高速插秧机无线遥控驾驶系统的设计

谢昌盛，蒋蘋，胡文武，罗亚辉，童艳利

(湖南农业大学 工学院，湖南 长沙 410128 )

1999年，日本农林水产省农业研究中心在基于GPS定位技术基础上研发了插秧精度为8 cm的无人驾驶插秧机[1]。中国华南农业大学研究成功了基于RTK-GPS和电子罗盘的久保田SPU-68型插秧机自动导航驾驶系统[2]。为保证插植秧苗的精度，这些研究都是在基于高精度GPS基础上完成的，由于价格昂贵，难以在经济欠发达的南方丘陵水稻产区推广使用。株洲现代农装生产的 2ZG630A型插秧机为电启动发动机，液压助力转向，主变速器采用 HST液压无级变速器来控制插秧机前进或后退的速度。为了开发低成本的基于双激光源定位的无人驾驶插秧机，笔者对 2ZG630A型插秧机运动控制系统进行了改造，拟通过无线遥控的方式验证其准确性与可靠性，以期通过设计遥控驾驶系统，控制插秧机的速度和方向及发动机点火/熄火，实现对插秧机在100 m范围内的遥控驾驶。

1 遥控驾驶系统总体结构与工作原理

遥控驾驶系统包括上位机和下位机两大部分。上位机由PC机和1个2.4G无线数据收发器组成，二者通过串口进行数据交换；下位机由中央处理器、2.4G无线收发模块和各个控制单元组成，直接执行控制命令。上位机和下位机之间通过 2.4G的无线模块进行协议通信，下位机收到上位机的控制命令后执行相应的动作。

在上位机遥控插秧机工作时，需要控制发动机的点火/熄火、转向、前进与后退速度等。发动机点火/熄火采用专用的单元电路控制，系统将点火/熄火模块与发动机启动开关并联，中央处理器在收到相关命令后，通过点火/熄火单元电路控制发动机的点火或熄火。……