一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘及其工作方法

1.本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘及其工作方法。


背景技术：

2.农用底盘是各类农机的关键部件之一，其工作性能以及使用范围直接影响了农机的使用情况、适用程度、运行效率等。农用底盘种类繁多，主要分为单一农机绑定使用的底盘和单一轮距或底盘高度可调的底盘，单一农机绑定使用的底盘适用范围较小，且只能适用于单一农机，而单一轮距或底盘高度可调的底盘虽然能够适用于多种工作环境，但是轮距和底盘高度只能调节一种。目前也有使用抽拉式结构的轮距和底盘高度可调的农用底盘，该农用底盘能够通过抽拉动作完成轮距和底盘高度的调节，但是结构过大无法适用小型种植环境，且结构复杂，使用时调整时间较长，工作效率低。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了克服现有技术不足，提出一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘及其工作方法。
4.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.本发明一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘，包括底盘装置和合页。所述底盘装置包括平台板、电动缸、转向电机、连接架和行走机构。所述平台板中部开设有凹槽，一端设有一体成型的凸板，另一端开设有槽口，且平台板的两端位于凸板和槽口处均开设有铰接孔；所述平台板设有凹槽相对且水平交叉设置的两块，两块平台板通过铰接轴一铰接，并由步进电机驱动开合。所述每块平台板的两端均设有由电动缸、转向电机、连接架和行走机构组成的组件一，其中所述电动缸的活塞杆朝上，并与平台板固定，电动缸的缸体与连接架的一端固定，转向电机的壳体与连接架的另一端固定，转向电机的输出轴朝下，并驱动行走机构转动。其中，凹槽深度等于平台板厚度的一半，转向电机和步进电机均具有抱闸功能。
6.所述底盘装置设有呈阵列式排布的多个，其中每一列的多个底盘装置构成一个组件二；组件二内底盘装置之间的连接为：每个底盘装置的两块平台板的凸条分别嵌入相邻底盘装置中两块平台板的槽口内，并通过铰接轴二与相应的槽口铰接；相邻组件二的连接为：正对的每对底盘装置中，正对的其中一对平台板一体成型的凸板通过合页铰接，且正对的另一对平台板开设有槽口的那端也通过合页铰接。
7.优选地，行走机构包括轮架和车轮，车轮与轮架构成转动副，并由轮毂电机驱动，轮架与转向电机的输出轴固定。
8.优选地，所述平台板的两端均开设有安装槽。
9.本发明一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘的工作方法，具体如下：
10.首先将农机与各平台板固定，接着调节各平台板的高度和各底盘装置中各组行走
机构的轮距，然后各行走机构开始工作，带动农机前进。
11.其中，调节各平台板的高度的过程如下：
12.根据上位机的指令，各底盘装置中的控制器同步控制各电动缸的活塞杆伸长或缩短，电动缸的活塞杆驱动相应的平台板带动农机升降，平台板与连接架之间的距离改变，直至农机的高度达到预设工作高度，完成高度调节工作。
13.调节各底盘装置中各组行走机构的轮距过程如下：
14.各底盘装置中的控制器同步控制各转向电机驱动相应的行走机构转动，直至行走机构的行走方向与相应的平台板垂直，接着各底盘装置中的控制器同步控制各步进电机驱动相应的两块平台板开合，每块平台板带动两个行走机构运动，不同平台板上的其中两个行走机构为一组，另外两个行走机构为一组，直至各底盘装置中各组行走机构的间距达到预设距离，然后各底盘装置中的控制器同步控制各转向电机驱动相应的行走机构转动，直至各行走机构行走方向一致，完成轮距调节工作。
15.本发明有益效果如下：
