CN118012064A - 移动式工作设备控制方法及移动式工作设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种移动式工作设备控制方法及移动式工作设备，移动式工作设备控制方法包括：获取移动式工作设备的行走方向；根据移动式工作设备的行走方向控制导缆换向装置的换向状态，以使导缆换向装置上的电缆的出线方向与移动式工作设备的行走方向相适配。该移动式工作设备控制方法及移动式工作设备中，通过导缆换向装置换向可改变电缆的出线方向，这样可与移动式工作设备的行走方向相适配，使移动式工作设备在放线、转向和收线各种状态下均能避免拖地电缆被设备压损的风险，提高了设备的灵活性。

Description

移动式工作设备控制方法及移动式工作设备

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种移动式工作设备控制方法及移动式工作设备。

背景技术

现有农业机械的动力来源，以化石燃料动力为主，新能源(纯电、氢能、甲醇、氨燃料等)也迅速发展，从效率、环保、噪音等多维度比较，纯电驱动的农业机械优势明显，为未来主要发展趋势。

目前纯电驱动汽车已在道路车辆上广泛应用，在农业机械上也将越来越广泛的应用。电动农业机械依靠动力电池为行驶和作业提供动力，需要在工作前为动力电池充电。由于农业机械作业时间集中、负荷大，导致需要频繁充电，紧急连续的作业被迫中断，使得搭载动力电池的纯电动农业机械作业效率低下，无法适应农业作业需求。为了实现给农业机械不间断持续供电，可在农业机械上设置电缆卷盘，通过卷绕在电缆卷盘上的电缆线从电网取电。然而，电缆卷盘一般设置在农业机械的后部，在农业机械掉头或转向时，存在压损电缆线或缠绕电缆线的风险。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动式工作设备控制方法及移动式工作设备，使得能够随着移动式工作设备的移动适时改变电缆出线方向，以避免电缆被压损或缠绕的问题，从而提高移动式工作设备的灵活性。

本发明提供一种移动式工作设备控制方法，用于控制移动式工作设备，所述移动式工作设备包括导缆换向装置，所述移动式工作设备控制方法包括：

获取所述移动式工作设备的行走方向；

根据所述移动式工作设备的行走方向控制所述导缆换向装置的换向状态，以使从所述导缆换向装置上的电缆的出线方向与所述移动式工作设备的行走方向相适配。

在一实施例中，所述根据所述移动式工作设备的行走方向控制所述导缆换向装置的换向状态，包括：

当所述移动式工作设备的行进方向为朝远离所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述行走方向反向；

当所述移动式工作设备换向时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述移动式工作设备的转弯半径方向平行；

当所述移动式工作设备的行进方向为靠近所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述行走方向相同。

在一实施例中，所述导缆换向装置包括引导组件和换向组件，所述引导组件上形成引导通道以供电缆穿过，所述换向组件包括换向驱动件和供电缆穿过的导向件，且所述导向件偏离所述第一转动轴线而设，当所述移动式工作设备的行走方向改变时，换向驱动件驱动所述导向件相对所述引导组件绕第一转动轴线转动，从而使所述导缆换向装置上电缆的出线方向变化。

在一实施例中，所述导缆换向装置的所述换向状态包括第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态，在所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态时，所述导缆换向装置导引电缆使电缆分别沿第一方向、第二方向和第三方向出线。

在一实施例中，所述第二方向与第一方向的夹角为90°，所述第三方向与所述第一方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第二方向的夹角为90°。

在一实施例中，所述移动式工作设备还包括设于支撑臂组件，所述导缆换向装置设于所述支撑臂组件，所述支撑臂组件能够使所述导缆换向装置伸出所述移动式工作设备的属具外侧，所述第一方向垂直于所述支撑臂组件，且朝向所述移动式工作设备的后方，所述第二方向平行于所述支撑臂组件，所述第三方向垂直于所述支撑臂组件，且朝向所述移动式工作设备的前方。

