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为解决农业车在不同地形(尤其是在山地)的作业问题,设计了一款基于STM32F103ZET6单片机的多功能遥控农业车,可配套作为运输车、割草机及打药机等设备的动力底盘。智能遥控农业车采用遥控履带底盘,主要包括底盘机架、控制两侧行走的第一驱动电机和第二驱动电机。农业车通过内部程序和外部接收器进行遥控操控运动,保证在不同地形实现车的多角度运动。遥控农业车以STM32F103ZET6为核心处理器,将遥控器接收机与单片机相连,通过输入捕获程序获取PWM脉宽值,再进行计算获取输入电机的电压,最后通过DAC转换成模拟量输出。电机油门线在输入电压为0.8V时启动,3V时达到设定最大速度,控制器处理实现了数模转换,输出对应电压值。通过实地测试,水泥、泥泞和碎石道路均可正常通过,坡度角度可控制在30°以内。 相似文献
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《中国农机化学报》2018,(12)
山区、丘陵等地形环境复杂的作业区域要求农业机械底盘具备结构紧凑、整机重量小、良好的田间通过性和适应性等基本特点。而远程操控、电力驱动的农业通用履带底盘能够满足上述农业生产实际需求。为此,研制农业通用履带底盘自动控制系统,使底盘具备远程遥控功能,在减少整机重量的同时保证作业人员安全。该自动控制系统主要由数据处理单元、驱动控制单元、电机驱动器、遥控器与接收机、电机及驱动机构组成。数据处理单元连接接收机,接收遥控器发出的操作信号,并通过串口将控制指令发送到驱动控制单元。驱动控制单元接收并解析串口控制指令,根据履带底盘行走控制方法确定电机的旋转方向和旋转速度,向电机驱动器发送控制信号以实现农业通用履带底盘的前进、后退、转弯和速度调节。试验结果表明,农业通用履带底盘在远程遥控操作的状态下能够沿作业路径行驶,其控制精度、行驶稳定性和可靠性能够满足农田作业的基本要求。 相似文献
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【目的】解决农业采摘机器人控制电路简洁性欠佳、稳定性差、成本高昂的问题,助力农业采摘机器人的推广普及。【方法】课题组对全地形智能农业采摘机器人行走、避障及采摘控制电路进行了设计。该电路包括核心控制器模块,与核心控制器模块输入端连接的超声波测距模块、摄像头模块、压力感知模块和红外测距模块,与核心控制器模块输出端连接的左行走电机驱动电路、右行走电机驱动电路、摄像头旋转电机驱动电路、摄像头俯仰舵机驱动电路、底座旋转电机驱动电路、旋转臂驱动电机驱动电路、摆臂驱动电机驱动电路、手爪旋转电机驱动电路和手爪驱动舵机驱动电路。各个模块有机配合,实现了全地形采摘机器人的智能路径规划和采摘。【结果与结论】本电路结构简单明了,具备高稳定性、高可靠性和强实用性,技术实现方便且成本相对低廉,功能完备且功能扩展性强,便于推广及应用,可搭配收获机械、喷淋设备等,也可投入抢险救灾、科考探测、物流运输等其他领域。 相似文献
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【目的】铺设草方格是防沙固沙的有效方法之一,但现有重型草方格铺设设备无法铺设沙漠腹地及沙丘坡面的问题有待解决。【方法】课题组设计了一种能够远程遥控的多功能草方格铺设履带车,首先,利用SolidWorks软件完成了履带车整体结构的三维建模。其次,在履带车控制系统设计中采用INFINEON/英飞凌SAK-TC264D-40F200W为主控芯片,采用DRV8701电机驱动板为履带车行走机构和液压系统的驱动单元。最后,完成了草方格铺设履带车的主控电路设计和驱动电路设计,并利用PWM控制技术设计了履带车的行走电机和蒲草压刀执行单元的控制算法。【结果】该设备以履带作为行走装置,采用远程遥控行进的方式铺设草方格,一次行进可以完成铺草、播种和撒种等工作,能够较好地降低工人工作强度,有效规避工人在陡峭位置铺设草方格时的风险。【结论】本设计能较好地弥补当前草方格铺设设备工作中的不足,在荒漠化防治方面具有重要现实意义和广阔应用前景。 相似文献
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高地隙液压履带车自动行走控制系统设计与试验 总被引：2，自引：0，他引：2
