高速插秧机的卫星导航自动驾驶系统及其方法

摘要

一种高速插秧机的卫星导航自动驾驶系统，由RTK‑GPS、姿态仪、里程计、转角传感器、电控方向盘、GPS数据转发ECU、姿态仪数据转发ECU、里程计ECU、方向盘ECU和嵌入式导航计算机EGC等组成。电控方向盘替换传统的手操方向盘，RTK‑GPS和姿态仪位于秧盘支架上面的横跨支架的中间位置处，里程计置于左、右后轮的行走减速器处，转角传感器置于主减速器底部的转向机构处，各ECU位于传感器附近，EGC安装在秧盘架边侧，EGC与ECU之间通过串行通讯网络连接。EGC内含人机接口、前置数据处理、姿态估计和驾驶控制模块。在插秧时，采用目标点方法实现行跟踪自动驾驶，在转弯时，采用绕转弯中心调整姿势的方法实现自动驾驶。该系统由计算机驾驶插秧机作业，使得机载作业人员减少为仅需一名补秧工。

主权项

一种高速插秧机的卫星导航自动驾驶系统，包括导航传感器、分布式测控ECU、总线式串行通信网络、嵌入式导航计算机和电控方向盘，导航传感器主要由RTK‑GPS、姿态仪、里程计、转角传感器组成，RTK‑GPS和姿态仪置于秧盘支架上面的横跨支架的中间位置处，里程计置于左、右后轮的行走减速器处，转角传感器置于主减速器底部的转向构件下面；分布式测控ECU主要由GPS数据转发ECU、姿态仪数据转发ECU、里程计ECU、方向盘ECU组成，方向盘ECU置于方向盘电控机构的旁边，其他ECU位于相应的传感器附近；嵌入式导航计算机构建在嵌入式32位单片机和嵌入式操作系统平台上，并且具有串行通讯接口和人机界面，内含人机接口、前置数据处理、姿态估计和驾驶控制软件模块；其特征在于：里程计由壳体、密封圈、光电或磁电传感器传感器组成，壳体固定在左、右后轮的行走减速器的中间传动轴的外侧，通过联轴器连接里程计的伸出轴与中间传动轴，或里程计位于行走减速器的内部，通过里程计伸出轴上的齿轮与行走减速器内的齿轮啮合，或里程计的磁电传感器距离行走减速器输入侧齿轮的齿顶1～2mm固定，输出频率与内部齿轮转速成正比的脉冲信号。