本发明还提供一种移动式工作设备，包括控制模块和导缆换向装置，所述控制模块用于获取所述移动式工作设备的行走方向，并用于根据所述移动式工作设备的行走方向的不同控制所述导缆换向装置切换换向状态，以使所述导缆换向装置上的电缆的出线方向与所述移动式工作设备的行走方向相适配。

在一实施例中，所述移动式工作设备通过电缆连接于外部供电设备，以由所述外部供电设备供电，所述控制模块具体用于：当所述移动式工作设备的行进方向为朝远离所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述行走方向反向平行；当所述移动式工作设备换向时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述移动式工作设备的转弯半径方向平行；当所述移动式工作设备的行进方向为靠近所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置出线的电缆出线方向与所述行走方向平行。

在一实施例中，所述导缆换向装置的所述换向状态包括第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态，在所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态时，所述导缆换向装置导引电缆使电缆分别沿第一方向、第二方向和第三方向出线。

在一实施例中，所述第二方向与第一方向的夹角为90°，所述第三方向与所述第一方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第二方向的夹角为90°。

在一实施例中，所述导缆换向装置包括引导组件和换向组件，所述引导组件上形成引导通道以供电缆穿过，所述换向组件包括供电缆穿过的导向件，所述导向件可相对所述引导组件绕第一转动轴线转动地设置，且所述导向件偏离所述第一转动轴线而设，以使所述导向件沿所述第一转动轴线摆动，从而使所述导缆换向装置分别位于所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态。

在一实施例中，所述换向组件还包括换向驱动件，所述换向驱动件连接于所述换向组件，所述换向驱动件用于驱动所述导向件绕所述第一转动轴线转动。

在一实施例中，所述换向驱动件包括第一位置状态、第二位置状态和第三位置状态，所述换向驱动件处于所述第一位置状态、所述第二位置状态或所述第三位置状态时，所述导缆换向装置分别对应处于所述第一换向状态、所述第二换向状态或所述第三换向状态。

在一实施例中，所述移动式工作设备还包括设于支撑臂组件，所述导缆换向装置设于所述支撑臂组件，所述支撑臂组件能够使所述导缆换向装置伸出所述移动式工作设备的属具外侧，所述第一方向垂直于所述支撑臂组件，且朝向所述移动式工作设备的后方，所述第二方向平行于所述支撑臂组件，所述第三方向垂直于所述支撑臂组件，且朝向所述移动式工作设备的前方。

本发明实施例提供的移动式工作设备控制方法及移动式工作设备中，通过导缆换向装置换向可改变电缆的出线方向，这样可与移动式工作设备的行走方向相适配，使移动式工作设备在放线、转向和收线各种状态下均能避免拖地电缆被设备压损的风险，提高了设备的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例的移动式工作设备控制方法的流程图。

图2为图1所示控制方法中移动式工作设备远离外部供电设备行走时的状态示意图。

图3为图1所示控制方法中移动式工作设备转向时的状态示意图。

图4为图1所示控制方法中移动式工作设备靠近外部供电设备行走的状态示意图。

图5为图1所示控制方法中移动式工作设备的一种行走路径示意图。

图6为图1所示控制方法中移动式工作设备的导缆换向装置的结构示意图。

图7为图6中导缆换向装置的引导组件的结构示意图。

图8为图7中引导组件去除顶板后的俯视图。

图9为图6中导缆换向装置的换向组件的结构示意图。

图10为本发明第二实施例的移动式工作设备的结构示意图。

图11为图10所示移动式工作设备的支撑臂组件展开的结构示意图。

图12为图10所示移动式工作设备的支撑臂组件缩回的结构示意图。

图13为图10所示移动式工作设备的排缆组件和卷盘组件的一角度结构示意图。

图14为图10所示移动式工作设备的排缆组件和卷盘组件的另一角度结构示意图。

图15为图10所示移动式工作设备的排缆组件和卷盘组件的又一角度结构示意图。

图16为图10所示移动式工作设备的卷盘组件的结构示意图。

图17为图10所示移动式工作设备的部分元件结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的特定实施例进行详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的描述，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是为了区别属性类似的元件，而不是指示或暗示相对的重要性或者特定的顺序。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体，意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。

