无人割草机关键技术发展综述.docxVIP

?

?

无人割草机关键技术发展综述

?

?

张河宁于涛段馨蕊刘磊邱延涛苏宏岩

【摘?要】当前，无人驾驶技术的发展推动了无人割草机的完善，使其既满足未来发展的需求，又顺应现代信息技术的发展趋势。现阶段，无人割草机实现了整车智能，通过加装不同的附属模块可实现不同的作业功能，主要具有体积小、轻量化、模块化、电驱动的优势，满足环保要求，实现一机多用途。

【Abstract】Atpresent，thedevelopmentofunmanneddrivingtechnologypromotestheimprovementofunmannedlawnmower，sothatitnotonlymeetstheneedsoffuturedevelopment，butalsoconformstothedevelopmenttrendofmoderninformationtechnology.Atthisstage，theunmannedlawnmowerhasrealizedthewholevehicleintelligence.Itcanrealizedifferentoperationfunctionsbyaddingdifferentauxiliarymodules.Itmainlyhastheadvantagesofsmallvolume，lightweight，modularizationandelectricdrive.Itmeetstherequirementsofenvironmentprotectionandrealizesonemachineformultiplepurposes.

【关键词】割草机;无人驾驶;附属模块

【Keywords】lawnmower;unmanneddriving;auxiliarymodule

TU986.3+2??????????????????????【文献标志码】A????????????????????????1673-1069（2021）09-0191-03

1引言

近年来，无人驾驶已经得到社会各方面的关注。当前，国家利好政策的持续出台推动了无人驾驶行业的快速发展，同时，无人割草机的逐步完善使其更好地应用于机场跑道及其他专用场合。随着计算机控制技术的发展，无人割草机与自动控制技术实现了有效融合。

2国外无人割草机发展现状

自20世纪70年代以来，国外展开对无人割草机的研究与开发，起步较早。就第一台收割谷物并可以割草的机器而言，由人推动机器，通过齿轮带动旋刀割草，这就是割草机的雏形。从畜力到拖拉机配套到无人驾驶领域，割草机在安全性、可靠性等方面取得了重大突破。

3国内无人割草机发展现状

国内对于无人割草机的研究相对滞后，但也取得了一些成果，主要停留在实验室阶段：

①南京理工大学开发的MORO移动割草机器人，主要导航设备为驱动轮编碼器和磁航向传感器，能自动生成无信标边界并进行全区域覆盖行走。适用于面积较大的草坪的割草工作。

②江苏大学对割草机器人的设计及运动控制方面进行了一些理论研究工作，并研制了一种履带式割草机器人，具有GPS定位导航的功能，介绍资料并不多。

割草机在农业生产中有着重要的作用。发展农业机械化，有利于提高工作效率，提高农业生产率。新型割草机正向着高速、节能的方向发展。

4整车控制技术

整车控制器主要包括微处理器、能源管理系统、开关量采集模块、开关量输出模块、BDM调试接口、电源模块、模拟量采集模块、模拟量输出模块、PWM输出模块、数据存储模块、无线收发模块及北斗模块。通过集成化设计，运用集成器件代替分立元件进行信号处理和输出，减少电气连接，降低整车控制器工作中产生的电磁干扰，提高整车抗干扰性和可靠性。

整车控制器首先采集整个车辆的各种信号，通过光电隔离的CAN总线连接动力电池BCM模块、液压马达控制器、转向电机驱动器、制动电机驱动器、升降电机驱动器以及发动机等。指令和状态信息走CAN总线通道，由执行元件执行相应动作，如图1所示。

5液压系统技术

液压系统主要由液压油箱、高压过滤器、高压变量泵、高压柱塞马达、回油过滤器、散热器和液压管路等组成。

通过柴油机作为动力源，为液压系统提供动力。液压系统分为行走液压系统和割具液压系统。

行走液压系统采用闭式液压系统，液压系统油源由高压变量泵供给，经由高压过滤器，到高压柱塞马达执行元件，实现整车的前进和倒退作业。为保证长时间作业的安全性