一种位置偏差校准系统及农机自动驾驶设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及地面移动设备技术领域，尤其涉及一种位置偏差校准系统及农机自动驾驶设备。


背景技术：

2.地面移动设备的有效精准定位是实现自动驾驶的有力保障。例如，针对农机设备，在农机设备自动驾驶过程中，需要时刻地获得农机设备精确可用的位置。
3.一般会预先把地面移动设备的位置定义在地面移动设备上的某个部位，将定位装置安装到所预先定义的位置上。预先定义的位置通常为后轮中心轴线上。然而由于定位装置的安装问题、地面移动设备的结构原因、以及行驶过程的摇摆振动，都导致了定位装置难以精确地处于预先定义的位置上，难以在地面移动设备自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种位置偏差校准系统及农机自动驾驶设备，以实现对定位装置的位置偏差进行校准，更好得确保定位数据的有效性。
5.本实用新型实施例提供了一种位置偏差校准系统，用于校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，所述位置偏差校准系统包括偏差校准装置和定位装置；
6.所述偏差校准装置包括横向移动机构；所述横向移动机构沿所述运载体的宽度方向设置于所述运载体；
7.所述定位装置与所述横向移动机构驱动连接，并可由所述横向移动机构驱动而沿所述运载体的宽度方向运动至设定位置。
8.在可选的实施方式中，所述横向移动机构包括横向支撑座、横向动力机构和横向滑动件；所述横向滑动件滑动设置于所述横向支撑座，且与所述横向动力机构驱动连接；所述定位装置与所述横向滑动件连接。
9.在可选的实施方式中，所述偏差校准装置还包括减震机构；所述定位装置通过所述减震机构与所述横向移动机构驱动连接。
10.在可选的实施方式中，所述偏差校准装置还包括沿所述运载体的长度方向设置的纵向移动机构；
11.所述定位装置、所述横向移动机构与所述纵向移动机构驱动连接，并可由所述纵向移动机构驱动而沿所述运载体的长度方向运动至设定位置。
12.在可选的实施方式中，所述偏差校准装置还包括减震机构；
13.所述定位装置通过所述减震机构安装于所述横向移动机构上，所述横向移动机构安装于所述纵向移动机构上，所述纵向移动机构沿所述运载体的长度方向设置于所述运载体。
14.在可选的实施方式中，所述偏差校准装置还包括沿所述运载体的高度方向设置的
竖向移动机构；
15.所述定位装置、所述横向移动机构以及所述纵向移动机构与所述竖向移动机构驱动连接，并可由所述竖向移动机构驱动而沿所述运载体的高度方向运动至设定位置。
16.在可选的实施方式中，所述偏差校准装置还包括减震机构；
17.所述定位装置通过所述减震机构安装于所述横向移动机构上，所述横向移动机构安装于所述纵向移动机构上，所述纵向移动机构安装于所述竖向移动机构上，所述竖向移动机构沿所述运载体的高度方向设置于所述运载体。
18.在可选的实施方式中，所述减震机构包括连接组件和减震件；所述连接组件连接在所述横向移动机构上，且所述连接组件背离所述横向移动机构的一端与所述减震件连接，所述定位装置与所述减震件连接；
19.所述减震件包括连接在所述连接组件上的连接部和连接在所述连接部一端上的软质的减震部，所述定位装置经一紧固件连接在所述减震部上；
20.所述减震部背离所述连接部的一端设有内螺纹孔，所述紧固件经所述内螺纹孔连接在所述减震部上。
21.在可选的实施方式中，所述横向移动机构、所述纵向移动机构以及所述竖向移动机构一体化设置，以构成相应的多自由度机构；和/或，所述定位装置为载波相位差分定位装置或自动驾驶仪。
22.第二方面，本实用新型实施例还提供了一种农机自动驾驶设备，包括自动驾驶设备本体和本实用新型实施例所述的位置偏差校准系统中的偏差校准装置；所述自动驾驶设备本体通过所述偏差校准装置安装于运载体上。
23.本实用新型实施例的技术方案，通过横向移动机构驱动定位装置沿运载体的宽度方向运动至设定位置，在运载体的宽度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，以使定位装置可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据，更好地确保了运载体的定位数据的有效性。
附图说明
24.图1a为本实用新型实施例一提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。
25.图1b为本实用新型实施例一提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。
26.图2为本实用新型实施例二提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。
27.图3为本实用新型实施例三提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。
28.图4为本实用新型实施例四提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
31.需要理解的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
33.实施例一
34.图1a为本实用新型实施例一提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。本实用新型实施例可适用于校准安装于运载体上的定位装置的安装位置的情况。
35.如图1a所示，如图1a所示，位置偏差校准系统包括：偏差校准装置101和定位装置102，下面对其结构和功能进行说明。
