申请/专利权人：华南农业大学

申请日：2022-10-18

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN115535067B

主分类号：B62D5/04

分类号：B62D5/04;B62D6/00;B62D7/20;B62D7/16;A01B69/00;B62D119/00;B62D137/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2023.01.20#实质审查的生效;2022.12.30#公开

摘要：本发明专利提供一种水田动力底盘电动助力转向装置及控制方法。其中，水田动力底盘电动助力转向装置包括水田动力底盘主体、转向盘、转向机构、助力电机、减速器、助力齿轮和电控单元组件。在水田动力底盘作业时，该装置通过检测转向盘实时力矩和转速对转向机实时补偿力矩实现转向的助力，同时该装置也可以独立控制转向机实现自动转向控制，实现了水田动力底盘助力独立转向控制的切换。本发明提供水田动力底盘电动助力转向装置及控制方法，从硬件和控制方法两方面对水田动力底盘无人化改造后转向的可靠性和稳定性进行了提升。

主权项：1.一种水田动力底盘电动助力转向装置，其特征在于，包括水田动力底盘主体（30）、转向盘（1）、转向机构（31）、助力电机（4）、减速器（5）、助力齿轮（6）和电控单元组件，所述转向机构（31）固定在所述水田动力底盘主体（30）上，所述转向机构（31）包括转向轴（3）、转向机（7）和动力输出机构（32），所述转向盘（1）与转向轴（3）的上端固定连接，所述转向机构（31）上设置有电控单元组件，所述助力电机（4）与减速器（5）的一端固定，所述减速器（5）的另一端与所述水田动力底盘主体（30）固定，所述助力齿轮（6）的一端与所述转向轴（3）的下端固定，所述助力齿轮（6）的另一端与所述转向机（7）的输入端固定，所述转向机（7）的输出端与所述动力输出机构（32）连接；所述动力输出机构（32）包括转向拨叉（8）、转向连杆（9）、转向立柱（10）、转向支撑臂（11）、转向摇臂（12）和前轮（13），所述转向轴（3）为两段式设置，且所述转向轴（3）的中间通过万向节固定连接，所述转向轴（3）的上段与所述水田动力底盘主体（30）转动连接，所述转向轴（3）的下段与所述助力齿轮（6）的一端固定，所述转向机（7）与所述水田动力底盘主体（30）固定，所述转向机（7）的输出端与所述转向拨叉（8）的一端固定，所述转向拨叉（8）的另一端与所述转向连杆（9）的一端通过球铰链连接，所述转向连杆（9）的另一端与转向摇臂（12）的一端通过球铰链连接，所述前轮（13）的轮轴与所述转向摇臂（12）的中部外端面固定，所述转向摇臂（12）的中部下端面与所述水田动力底盘主体（30）转动连接，所述转向摇臂（12）的中部上端面与所述转向支撑臂（11）固定，所述转向立柱（10）两端都与所述水田动力底盘主体（30）固定一体，所述转向支撑臂（11）的上端套设在所述转向立柱（10）上并与所述转向立柱（10）可滑动设置，所述电控单元组件包括转向系统主控单元（14），水田动力底盘启动作业基于所述转向系统主控单元（14）设置的初始程序，若转向盘（1）的扭矩M=0N·m，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）无操作，系统主控单元（14）控制助力电机（4）不工作，即助力电机（4）的输出转速ω2=0rads；若M0N·m、转向盘（1）的实时角度|α|≤15°和转向盘（1）的实时转动角速度|ω1|≤0.2rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）转动幅度过小，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）不工作，即ω2=0rads，若M0N·m、15°|α|≤180°和0.2rads|ω1|≤1rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）属于低速小幅工况，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）输出转速为ω2=0.4rads；若M0N·m、15°|α|≤180°和1rads|ω1|≤2rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）属于高速小幅工况，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）输出转速为ω2=0.8rads；若M0N·m、180°|α|≤540°和0.2rads|ω1|≤1rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）属于低速大幅工况，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）输出转速为ω2=0.6rads；若M0N·m、180°|α|≤540°和1rads|ω1|≤2rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）属于高速大幅工况，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）输出转速为ω2=1rads；若α≥15°、M=0N·m和ω1=0rads时，转向系统主控单元（14）判定转向盘（1）属于维持转向不变工况，转向系统主控单元（14）控制助力电机（4）停止工作，即ω2=0rads。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华南农业大学 一种水田动力底盘电动助力转向装置及控制方法

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