一种农田运输车辆的避障装置的制作方法

本发明属于农业机械工程领域，涉及一种农田运输车辆的避障装置。

背景技术：

目前，大多数的田间运输工作都由人工操纵一些农业机械完成，但是，由于田间环境较为复杂，此种方式不仅费时费力，而且对于工作人员的安全性没有保障，虽然现在有一些无人驾驶车辆能够代替人工进行自动行驶，但由于田间路面情况恶劣，存在许多车辆无法越过的障碍，运输车辆很难能够在狭小的空间安全可靠的完成田间的运输工作。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种农田运输车辆的避障装置，能够使运输车辆顺利横移进而避开无法越过的障碍，保证其能够在狭小空间安全可靠工作的避障装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种农田运输车辆的避障装置，包括机械传动装置和避障执行装置；

所述的机械传动装置包括电动机、小锥齿轮和大锥齿轮；电动机通过电机固定轴固定在运输车辆车厢底部，大锥齿轮通过大锥齿轮轴固定于运输车辆的车架中部，小锥齿轮共个，呈等边三角形与大锥齿轮啮合，各小锥齿轮中心与小锥齿轮轴连接，进而通过小锥齿轮轴固定轴连接滚动轴承固连于机架上，大锥齿轮上部与电动机的输出轴相连接，能随电动机输出轴的转动而进行转动，进而带动啮合的小锥齿轮转动；

所述的避障执行装置包括侧移轮、侧移轮轴、夹板、连杆臂、滑杆、曲柄滑块机构和连杆臂固定轴；连杆臂通过连杆固定螺栓两两交叉相连接形成连杆机构，其上部连接点通过连杆臂固定轴连接于车架上，连杆机构能通过连接节点的上下变动而进行收缩与伸直；侧移轮通过侧移轮轴连接夹板，进而通过连杆固定螺栓与连杆机构相连，侧移轮方向与车架运动方向垂直，能随着连杆机构的收缩与伸长而上下移动，侧移轮设有轮毂电机，通过轮毂电机驱动其转动；曲柄滑块机构处于小锥齿轮轴的末端，其下端滑块与滑杆固连，滑杆连接连杆臂交叉的连接节点，通过小锥齿轮轴的转动，带动曲柄滑块机构中的滑块作上下往复运动，进而带动连杆机构的伸长与收缩。

进一步，还包括安装于车架上的摄像机。

进一步，还包括控制器，通过摄像机对车辆前方的路面进行实时拍摄，进而反馈到整机控制器以确定车辆接下来的动作。

进一步，还包括整机运输装置，整机运输装置包括车架固定轴、车厢、驱动轮、刹车盘、驱动轮轴和车架；车厢安装在车架上，驱动轮通过驱动轮轴安装在车架固定轴下方，驱动轮上安装有刹车盘。

本发明的农田运输车辆的避障装置，包括机械传动装置和避障执行装置；在车架中部安装一锥齿轮传动机构，大锥齿轮位于整机中心位置，三个小锥齿轮成等边三角形排列与大锥齿轮进行啮合，小锥齿轮轴末端连接一连杆机构，在连杆机构的末端通过夹板固定侧移轮，在运输车辆正常行驶的过程中，连杆机构处于收缩状态，带动侧移轮悬于车架顶部，当遇到障碍，驱动大锥齿轮运动，则三个小锥齿轮将会随之转动，进而带动连杆机构处于伸直状态，将整个车辆向上顶起，使驱动轮悬浮，接着驱动侧移轮轮毂电机，整机横向侧移，避开障碍，然后反转大锥齿轮，使连杆机构进行收缩，使驱动轮着地，使整机继续前行，整个避障过程就全部完成。