36.所述偏差校准装置101包括横向移动机构1011；所述横向移动机构1011沿所述运载体103的宽度方向设置于所述运载体；所述定位装置102与所述横向移动机构1011驱动连接，并可由所述横向移动机构1011驱动而沿所述运载体103的宽度方向运动至设定位置。
37.其中，运载体103为用于进行行驶作业的设备。可选的，运载体103为农机设备。农机设备包括但不限于联合收割机、平整土地机械、插秧机、播种机等。
38.定位装置102是具有定位功能的装置。定位装置102包括但不限于载波相位差分(real
‑
time kinematic，rtk)定位装置、自动驾驶仪等。在运载体103的行驶过程中，定位装置102采集运载体103的行驶位置。行驶位置是运载体103在行驶过程中的位置坐标。可选的，行驶位置是运载体103在行驶过程中的经纬度坐标。
39.预先对定位装置102进行安装，以使运载体103上的定位装置102可以位于安装位置上。可选的，安装位置可以为运载体103的后轮中心轴线上。运载体103的后轮中心轴线是通过运载体103左右两个车轮的中点，并垂直于运载体103纵向对称平面的直线。根据运载体103的后轮中心轴线对定位装置102进行安装，以使定位装置102可以位于运载体103的后轮中心轴线上。
40.由于运载体103自身结构和安装方式的局限性，定位装置102难以精确的安装到安装位置上，就会带来定位装置102相对于安装位置的安装偏差。
41.横向移动机构1011可以驱动定位装置102沿所述运载体103的宽度方向运动至设定位置。横向移动机构1011可以根据定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置102沿所述运载体103的宽度方向运动，以在所述运载体103的宽度方向上校准安装于运载体103上的定位装置102的安装位置。
42.定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据可以包括偏离方向和偏离距离。偏离方向可以为沿所述运载体103的宽度方向向前或沿所述运载体103的宽度方向向后。偏离距离是定位装置102偏离安装位置的距离。
43.可选的，定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据可以是用户通过人工测量得到，然后通过有通信、计算和存储功能的服务器、云平台、计算机、手机、平板等，发送给横向移动机构1011的。
44.可选的，定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据还可以是运载体103中的控制器根据运载体103的行驶轨迹计算得到的。
45.可选的，定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据还可以是运载体103的远程控制设备根据运载体103的行驶轨迹计算得到的。远程控制设备包括但不限于有通信、计算和存储功能的服务器、云平台、计算机、手机、平板等。
46.在一个具体实例中，定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据中的偏移方向为沿所述运载体103的宽度方向向前，且位置偏差数据中的偏移距离为5厘米。横向移动机构1011在接收到位置偏差数据时，根据定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置102沿所述运载体103的宽度方向向后运动5厘米，从而驱动与安装位置存在位置偏差的定位装置102沿所述运载体103的宽度方向运动至安装位置。
47.本实用新型实施例提供了一种位置偏差校准系统，通过横向移动机构驱动定位装置沿运载体的宽度方向运动至设定位置，在运载体的宽度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，以使定位装置可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据，更好地确保了运载体的定位数据的有效性。
48.可选的，所述横向移动机构1011包括横向支撑座、横向动力机构和横向滑动件；所述横向滑动件滑动设置于所述横向支撑座，且与所述横向动力机构驱动连接；所述定位装置102与所述横向滑动件连接。
49.具体的，横向动力机构可以根据定位装置102的当前位置与安装位置在所述运载体103的宽度方向上的位置偏差数据，驱动横向滑动件沿所述运载体103的宽度方向运动，从而带动与所述横向滑动件连接的定位装置沿所述运载体103的宽度方向运动，以在所述运载体103的宽度方向上校准安装于运载体103上的定位装置102的安装位置。
50.可选的，如图1b所示，所述偏差校准装置还包括减震机构104；所述定位装置102通过所述减震机构104与所述横向移动机构1011驱动连接。
51.可选的，所述减震机构104包括连接组件和减震件；所述连接组件连接在所述横向移动机构1011上，且所述连接组件背离所述横向移动机构的一端与所述减震件连接，所述定位装置102与所述减震件连接；所述减震件包括连接在所述连接组件上的连接部和连接在所述连接部一端上的软质的减震部，所述定位装置102经一紧固件连接在所述减震部上；所述减震部背离所述连接部的一端设有内螺纹孔，所述紧固件经所述内螺纹孔连接在所述减震部上。
52.运载体103行驶过程的摇摆振动，也会导致定位装置102偏离安装位置，难以精确地处于安装位置102上。减震机构104是用于对定位装置102进行减震的装置。减震机构用于隔离或者削弱由运载体103传上来的高频、小幅振动，从而对运载体103行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置102可以更精确地处于安装位置上，更好地确保定位数据的有效性。