16.1、本发明通过电动缸实现高度的调节，并采用剪刀式结构实现轮距的调节；具体地，本发明中通过控制各电动缸的活塞杆伸缩长度，进而实现各平台板与相应连接架之间的间距调节，从而实现高度的调节；本发明中各转向电机同步驱动相应的行走机构转动至行走机构行走方向垂直于平台板后，各步进电机驱动相应两块平台板开合，每块平台板带动两个行走机构运动，使得各组中两个行走机构均靠拢或均分离，从而调节各底盘装置中两块平台板之间夹角的大小，实现对相应各组的两个行走机构的间距调节，从而实现轮距的调节。本发明工作方法简单便捷，且调整时间短，工作效率高。
17.2、本发明结构简单，且适应性高；本发明中设有呈阵列式排布的多个底盘装置，实际工作前可通过加装多个底盘装置或拆卸多个底盘装置以适应农机大小，进而能够适应大型种植环境或小型种植环境。
附图说明
18.图1为本发明的整体结构示意图；
19.图2为本发明中底盘装置的结构示意图；
20.图3为本发明中平台板和步进电机的结构示意图；
21.图4为本发明中平台板上槽口的结构示意图；
22.图5为本发明中平台板上一体成型的凸板的结构示意图；
23.图6为本发明中电动缸、转向电机、连接架和行走机构的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明做进一步描述。
25.如图1所示，本发明一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘，包括底盘装置和合页。
26.如图2所示，底盘装置包括平台板1、电动缸2、转向电机3、连接架4和行走机构5。如图3、图4和图5所示，平台板1中部开设有凹槽，一端设有一体成型的凸板，另一端开设有槽口，且平台板1的两端位于凸板和槽口处均开设有铰接孔6；平台板1设有凹槽相对且水平交
叉设置的两块，两块平台板1通过铰接轴一12铰接，并由步进电机13驱动开合(步进电机13驱动铰接轴一12)。每块平台板1的两端均设有由电动缸2、转向电机3、连接架4和行走机构5组成的组件一，其中电动缸2的活塞杆朝上，并与平台板1固定，电动缸2的缸体与连接架4的一端固定，转向电机3的壳体与连接架4的另一端固定，转向电机3的输出轴朝下，并驱动行走机构5转动。其中，凹槽深度等于平台板1厚度的一半，使得两块平台板的上端面齐平；转向电机3和步进电机13均具有抱闸功能。
27.底盘装置设有呈阵列式排布的多个，其中每一列的多个底盘装置构成一个组件二；组件二内底盘装置之间的连接为：每个底盘装置的两块平台板1的凸条分别嵌入相邻底盘装置中两块平台板1的槽口内，并通过铰接轴二与相应的槽口铰接；相邻组件二的连接为：正对的每对(两个)底盘装置中，正对的其中一对平台板1一体成型的凸板通过合页铰接，且正对的另一对平台板1开设有槽口的那端也通过合页铰接。
28.作为一个优选实施例，如图2和图6所示，行走机构5包括轮架51和车轮53，车轮53与轮架51构成转动副，并由轮毂电机52驱动，轮架51与转向电机3的输出轴固定。
29.作为一个优选实施例，平台板1的两端均开设有安装槽11，安装槽11用于安装农机。
30.其中，每个底盘装置的各电动缸2、各转向电机3、步进电机13和驱动车轮53的轮毂电机52均由一个控制器54控制，各控制器54均与上位机通过无线通讯。
31.本发明一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘的工作方法，具体如下：
32.首先将农机与各平台板1固定，接着调节各平台板1的高度和各底盘装置中各组行走机构5的轮距，然后各行走机构5开始工作，带动农机前进。
33.其中，调节各平台板1的高度的过程如下：
34.根据上位机的指令，各底盘装置中的控制器54同步控制各电动缸2的活塞杆伸长或缩短，电动缸2的活塞杆驱动相应的平台板1带动农机升降，平台板1与连接架4之间的距离改变，直至农机的高度达到预设工作高度，完成高度调节工作。
35.调节各底盘装置中各组行走机构5轮距的过程如下：
36.各底盘装置中的控制器54同步控制各转向电机3驱动相应的行走机构5转动，直至行走机构5的行走方向与相应的平台板1垂直，接着各底盘装置中的控制器54同步控制各步进电机13驱动相应的两块平台板1开合，每块平台板1带动两个行走机构5运动，不同平台板1上的其中两个行走机构5为一组，另外两个行走机构5为一组，各组中两个行走机构5均靠拢或均分离，直至各底盘装置中各组行走机构的间距达到预设距离，然后各底盘装置中的控制器54同步控制各转向电机3驱动相应的行走机构5转动，直至各行走机构5行走方向一致，完成轮距调节工作。