第一实施例

本发明还提供一种移动式工作设备控制方法，用于控制移动式工作设备，移动式工作设备包括导缆换向装置10(见图2)，请参照图1，本发明第一实施例的移动式工作设备控制方法包括以下步骤：

S11，获取移动式工作设备的行走方向。

S13，根据移动式工作设备的行走方向控制导缆换向装置10的换向状态，以使从导缆换向装置10出线的电缆的出线方向与移动式工作设备的行走方向相适配。

本实施例的移动式工作设备控制方法中，可改变电缆的出线方向，这样可与移动式工作设备的行走方向相适配，使移动式工作设备在放线、转向和收线各种状态下均能避免拖地电缆被设备压损的风险，提高了设备的灵活性。

本实施例中，在步骤S11中，可通过移动式工作设备的转向装置，通过转向装置获得移动式工作设备的行走方向，当然也可以直接通过移动式工作设备接收到的转向控制指令获得移动式工作设备的行走方向(这种方式尤其适用于无人驾驶的移动式工作设备)。

本实施例中，移动式工作设备通过电缆连接于外部供电设备71，以由外部供电设备71供电，在步骤S13中，请参照图2，当移动式工作设备的行进方向为朝远离外部供电设备71的方向移动时，控制从导缆换向装置10出线的电缆出线方向与移动式工作设备的行走方向反向平行；请参照图3，当移动式工作设备换向时，控制导缆换向装置10上的电缆出线方向与移动式工作设备的转弯半径方向平行；请参照图4，当移动式工作设备的行进方向为靠近外部供电设备71的方向移动时，控制从导缆换向装置10出线的电缆出线方向与移动式工作设备的行走方向相同。

具体地，请参照图5，移动式工作设备工作时，移动式工作设备的行走模式通常为图5所示，即呈S形路径。在这种行走模式下，移动式工作设备包括行走方向与电缆出线方向反向平行、换向状态、行进方向与电缆出线方向同向平行三种状态，可见，在这三种状态下均能保持避免拖地电缆被设备压损。

本实施例中，导缆换向装置10包括第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态，在第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态时，导缆换向装置10导引电缆使电缆分别沿第一方向、第二方向和第三方向出线。具体地，第二方向与第一方向的夹角约为90°，第三方向与第一方向的夹角约为180°，第三方向与第二方向的夹角约为90°。

本实施例中，移动式工作设备还包括支撑臂组件33，导缆换向装置10设于支撑臂组件33，支撑臂组件33能够使导缆换向装置10伸出移动式工作设备的属具外侧，第一方向垂直于支撑臂组件33，且朝向移动式工作设备的后方，第二方向平行于支撑臂组件33，第三方向垂直于支撑臂组件33，且朝向移动式工作设备的前方。

本实施例中，请参图6，导缆换向装置10包括引导组件11和换向组件13。引导组件11上形成引导通道以供电缆穿过。换向组件13包括供电缆穿过的导向件131，导向件131可相对引导组件11绕第一转动轴线转动地设置，且导向件131偏离第一转动轴线而设，以使导向件131可沿第一转动轴线摆动，从而使导缆换向装置可分别位于第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态。电缆可依次穿过引导通道和导向件131，转动导向件131时，可转换导向件131的方位，从而改变电缆的出线方向，这样可与移动式工作设备的行走方向相适配，使移动式工作设备在放线、转向和收线各种状态下均能避免拖地电缆被设备压损的风险，提高了设备的灵活性。

