从世界自动驾驶设备的发展历史来看,后安装方法在早期发展很快,但随着时间的流逝,前安装方法得到了迅速的推广并逐渐成为主流。目前,Deere,Case New Holland和AGCO都已经形成了相对稳定的预安装解决方案,用于通过并购或战略合作进行自动驾驶。卫星电机导航安装具有以下优点。前置系统的液压管线,电路,传感器,显示器以及其他液压和电子组件具有良好的装配一致性。它们在工厂经过严格测试,并享受制造商的三包政策。卫星电机导航后装配件属于出厂后的已装配件,可靠性差,损坏的三包也将受到影响。
在农业机械化的发展中,液压技术可用于控制和管理机械设备。通过这种技术方法,也可以加强对农业机械耕作的整个监控。液压技术与传感器技术的结合应用已成为农业机械智能控制的主要形式,卫星电机导航为农业自动化和无人驾驶生产奠定了良好的基础。同时,相关技术的应用也促进了农业生产效率的进步和提高。例如,在农业生产中,播种施肥机和自动喷雾机在农业机械化生产中的应用。现代农业生产技术对提高农业管理效率具有积极作用。在未来的农业发展中,卫星电机导航的推广应用可以实现对作物生长的智能管理和监控,在管理过程中,可以收集和整理相关的数据和信息资源,形成农业生产数据库,以供将来的生产和经营。管理工作提供了可靠的数据支持。
激光平地机的优点是控制精度高,设备制造成本低。缺点是作业半径有限,作业环境适应性差,如风,沙,尘,雾霾等天气无法正常作业,作业用地的高低差大,信息化程度低。与卫星平地机相比,优点恰好是卫星电机导航的缺点。卫星平地机的工作半径远大于400米激光平地机的较大工作半径。理论上,工作半径不小于5000米。它对操作环境具有很强的适应性。它不受恶劣天气的影响,对地块高差没有限制,信息化程度高。卫星电机导航的缺点是控制精度低于激光平地机。卫星平地机的控制精度为3厘米,激光平地机的控制精度为2.5厘米。卫星平地机的制造成本高于激光平地机的制造成本。
首先通过对卫星导航定位系统的简要概述,阐述其在农田平整自动控制系统中的应用,随后对基于RTK-GNSS技术的GNSS平地机的结构和原理进行论述,并在研究现有卫星电机导航的结构、类型和控制方法的基础上。根据我国农田作业环境,确定了GNSS控制平地系统总体方案。基于我国常用中等功率拖拉机液压系统的特性和GNSS平地机的工作性能要求。提出了卫星电机导航的方案和机械部分的构成。在本设计进行初期研究时我们对国内外现有的GNSS平地机控制系统进行了研究,并在其原有的设计基础上行了一定参考。设计出了适合黑龙江垦区作业条件GNSS平地机自动控制系统,并添加了新的的创新。
激光平整系统主要由激光发射器,激光接收器,控制器和液压工作系统组成。其工作原理是:激光发射器发射参考圆平面旋转光束,可旋转360度(也可提供参考斜率),安装在刮板支撑伸缩杆上的接收器经过由控制器处理液压执行器根据需要控制刮板的上下运动,以完成地面平整操作。卫星电机导航主要由液压泵,溢流阀,电磁换向阀,分流和收集阀,液压缸等组成。其中,液压油泵由机头的动力输出轴(动力)驱动;电磁换向阀利用机头(电源)电源控制油路的方向。分流阀和集流阀的自动调节使两组气缸达到速度和行程同步。溢流阀,以确保系统压力恒定或限制其高压;液压缸作为系统的执行元件,实现了稻田卫星电机导航的正常运行。