激光平地机是使用激光束作为反馈控制的农田平地机。其工作原理是激光发射器发出的旋转光束在工作现场上方形成一个平面,该平面是激光无人驾驶拖拉机的基准平面。激光接收器安装在伸缩杆上,靠近平铲的刀片。当接收器检测到激光信号时,它将连续向控制器发送信号。控制器收到高度变化信号后,将自动进行校正。该信号控制液压控制阀以改变液压油流向气缸的方向和流量,并自动控制铲子的高度以完成地面平整操作。激光无人驾驶拖拉机主要由激光发射器,激光接收器,控制器,液压系统和校平铲组成。
在调平操作期间,激光发射器发射的光束可以旋转360°,以形成激光扫描平面作为系统操作的参考平面。控制器基于由操作者设定的激光无人驾驶拖拉机的高度与基准面之间的高度差作为控制量来进行调平控制。在处理高度差信息后,发送电信号以控制液压控制阀,以自动控制刮板的高度,以使其能够保持定位的仰角。工作特点:在农田中,激光无人驾驶拖拉机主要用于农田的精整中,以实现农田节水灌溉,减少肥料的流失。适用于灌溉前的旱地农田平整和水田平整。校平精度高达±2cm,可以在400m的半径内工作。平整土地的高度差不超过30cm,以实现高精度的土地平整作业。
(1)激光无人驾驶拖拉机对于主机制造商;前部安装通过定制的液压转向回路有助于对一系列农机产品进行修改,从而使转向系统的油路更加封闭和集成。(2)导航设备制造公司;与安装后相比,设备制造商从用户到主机制造商都面对着目标,并且在进行技术设计时,信息更加准确。(3)激光无人驾驶拖拉机对于用户;预安装属于主机制造商的批量生产和组装,并且免除后安装的零件加工成本,运输成本和人工成本。
优化后的激光无人驾驶拖拉机主要由集成控制终端、自主差分GNSS接收设备、液压系统以及平地铲运设备几部分构成;以Visual Studio2008为系统软件开发环境,GNSS精细平整集成软件能够实现农田地势测量、基准设计及平整作业等功能。该智能平地系统在中国农业大学上庄试验站进行了长时间平整实验,平面平整后较大高程差从20.9降到10.5 cm,高程标准差从10.6降到5.5 cm,平地误差小于5 cm的测点累积百分比从77%上升到90%左右,激光无人驾驶拖拉机平整效果良好。坡面平整的坡度从0.239%降到0.120%,符合设计要求。结果表明,系统工作稳定可靠,作业精度满足土地精细平整要求,适用于在中国推广应用。