53.具体的，振动均先传到减震机构104中的减震件上，然后在传到定位装置102上，从而可以隔离或者削弱由运载体103传上来的高频、小幅振动，有效降低定位装置102的振动，以使定位装置102可以更精确地处于安装位置上，更好地确保定位数据的有效性。
54.可选的，减震部为橡胶/硅胶材料。
55.可选的，所述偏差校准装置还包括沿所述运载体的长度方向设置的纵向移动机
构；所述定位装置、所述横向移动机构与所述纵向移动机构驱动连接，并可由所述纵向移动机构驱动而沿所述运载体的长度方向运动至设定位置。
56.纵向移动机构可以驱动定位装置和横向移动机构沿运载体的长度方向运动至设定位置。纵向移动机构可以根据定位装置的当前位置与安装位置在所述运载体的长度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置和横向移动机构沿运载体的长度方向运动，以在所述运载体的长度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置。
57.可选的，所述偏差校准装置还包括减震机构；所述定位装置通过所述减震机构安装于所述横向移动机构上，所述横向移动机构安装于所述纵向移动机构上，所述纵向移动机构沿所述运载体的长度方向设置于所述运载体。
58.可选的，所述偏差校准装置还包括沿所述运载体的高度方向设置的竖向移动机构；所述定位装置、所述横向移动机构以及所述纵向移动机构与所述竖向移动机构驱动连接，并可由所述竖向移动机构驱动而沿所述运载体的高度方向运动至设定位置。
59.竖向移动机构可以驱动所述定位装置、所述横向移动机构以及所述纵向移动机构沿运载体的高度方向运动至设定位置。竖向移动机构可以根据定位装置的当前位置与安装位置在所述运载体的高度方向上的位置偏差数据，驱动所述定位装置、所述横向移动机构以及所述纵向移动机构沿运载体的高度方向运动，以在所述运载体的高度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置。
60.可选的，所述偏差校准装置还包括减震机构；所述定位装置通过所述减震机构安装于所述横向移动机构上，所述横向移动机构安装于所述纵向移动机构上，所述纵向移动机构安装于所述竖向移动机构上，所述竖向移动机构沿所述运载体的高度方向设置于所述运载体。
61.可选的，所述横向移动机构、所述纵向移动机构以及所述竖向移动机构一体化设置，以构成相应的多自由度机构，从另一角度可以理解为，可以利用一个本身就具备多自由度的机构直接替换掉所述横向移动机构、所述纵向移动机构以及所述竖向移动机构；和/或，所述定位装置为载波相位差分定位装置或自动驾驶仪。
62.多自由度机构可以通过驱动所述定位装置沿运载体的宽度方向、高度方向或长度方向运动至设定位置，在所述运载体的宽度方向、高度方向或长度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置。
63.可选的，多自由度机构为六轴并联机构或三维运动平台。
64.实施例二
65.图2为本实用新型实施例二提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。如图2所示，所述定位装置201通过所述减震机构202安装于所述横向移动机构203上，所述横向移动机构203安装于所述纵向移动机构204上，所述纵向移动机构204沿所述运载体205的长度方向设置于所述运载体205。
66.沿所述运载体205的宽度方向设置的横向移动机构203可以根据定位装置201的当前位置与安装位置在所述运载体205的宽度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置201沿所述运载体205的宽度方向运动，以在所述运载体205的宽度方向上校准安装于运载体205上的定位装置201的安装位置。
67.沿所述运载体205的长度方向设置的纵向移动机构204可以根据定位装置201的当
前位置与安装位置在所述运载体205的长度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置201、减震机构202以及横向移动机构203沿运载体205的长度方向运动，以在所述运载体205的长度方向上校准安装于运载体205上的定位装置201的安装位置。
68.减震机构202用于隔离或者削弱由运载体205传上来的高频、小幅振动，从而对运载体205行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置201可以更精确地处于安装位置上，更好地确保定位数据的有效性。
69.本实用新型实施例提供了一种位置偏差校准系统，通过横向移动机构在所述运载体的宽度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过纵向移动机构在所述运载体的长度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过对运载体行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据，更好地确保了运载体的定位数据的有效性。
70.实施例三
