作品展示

丘陵山地坡度特征明显，地面高度差大，致使农机作业时姿态不能始终与地面保持平行，严重影响机具作业质量。本项目研制了一种适用于丘陵山地的电驱动自适应调平底盘，采用三点支撑调平机构，底盘通过三个电动推杆安装在机架上，电动推杆与机架为圆柱铰接，与底盘为球铰接。三个圆柱铰链轴线交于一点，保证了底盘的稳定性。采用倾角传感器实时监测底盘倾斜姿态，上位机采用PC机，可以同步显示底盘角度变化，通过PID 控制器控制下位机输出PWM值及端口电平，调节电动推杆运行速度及方向，实现底盘自动调平，减小底盘的翻滚角和俯仰角，其精度和稳定性能够满足实际使用要求。

1.采用了三点支撑调平机构，支撑点高度调整方便，结构简单，无虚支撑点，稳定性高，容易实现自动控制； 2.采用倾角传感器实时采集底盘翻滚角及俯仰角，通过PID控制算法计算电动推杆的PWM值及动作方向，上位机进行算法运行及底盘倾角实时监测，下位机控制电动推杆运动，实现动态调平。

1.本作品采用逐高调平策略。当底盘为水平位置时，三个电动推杆均为缩回最短状态，以降低机具重心。通过倾角传感器采集底盘纵向和横向两个方向的倾角，由倾角大小及方向情况判断最高支撑点。调平阈值角度取1°，当底盘纵向及横向倾角绝对值不超过阈值时，三个电动推杆均不动作。当倾角绝对值超过阈值时，最高支撑点电动推杆不动作，通过PID算法控制其它电动推杆伸长，减小底盘倾角，实现底盘动态调平。 2.控制系统采用上位机和下位机相结合的方式。上位机采用Python语言编程，通过串口通信采集倾角传感器数据并进行实时显示，同时运行控制算法，判断底盘姿态，计算各电动推杆的PWM值发送到下位机。下位机采用STC12C5A60S2单片机，运算速度快,自带两路PWM输出，抗干扰能力强，通过串口与上位机通信，采用电机驱动模块使电动推杆动作。

我国丘陵山地分布范围广泛，其耕地面积、农作物播种面积均占全国的1/3，但目前该地区的农业机械化水平严重滞后，作业过程中要实现姿态调平来保证农机的安全性及作业质量。本项目研发的农机底盘自动调平系统采用电力驱动，结构简单，容易实现自动控制，有助于增加农机在坡地行驶的稳定性,提高机具的安全性能和作业质量, 能够满足丘陵山地机械化作业的需要，具有较好的推广应用价值。