针对高秆作物生长中后期无人化田间机械作业需求,在遥控式小型全液压驱动高地隙履带车的基础上,设计了履带车自动行走控制系统。该系统以STM32控制器为控制核心,通过搭载测距、触杆、角速度等传感器得到有效信号,精确控制液压电磁阀开闭时间,使履带车旋转对应的角度,进而使履带车在田间可根据作物生长情况对行行走。为得到履带车在不同偏移状态下的转角,建立了该履带车转向运动模型以及标准田间偏移模型,推导出了履带车在不同对应状态下理论转角的表达式。考虑到履带车转向时存在滑移、滑转的现象,对履带车在不同行驶速度下的转向角速度进行了标定,试验得出实际转向角速度在理论转向角速度的63%～67%之间。为验证液压车自动行走系统的行走效果,在硬质水泥路面进行了两种作业模式的履带车通过性试验,使用集思宝G970高精度GNSS设备精确测定了履带车转向轨迹,数据结果显示,两种行走模式下逆时针行走时,接收机相位中心转向轨迹半径分别为5.573、5.572m,顺时针分别为4.704、4.645m,两种模式下接收机相位中心偏移量在0.163～0.285m之间,车架几何中心转向轨迹半径与实际半径相对误差在0.92%～2.14%之间,履带车对行行走通过效果良好,可为田间自走式履带车辆自动行走控制系统的设计研究提供参考。 相似文献
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该停车装置主要由支撑体系、停车板平移体系、动力驱动体系及中央控制体系实现其无障碍停车功能;支撑体系经由车架在实现停车板上升和降落的过程中起支撑作用,在停车的过程中,避免了由于稳定性和安全性问题而造成不必要的损失。停车板平移系统主要由平移板和增阻板组成,平移板作用是使车板进行平移,提高了装置对一些地形复杂场地的适应性;增阻板则是防止由于摩擦太小导致滑动造成的损失。驱动体系由链条、电机、齿轮、变速箱之间的共同作用为装置供给动力。控制系统通过设备上安装的传感器来获取信号,经过控制器的识别处理后,再将指令传到行程开关,通过电机提供的动力来调动设备的各个部分以实现对停车、取车过程的全自动控制。 相似文献
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山地果园遥控单轨运输机设计 总被引：10，自引：1，他引：9
为解决山地果园运输困难的问题,设计了一种山地果园遥控单轨运输机。该单轨运输机由链轮链条机构实现驱动;单轨依地形铺设,适应了复杂地形的运输需要;机架装有防脱轨防侧倒装置,防止运行时单轨运输机脱轨和侧倒。以人工驾驶单轨运输机为研究对象,设计了一套遥控驾驶系统,实现单轨运输机的遥控驾驶。试验表明,该单轨运输机上坡可载重300kg,爬坡角度不大于38°,下坡载重1000 kg,转弯半径不小于4 ,其控制系统遥控距离可达300 ,工作可靠,适合山地果园作业。 相似文献
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总结了当前国内棚室多功能作业机的发展现状和趋势,指出了菜农对遥控棚室多功能作业机的迫切需求,提出了将遥控控制系统应用到棚室作业机的建议。利用keil软件编写了控制程序,基于protues验证了程序的正确性。同时,以STC89C52单片机为整个系统的控制核心,采用L298N电机驱动模块,由SC2272-M4模块接收远程遥控信号,实现了遥控多功能作业机模型的前进、后退、停止、转向等功能;通过更换工作部件实现了耕地、施肥、播种等多项作业功能。模型机的设计对进一步研究智能多功能作业机具有重要的参考价值。 相似文献
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【目的】步进电机具有定位精度高、无累计误差、易于开环控制等优点,但其实际运动与定位过程中易存在速度扰动的现象,需要加强对步进电机驱动控制的研究。【方法】研究团队设计了一款基于FPGA的步进电机驱动控制系统,详细分析了系统硬件设计和系统软件设计。整个控制系统由相应的主控制器、Netzer编码器、TMC5130驱动芯片电路等组成,通过各模块共同调节实现TMC5130驱动芯片驱动步进电机,实现了步进电机的开环控制和定位控制的应用,并且验证了该驱动芯片具有良好的运动特性。【结果】相较于其他芯片,该驱动芯片适用于具有高精度定位、静音运动控制系统的场合;基于FPGA的步进电机驱动控制系统抗干扰能力和稳定性较高,性能良好,适用于多个领域。 相似文献