本实施例中，请一并参照图7和图8，引导组件11包括进线滚轮组111、导向滚轮组112、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115，中间滚轮组113和进线滚轮组111间隔相对设置，后出线滚轮组114和前出线滚轮组115位于中间滚轮组113和进线滚轮组111之间，且分别垂直设于中间滚轮组113的两端，导向滚轮组112位于进线滚轮组111与后出线滚轮组114、前出线滚轮组115之间。通过设置多个滚轮组，可对电缆进行引导，在电缆出线和收线时都能更为顺畅；且电缆从进线滚轮组111处进入后，可在经过导向滚轮组112后分别从中间滚轮组113、后出线滚轮组114或前出线滚轮组115处出线，便于改变出线方向。引导组件11包括进线滚轮组111、导向滚轮组112、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115共同围成上述引导通道。导缆换向装置分别在第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态时，电缆分别从后出线滚轮组114、中间滚轮组113和前出线滚轮组115处从引导组件11引出。

具体地，进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115均包括间隔相对设置的两个滚轮，导向滚轮组112包括间隔相对设置的两组滚轮，电缆可从进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115的两个滚轮之间穿过，并可从导向滚轮组112的两组滚轮之间穿过。具体地，导向滚轮组112的两组滚轮大体呈“八”字形排布，导向滚轮组112的远离进线滚轮组111的滚轮之间的间距大于靠近进线滚轮组111的滚轮之间的间距。

具体地，导向滚轮组112垂直于进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115而设。也就是说，导向滚轮组112的滚动轴线垂直于进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115的滚动轴线。另外，进线滚轮组111的滚动轴线平行于中间滚轮组113的滚动轴线，进线滚轮组111的滚动轴线垂直于后出线滚轮组114和前出线滚轮组115的滚动轴线。

具体地，引导组件11还包括间隔相对设置的顶板117和底板118，进线滚轮组111、导向滚轮组112、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115均设于顶板117和底板118之间，且进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115大体平行于顶板117，导向滚轮组112大体垂直于顶板117。更具体地，进线滚轮组111的一个滚轮、中间滚轮组113的一个滚轮、后出线滚轮组114的一个滚轮和前出线滚轮组115的一个滚轮设于顶板117，进线滚轮组111的另一个滚轮、中间滚轮组113的另一个滚轮、后出线滚轮组114的另一个滚轮和前出线滚轮组115的另一个滚轮设于底板118。

具体地，引导组件11还包括支座119，中间滚轮组113的滚轮的一端与后出线滚轮组114的滚轮的一端分别连接于一个支座119，中间滚轮组113的滚轮的另一端和前出线滚轮组115的滚轮的一端分别连接于另一个支座119。在图1和图2所示实施例中，支座119的高度略高于进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115的滚轮的高度。在其他一些实施例中，支座119的高度略低于进线滚轮组111、中间滚轮组113、后出线滚轮组114和前出线滚轮组115的滚轮的高度，这样可将电缆更为顺畅的导出。

具体地，引导组件11还包括连接支架121，连接支架121固定连接于顶板117，以通过连接支架121安装导缆换向装置。

请一并参照图6和图9，具体地，导向件131可为固定环。可以理解，导向件131也可为其他形状，只要能使电缆穿过对电缆形成一定的限位和导向即可。

具体地，换向组件13还包括连接组件133和连杆135，连接组件133和导向件131分别设于连杆135的两端，第一转动轴线为连接组件133的轴线方向。

具体地，连接部件133包括连接座1331、联轴器1333和万向节1335，联轴器1333的一端可转动地连接于连接座1331，另一端固定连接于万向节1335，万向节1335连接于连杆135的一端。具体地，连接座1331内可安装推力轴承，以增加联轴器1333转动换向时的流畅度。联轴器1333可通过固定销固定连接于万向节1335，万向节1335可释放上下摆动的自由度，从而减小电缆上下晃动对下述换向驱动件137的影响。万向节1335的另一端可通过固定销与连杆135连接。

具体地，换向组件13还包括连接块1337和连接板1338，连杆135的另一端连接于连接块1337，连接块1337的两端分别设有连接板1338，导向件131连接于连接板1338。导向件131可转动地连接于连接板1338，这样可减少工作过程中对电缆的磨损。更具体地，连杆135可通过螺栓和连接块1337连接，导向件131可通过销轴可转动地连接于连接板1338。