本发明公开的农田运输车辆的避障装置有以下优点：

采用锥齿轮传动机构，使三个连杆机构伸缩速度保持一致，保证了车辆侧移的稳定性；

采用连杆机构作为伸缩装置，使侧移轮的上升和下降更加平稳可靠；

结构简单，拆卸方便，便于检查与维修。

进一步，在车架前方安装摄像机，对运输车辆前方的路况进行实时拍摄，摄像机将拍摄图像传到控制器，对其分析后，控制车辆的整体运动。

附图说明

图1是农田运输车辆的避障装置正面示意图

图2是去除车厢后的农田运输车辆的避障装置的仰视图

附图中各图例标记分别表示的意义如下：

1-侧移轮，2-侧移轮轴，3-夹板，4-连杆臂，5-连杆固定螺栓，6-滑杆，7-滚动轴承，8-车架固定轴，9-车厢，10-电动机，11-电机固定轴，12-摄像机，13-小锥齿轮轴固定轴，14-曲柄滑块机构，15-小锥齿轮轴，16-小锥齿轮，17-大锥齿轮，18-大锥齿轮轴，19-驱动轮，20-刹车盘，21-连杆臂固定轴，22-驱动轮轴，23-车架，24-摄像机固定杆。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1和2所示，本发明的农田运输车辆的避障装置由一个整机运输装置、一套机械传动装置和一套避障执行装置组成。

所述的整机运输装置由车架固定轴8、车厢9、摄像机12、驱动轮19、刹车盘20、驱动轮轴22、车架23、摄像机固定杆24构成；

所述的机械传动装置由电动机10、电机固定轴11、小锥齿轮轴固定轴13、小锥齿轮轴15、小锥齿轮16、大锥齿轮17、大锥齿轮轴18构成；

所述的避障执行装置由侧移轮1、侧移轮轴2、夹板3、连杆臂4、连杆固定螺栓5、滑杆6、滚动轴承7、曲柄滑块机构14、连杆臂固定轴21组成。所述的侧移轮1通过侧移轮轴2连接夹板3，进而与连杆固定螺栓5相连，方向与车架23运动方向垂直，能随着连杆机构的收缩与伸长而上下移动，同时其自带轮毂电机，能方便的运动与停止。

所述的连杆臂4通过连杆固定螺栓5两两交叉相连接，其上部连接点通过连杆臂固定轴21连接于车架23上，保证连杆机构能通过连接节点的上下变动而进行收缩与伸直。

所述的大锥齿轮17通过大锥齿轮轴18固定于车架23中部，上部与电动机10的输出轴相连接，能随电动机10输出轴的转动而进行转动，进而带动啮合的小锥齿轮转动。

所述的小锥齿轮16共3个，呈等边三角形与大锥齿轮17啮合，中心与小锥齿轮轴15连接，进而通过小锥齿轮轴固定轴13连接滚动轴承7固连于机架23上，保证小锥齿轮16只进行自转而不进行公转。

所述的曲柄滑块机构14处于小锥齿轮轴15的末端，其下端滑块与滑杆6固连，从而连接连杆臂4交叉的连接节点，通过小锥齿轮轴15的转动，带动曲柄滑块机构14中的滑块作上下往复运动，进而带动连杆机构的伸长与收缩。

所述的摄像机12通过摄像机固定杆24固连于车架23上，能通过对车辆前方的路面进行实时拍摄，进而反馈到整机控制中心，以确定车辆接下来的动作。

安装本发明的运输车辆在田间进行避障运动，当运输车辆在田间进行运输作业时，摄像机会将前方路况实时向控制中心输送，当发现障碍时，过程如下：

首先，控制中心会给刹车盘20一个刹车信号，使驱动轮19停止运动；

然后，驱动电动机10开始转动，从而带动大锥齿轮17转动，则三个小锥齿轮16进行自转，进而通过小锥齿轮轴15末端的曲柄滑块机构14带动下方连杆臂4发生转动，使整个连杆机构进行伸直，直至连杆机构下方的侧移轮1触地，将整个车身顶起，接着驱动侧移轮1的轮毂电机，使侧移轮转动，带动整车进行横行，当整体车身避开障碍后，反转电动机10，使整个连杆机构进行收缩，直至驱动轮19触地，侧移轮1悬挂于车架23顶部，最后再驱动驱动轮19轮毂电机，使其转动，整个避障工作全部完成。

本发明可以改变连杆臂的尺寸与数量，增加连杆机构的高度，以适应不同高度、不同尺寸的车辆进行避障，这些原理相同，但结构尺寸的改变，都可以构成本发明的其它实施例。

以上内容是对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定发明保护范围。