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果园由于面积范围广、地形复杂、壕沟多、杂草丛生、土壤湿度较高且土质较为疏松，对自动导航小车（AGV）的机械结构、控制系统，以及能源动力系统的设计都提出了更高的标准和要求。混合动力AGV小车可以满足果园中长距离移动的需求。为探索合适的混合动力AGV控制系统算法以及能量管理策略，同时减少设计过程中由于果园地形复杂导致的控制器设计验证迭代、需求多样化问题带来的人力、物力，以及时间成本，本研究针对果园面积广的特点，选择串联式油电混合动力系统进行AGV动力能源系统模型的搭建。另外，针对果园AGV需要适应地形范围广的特点，采用履带车模型结构，利用硬件在环仿真技术，以树莓派作为控制系统搭载控制算法实物，利用Matlab和RecurDyn软件建立包含能源动力系统、电机驱动系统、履带车行驶部分模型以及路面模型的系统实时仿真模型，最终实现了串联式混合动力AGV控制器硬件在环仿真功能。基于串级比例积分微分（PID）以及模糊控制器控制算法的仿真验证表明，模糊控制器控制算法能够减少参数调节带来的时间成本，在转向角度小时响应速度加快了50%，在转向角度大时串级PID控制器产生了10%的超调，而模糊控制器无超调，转向更加平稳。结果表明硬件在环仿真平台能够有效地应用于果园AGV控制器的开发，避免了控制实物试验，在降低成本的同时可以加快果园自动导航小车的开发过程。 相似文献
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本系统采用STC89C51单片机作为控制核心,利用两片单片机组成主从结构,主机发送控制指令,从机控制小车运动。主机硬件电路由单片机、RF1100无线模块、液晶显示模块和控制按键组成,从机硬件电路由小车、RF1100无线模块、电机驱动、传感器和单片机组成。结合无线通信技术与单片机控制技术,实现了无线遥控小车控制功能。系统较好地实现了无线遥控小车的前进、后退、左转、右转、显示运动状态和行驶路程等功能。 相似文献
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针对菜农对多功能棚室遥控作业机的迫切需求,提出了一种遥控棚室作业机控制系统的设计方法。该系统硬件部分基于nRF905射频芯片进行数据传输,实现了STC89C52单片机相互之间的通信交流,采用L298N电机驱动模块、三极管以及继电器作为辅助功能部分;软件部分利用KEIL软件编写了控制程序,并以Proteus仿真平台验证了程序的正确性;最后,以实际作业机为例对控制系统进行了实验测试。结果表明:该系统具有可扩展性强、结构灵活、成本低特点,能可靠传输各种指令,从而精确控制机具的正常运转。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2017,(6)
为解决目前物流运输中存在的货物积压、堆放杂乱、野蛮抛掷、录入信息依靠大量人工等问题,设计了一种集货物信息自动录入、运输、卸载功能的机电气一体化的新型多用途运输机构。该机构主要由PWM电机控制模块、减速器、可旋转式运输装置、自动卸货模块4个部分组成。对机构最薄弱环节(驱动轴)进行可靠性与安全系数法设计的计算分析,结果表明:可靠性设计的轴类零件更为节省材料。利用UG及ANSYS对机构关键零部件进行三维建模和静力学分析,从而优化零部件的结构。最后实体制作样机并进行相关试验,进一步验证多用途运输机构的合理性和实用性。 相似文献
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本文是利用单片机作为控制硬件,结合C语言编写软件程序,设计可遥控可感光的窗帘智能控制系统。控制系统的CPU采用的是STC89C52,电路由键盘、显示电路、红外线遥控、光敏电阻、步进电动机等组成。通过定时、遥控、红外传感器控制步进电机来实现窗帘的开闭;由光敏电阻检测光源强度,以显示外界光照的强度;由红外线接收头作为遥控的控制方式,控制窗帘的开关。本设计实现了自动感光控制窗帘和红外线遥控开闭窗帘的设想,并具有定时开闭,温度测量和报警功能。 相似文献
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