一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，包括拖拉机机体，拖拉机机体上安装有北斗导航装置，北斗导航装置由卫星接收机、显示终端、电机方向盘、3D陀螺仪、4G天线和线束组成，卫星接收机安装于拖拉机机体的驾驶室顶部中心线上，显示终端安装于拖拉机机体的驾驶室右侧，电机放线盘安装于拖拉机机体的转向柱上，3D陀螺仪安装于拖拉机机体右前轮的转向轴上，4G天线安装于驾驶室内且分布于卫星接收机的左右两侧，卫星接收机通过线束与显示终端、电机方向盘和3D陀螺仪相连接。本实用新型专利技术设计的拖拉机使用北斗导航可以提高土地利用率，提高农机作业效率，降低人工成本和节省农业物资。省农业物资。省农业物资。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机


[0001]本技术涉及农用机械
，具体为一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机。

技术介绍

[0002]拖拉机用于牵引和驱动作业机械完成各项移动式作业的自走式动力机。也可做固定作业动力。由发动机、传动、行走、转向、液压悬挂、动力输出、电器仪表、驾驶操纵及牵引等系统或装置组成。发动机动力由传动系统传给驱动轮，使拖拉机行驶，现实生活中，常见的都是以橡胶皮带作为动力传送的媒介。按功能和用途分农业、工业和特殊用途等拖拉机；按结构类型分轮式、履带式、船形拖拉机和自走底盘等，在国外利用GPS、计算机网络和自动化机械的结合逐渐实现了拖拉机作业的精细化，大大降低了大面积作业下的人力和资源投入，提高了工作效率和经济收益，目前国内受经济水平、人口密度和耕地分布的影响，精准农业在我国农业体系中所占比例相对不高，技术推广率低，特大型及大型农田较少，因此尚不能大范围采用全自动化农机，人工操作拖拉机仍为主要作业工具。
[0003]然而，现有的拖拉机自动化操作方式存在以下的问题：(1)目前国内基本还停留在双天线+电位计+自架基站的方案，此方案虽然可以达到辅助驾驶的功能，但是其安装调试复杂、定位不准确、应用不便等问题，对农户作业的影响很大，同时也影响了我国精准农业发展的步伐；(2)现有技术的角度传感器为电位计，安装调试复杂，非专业人员无法校准，双天线控制误差大，高速及坡地情况下无法实用，此外目前多为自建小基站不合规合法，使用不方便，需要携带电瓶。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。/>
技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，解决了目前国内基本还停留在双天线+电位计+自架基站的方案，此方案虽然可以达到辅助驾驶的功能，但是其安装调试复杂、定位不准确、应用不便等问题，对农户作业的影响很大，同时也影响了我国精准农业发展的步伐，这一技术问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，包括拖拉机机体，所述拖拉机机体上安装有北斗导航装置，所述北斗导航装置由卫星接收机、显示终端、电机方向盘、3D陀螺仪、 4G天线和线束组成，所述卫星接收机安装于拖拉机机体的驾驶室顶部中心线上，所述显示终端安装于拖拉机机体的驾驶室右侧，所述电机方向盘安装于拖拉机机体的转向柱上，所述3D陀螺仪安装于拖拉机机体右前轮的转向轴上，所述4G天线安装于驾驶室内且分布于卫星接收机的左右两侧，所述卫星接收机通过线束与显示终端、电机方向盘和3D陀螺仪相连接，所述卫星接收机与 3D陀螺仪通过线束还与电机方向盘相连接，所述北斗导航装置通过4G天线进行信息传输，所述3D陀螺仪通过线束连接有控制器，所述北斗导航装置的运作通过拖拉机北斗导航系统进行控制。
[0006]作为本技术的一种优选实施方式，所述卫星接收机采用北斗定位定向性接收
机且采用IP65防护工业终端。
[0007]作为本技术的一种优选实施方式，所述显示终端采用10寸高亮度触摸屏且密封安装于拖拉机机体上。
[0008]作为本技术的一种优选实施方式，所述电机方向盘采用大扭矩直流电机。
[0009]作为本技术的一种优选实施方式，所述拖拉机北斗导航系统以车载导航终端为主体且包括卫星接收模块、显示终端模块、4G通信模块和电台模块四个部分。
[0010]作为本技术的一种优选实施方式，所述卫星接收模块包含惯性导航模块，所述惯性导航模块以卫星接收机和3D陀螺仪为载体，所述惯性导航模块包括PID控制单元、闭环控制单元、液压控制单元和转向控制单元四个组成部分。
[0011]作为本技术的一种优选实施方式，所述显示终端模块以高亮度触摸屏为载体，4G通信模块以4G天线为载体，所述电台模块以电台为载体且通过线束与显示终端相连接。
