先进制造技术

本发明涉及农业机械自动控制领域，具体涉及一种农业机械用电动自动转向系统，包括自动转向装置，自动转向装置包括同轴依次设置的方向盘、行星齿轮减速机构、盘式无刷电机，行星齿轮减速机构、盘式无刷电机设置在机壳内，盘式无刷电机与行星齿轮减速机构连接，行星齿轮减速机构连接有连接法兰，连接法兰穿过方向盘、行星齿轮减速机构、盘式无刷电机的中心，连接法兰一端连接方向盘，另一端与转向管柱的转向轴连接，转向管柱连接机械转向装置，机械转向装置使转向轮转动，转向轮上设有转角传感器，转向传感器连接电子控制单元，电子控制单元连接电机驱动器，电机驱动器连接盘式无刷电机。

随着精准农业与智慧农业的提出和不断发展，自动导航或无人驾驶成为农业机械的基本功能之一，在减轻作业人员劳动强度的同时将大大提高农田作业的精准度。而自动转向是自动导航农业机械的必备功能之一，能够实时接收自动导航装置发出的转向控制指令，保证农业机械的转向轮旋转至所期望的角度。

专利号为201010110694.6的中国专利采用在原有拖拉机液压转向的基础上，并联液压回路的方法，实现拖拉机转向的手动/自动模式切换，以及自动模式下的电液比例控制。但是，农业机械液压系统改造过程较为复杂，且改造、维护成本较高。此外，许多农业机械，如高速插秧机等，采用整体式液压转向装置，不能采用上述专利所述的并联液压系统的方式进行改造。

国外农业机械自动转向装置集成于自动导航系统中，未提供开放的控制接口，价格昂贵，不适合国内小地块的农业生产特点尤其是小型农业机械自动转向要求。

本发明的优点及有益效果为：

1、由盘式无刷电机作为动力源提供转向扭矩，控制方式简单灵活、调试安装方便、硬件成本较低，从而能够降低农业机械自动导航或无人驾驶系统的整体成本，促进农机自动导航作业的实际应用和产业化发展；

2、盘式无刷电机、行星减速机构和连接法兰均具有内孔且同轴组装，能够直接安装于农业机械转向管柱上，替代农业机械原有方向盘，整体结构紧凑，安装方法简单；

3、在紧急情况下，可通过切换开关切断盘式无刷电机的动力输出，此时盘式无刷电机无保持力矩，即可人工操作方向盘进行转向，保留了机器的人工转向功能；

4、采用电子控制单元控制并调节电机的旋转方向和速度，通过修改电子控制单元程序的方式即可改变自动转向装置的转向角范围、响应速度，以适应多种农业机械转向机构的不同要求；

5、采用农业机械通用的CAN总线通信控制接口，易于集成到农业机械的自动控制系统中。