71.图3为本实用新型实施例三提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。如图3所示，所述定位装置301通过所述减震机构302安装于所述横向移动机构303上，所述横向移动机构303安装于所述纵向移动机构304上，所述纵向移动机构304安装于所述竖向移动机构305上，所述竖向移动机构305沿所述运载体306的高度方向设置于所述运载体306。
72.沿所述运载体306的宽度方向设置的横向移动机构303可以根据定位装置301的当前位置与安装位置在所述运载体306的宽度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置301沿所述运载体306的宽度方向运动，以在所述运载体306的宽度方向上校准安装于运载体306上的定位装置301的安装位置。
73.沿所述运载体306的长度方向设置的纵向移动机构304可以根据定位装置301的当前位置与安装位置在所述运载体306的长度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置301、减震机构302以及横向移动机构303沿运载体306的长度方向运动，以在所述运载体306的长度方向上校准安装于运载体306上的定位装置301的安装位置。
74.沿所述运载体306的高度方向设置的竖向移动机构305可以根据定位装置301的当前位置与安装位置在所述运载体306的高度方向上的位置偏差数据，驱动所述定位装置301、减震机构302、所述横向移动机构303以及所述纵向移动机构304沿运载体306的高度方向运动，以在所述运载体306的高度方向上校准安装于运载体306上的定位装置301的安装位置。
75.减震机构302用于隔离或者削弱由运载体306传上来的高频、小幅振动，从而对运载体306行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置301可以更精确地处于安装位置上，更好地确保定位数据的有效性。
76.本实用新型实施例提供了一种位置偏差校准系统，通过横向移动机构在所述运载体的宽度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过纵向移动机构在所述运载体的长度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过竖向移动机构在所述运载体的高度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过对运载体行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据，更好地确保了运载体的定位数据的有效性。
77.实施例四
78.图4为本实用新型实施例四提供的一种位置偏差校准系统的结构示意图。如图4所示，所述定位装置401通过所述减震机构402安装于由横向移动机构、纵向移动机构以及竖向移动机构构成的多自由度机构403上，多自由度机构403设置于所述运载体404。
79.多自由度机构403可以根据定位装置401的当前位置与安装位置在所述运载体404的宽度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置401沿所述运载体404的宽度方向运动，以在所述运载体404的宽度方向上校准安装于运载体404上的定位装置401的安装位置。
80.多自由度机构403可以根据定位装置401的当前位置与安装位置在所述运载体404的长度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置401沿所述运载体404的长度方向运动，以在所述运载体404的宽度方向上校准安装于运载体404上的定位装置401的安装位置。
81.多自由度机构403可以根据定位装置401的当前位置与安装位置在所述运载体404的高度方向上的位置偏差数据，驱动定位装置401沿所述运载体404的高度方向运动，以在所述运载体404的宽度方向上校准安装于运载体404上的定位装置401的安装位置。
82.减震机构402用于隔离或者削弱由运载体404传上来的高频、小幅振动，从而对运载体404行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置401可以更精确地处于安装位置上，更好地确保定位数据的有效性。
83.本实用新型实施例提供了一种位置偏差校准系统，通过由横向移动机构、纵向移动机构以及竖向移动机构构成的多自由度机构在运载体的宽度方向、长度方向以及高度方向上校准安装于运载体上的定位装置的安装位置，通过对运载体行驶过程产生的振动进行减震缓冲，以使定位装置可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中提供可靠或者精确的定位数据，更好地确保了运载体的定位数据的有效性。
84.实施例五
85.本实用新型实施例五提供一种农机自动驾驶设备，包括自动驾驶设备本体和本实用新型任意实施例所述的位置偏差校准系统中的偏差校准装置；所述自动驾驶设备本体通过所述偏差校准装置安装于运载体上。
86.在一些实施例中，运载体可以为农机设备。农机设备包括但不限于联合收割机、平整土地机械、插秧机、播种机等。自动驾驶设备本体用于采集运载体的定位数据，并根据定位数据实现运载体的自动驾驶。
87.自动驾驶设备本体通过偏差校准装置安装于运载体上。偏差校准装置可以在运载体的宽度方向、长度方向或高度方向上校准安装于运载体上的自动驾驶设备本体的安装位置，以使自动驾驶设备本体可以更精确地处于安装位置上，在运载体自动驾驶过程中获得精确可用的位置，实现农机设备自动驾驶。
88.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。