[0012]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0013]1.本技术将高精度的北斗卫星定位导航技术、陀螺仪IMU技术、电子罗盘技术和电气液压精密控制技术相结合，控制农机按预设的路线自动行驶。高精度卫星定位信息的实时解析和运算并最终转化为控制指令，支持通过电机方向盘、电磁液压阀两种方式进行车辆转向控制，基于位置信息并结合陀螺仪计算出农机实时的方向和姿态等信息，控制器农机行驶方向，使农机按照设定的导航路线进行开沟、起垄、深翻、播种、插秧、铺膜、喷药、收获等精准作业。实现与使用者之间进行如作业路径设置、农具参数配置、启动/结束自动驾驶等交互功能，作业状态显示，作业信息查询，同时利用千寻系统进行差分定位，提高定位精度，不用架设基站，达到拖拉机自动运作的目的。
[0014]2.本技术使用陀螺仪不需要校准、即按即用，更换维护方便，降低售后成本，降低使用难度，方便维修维护，使用单天线+陀螺仪可以在坡地、坑洼底、水田等不同地形使用并能保证精度，可以高速10KM/H以上速度作业并保证良好精度，千寻差分定位覆盖范围大、定位准确、不用架设基站和不用携带电瓶，降低使用成本，从而提高作业精度、适用不同地形和不同速度。
[0015]3.本技术设计的拖拉机使用北斗导航可以提高土地利用率，提高农机作业效率，降低人工成本和节省农业物资。
附图说明
[0016]图1为本技术所述拖拉机机体顶部安装示意图；
[0017]图2为本技术所述拖拉机机体内部示意图；
[0018]图3为本技术的设备连接图；
[0019]图4为本技术所述拖拉机北斗导航系统示意图。
[0020]图中:1、拖拉机机体；2、卫星接收机；3、显示终端；4、电机方向盘； 5、3D陀螺仪；6、4G天线；7、线束；8、控制器；9、拖拉机北斗导航系统； 10、卫星接收模块；11、显示终端模块；12、4G通信模块；13、电台模块； 14、惯性导航模块；15、PID控制单元；16、闭环控制单元；17、液压控制单元；18、转向控制单元；19、车载导航终端。
具体实施方式
[0021]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0022]请参阅图1
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4，本技术提供一种技术方案：一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，包括拖拉机机体1，拖拉机机体1上安装有北斗导航装置，北斗导航装置由卫星接收机2、显示终端3、电机方向盘4、3D陀螺仪5、4G 天线6和线束7组成，卫星接收机2安装于拖拉机机体1的驾驶室顶部中心线上，显示终端3安装于拖拉机机体1的驾驶室右侧，电机方向盘安装于拖拉机机体1的转向柱上，3D陀螺仪5安装于拖拉机机体1右前轮的转向轴上， 4G天线6安装于驾驶室内且分布于卫星接收机2的左右两侧，卫星接收机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，包括拖拉机机体(1)，其特征在于：所述拖拉机机体(1)上安装有北斗导航装置，所述北斗导航装置由卫星接收机(2)、显示终端(3)、电机方向盘(4)、3D陀螺仪(5)、4G天线(6)和线束(7)组成，所述卫星接收机(2)安装于拖拉机机体(1)的驾驶室顶部中心线上，所述显示终端(3)安装于拖拉机机体(1)的驾驶室右侧，所述电机方向盘安装于拖拉机机体(1)的转向柱上，所述3D陀螺仪(5)安装于拖拉机机体(1)右前轮的转向轴上，所述4G天线(6)安装于驾驶室内且分布于卫星接收机(2)的左右两侧，所述卫星接收机(2)通过线束(7)与显示终端(3)、电机方向盘(4)和3D陀螺仪(5)相连接，所述卫星接收机(2)与3D陀螺仪(5)通过线束(7)还与电机方向盘(4)相连接，所述北斗导航装置通过4G天线(6)进行信息传输，所述3D陀螺仪(5)通过线束(7)连接有控制器(8)，所述北斗导航装置的运作通过拖拉机北斗导航系统(9)进行控制。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航系统的新型实用拖拉机，其特征在于：所述卫星接收机(2)采用北斗定位定向性接收机且采用IP65防护工业终端。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄帅，张鹏，游顺兴，陈成，高金磊，
申请(专利权)人：黑龙江惠达科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：