技术特征：
1.一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘，包括底盘装置和合页，其特征在于：所述底盘装置包括平台板、电动缸、转向电机、连接架和行走机构；所述平台板中部开设有凹槽，一端设有一体成型的凸板，另一端开设有槽口，且平台板的两端位于凸板和槽口处均开设有铰接孔；所述平台板设有凹槽相对且水平交叉设置的两块，两块平台板通过铰接轴一铰接，并由步进电机驱动开合；所述每块平台板的两端均设有由电动缸、转向电机、连接架和行走机构组成的组件一，其中所述电动缸的活塞杆朝上，并与平台板固定，电动缸的缸体与连接架的一端固定，转向电机的壳体与连接架的另一端固定，转向电机的输出轴朝下，并驱动行走机构转动；其中，凹槽深度等于平台板厚度的一半，转向电机和步进电机均具有抱闸功能；所述底盘装置设有呈阵列式排布的多个，其中每一列的多个底盘装置构成一个组件二；组件二内底盘装置之间的连接为：每个底盘装置的两块平台板的凸条分别嵌入相邻底盘装置中两块平台板的槽口内，并通过铰接轴二与相应的槽口铰接；相邻组件二的连接为：正对的每对底盘装置中，正对的其中一对平台板一体成型的凸板通过合页铰接，且正对的另一对平台板开设有槽口的那端也通过合页铰接。2.根据权利要求1所述的一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘，其特征在于：所述行走机构包括轮架和车轮，车轮与轮架构成转动副，并由轮毂电机驱动，轮架与转向电机的输出轴固定。3.根据权利要求1所述的一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘，其特征在于：所述平台板的两端均开设有安装槽。4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘的工作方法，其特征在于：具体如下：首先将农机与各平台板固定，接着调节各平台板的高度和各底盘装置中各组行走机构的轮距，然后各行走机构开始工作，带动农机前进；其中，调节各平台板的高度的过程如下：根据上位机的指令，各底盘装置中的控制器同步控制各电动缸的活塞杆伸长或缩短，电动缸的活塞杆驱动相应的平台板带动农机升降，平台板与连接架之间的距离改变，直至农机的高度达到预设工作高度，完成高度调节工作；调节各底盘装置中各组行走机构的轮距过程如下：各底盘装置中的控制器同步控制各转向电机驱动相应的行走机构转动，直至行走机构的行走方向与相应的平台板垂直，接着各底盘装置中的控制器同步控制各步进电机驱动相应的两块平台板开合，每块平台板带动两个行走机构运动，不同平台板上的其中两个行走机构为一组，另外两个行走机构为一组，各组中两个行走机构均靠拢或均分离，直至各底盘装置中各组行走机构的间距达到预设距离，然后各底盘装置中的控制器同步控制各转向电机驱动相应的行走机构转动，直至各行走机构行走方向一致，完成轮距调节工作。

技术总结
本发明公开了一种轮距和底盘高度可调的剪刀式农用底盘及其工作方法。本发明的底盘装置中平台板设有水平交叉设置的两块，两块平台板通过铰接轴一铰接，并由步进电机驱动开合，每块平台板的两端均设有由电动缸、转向电机、连接架和行走机构组成的组件一，组件一中电动缸的活塞杆与平台板固定，电动缸的缸体与连接架的一端固定，转向电机的壳体与连接架的另一端固定，转向电机的输出轴驱动行走机构转动；底盘装置设有呈阵列式排布的多个。本发明通过电动缸的活塞杆驱动相应的平台板升降，进而实现高度的调节，并通过步进电机驱动两块平台板开合，每块平台板带动两个行走机构运动，从而实现轮距的调节。实现轮距的调节。实现轮距的调节。


技术研发人员：周海丽 张沂铭 曹文 王尧聪 赵安然 方逸芹 赵润茂
受保护的技术使用者：浙江理工大学
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/13