与右直流伺服电机（4）相连，一条与右编码器（3）相连；所述ARM嵌入式控制器(2)经RS232的通信总线分别连接信号调理与变送模块（8）和无线数传模块（12），6个信号调理与变送模块（8）分别直接与6个超声波测距传感器（7）一一相连；所述左编码器(11)和右编码器(3)外壳分别与左直流伺服电机（10）和右直流伺服电机（4）外壳固定，其转子与对应的伺服电机转子采用柔性连接器相互连接；所述温度检测模块（13）通过自带接口与ARM嵌入式控制器(2)相连；所述固定在车厢（1）侧壁上的左直流伺服电机（10）和右直流伺服电机（4）其输出轴经键与小履带轮（19）相互连接，小履带轮（19）经履带（18）与可转动的安装在车厢（1）的侧壁上大履带轮（20）链接，且大履带轮（20）与小履带轮（19）轴线所在平面与车厢（1）底板所在平面垂直；4个外筒（17）通过固定在四个对称分布在车厢（1）两侧的安装凸台上，所述外筒（17）为空心的，A端开口，且有另一端面B；4个内筒（15）的端面A分别可移动地内套于4个对 应的外筒（17）内，4个内筒（15）的另一端面B分别与2个前万向轮（21）和2个后万向轮（14）焊接在一起并从外筒（17）的A端伸出；内筒（15）的端面A与外筒（17）的端面B之间通过弹簧（16）连接。