具体地，换向组件13还包括换向驱动件137，换向驱动件137连接于连接座1331，以驱动联轴器1333转动，进而带动万向节1335转动，从而带动连杆135摆动，使得导向件131转换方向。舵机的输出轴可通过花键连接于联轴器1333。具体地，换向驱动件137可为舵机。可以理解，换向驱动件137也可伺服电机等驱动件。

具体地，舵机可包括第一位置状态、第二位置状态和第三位置状态，以驱动连杆135分别位于第一位置、第二位置和第三位置，第二位置与第一位置之间的夹角为90°，第二位置与第一位置之间的夹角为90°，第二位置位于第一位置和第三位置之间。舵机处于第一位置状态、第二位置状态或第三位置状态时，导缆换向装置分别对应处于第一换向状态、第二换向状态或第三换向状态。具体地，第一位置、第二位置和第三位置分别处于0°、90°、180°。可以理解，当换向驱动件137为伺服电机时，可通过位置传感器来感应换向驱动件137是处于哪个状态。舵机的第一位置状态、第二位置状态和第三位置状态可分别对应电缆向后防线、转向和向前收线三种状态。

具体地，引导组件11还包括安装架139，安装架139固定连接于引导组件11的底板118，换向驱动件137安装在安装架139，连接座1331固定连接于安装架139。

可选地，移动式工作设备控制方法还包括步骤：

S15，在移动式工作设备工作之前，根据电缆属性(例如单位长度的质量)和工作环境(例如土地的软硬程度)确定卷盘组件37的卷盘驱动件375输出的驱动力矩。

可选地，移动式工作设备控制方法还包括步骤：

S17，在移动式工作设备工作的过程中，控制卷盘组件37的卷盘驱动件375始终朝同一方向转动，从而始终处于收线状态。这样，可使卷盘373在无外力的作用下始终是收线的，在放线时则借由电缆与地面的摩擦阻力放线。

可选地，移动式工作设备控制方法还包括步骤：

S19，在移动式工作设备工作的过程中，控制卷盘驱动件375的转速与移动式工作设备的行走速度匹配。具体地，可控制卷盘驱动件375的线速度大于或等于移动式工作设备的行走速度。

可选地，移动式工作设备控制方法还包括步骤：

S21，在移动式工作设备工作之前，控制支撑臂组件33的伸缩臂335伸出，并控制支撑臂组件33的伸缩臂335相对立柱333转动以增大伸缩臂335与立柱333之间的夹角；

S23，在移动式工作设备工作完成之后，控制支撑臂组件33的伸缩臂335缩回，并控制支撑臂组件33的伸缩臂335相对立柱333转动以减小伸缩臂335与立柱333之间的夹角。

具体地，在步骤S21中，根据移动式工作设备搭载的属具的规格确定移动式工作设备工作时伸缩臂335的伸出量，以保证伸缩臂335的末端始终超出移动式工作设备属具的最大边界，从而使导缆换向装置10牵引着电缆始终保持在属具的外侧，以确保工作过程中移动式工作设备不会压倒电缆。

可选地，移动式工作设备控制方法还包括步骤：

S25，在卷盘组件37的卷盘373转动的同时控制排缆导向架355移动，并且获取卷盘组件37的卷盘373的转动圈数n和转动方向，根据卷盘373的转动圈数n和转动方向控制排缆导向架355的理论移动距离L和移动方向，并使L＝d0*n，d0为电缆的直径。

具体地，在步骤S25中，获取排缆导向架355的实际位移S和根据转动圈数n获得的理论移动距离L，并比较实际位移S和理论移动距离L，当实际位移S与理论移动距离L的偏差大于预设值时，控制排缆驱动件351加速或减速。具体地，当实际位移S与理论移动距离L的偏差大于预设，且L>S时，控制排缆驱动件351加速；当实际位移S与理论移动距离L的偏差大于预设值，且L<S时，控制排缆驱动件351减速。

第二实施例

本发明还提供一种移动式工作设备，请参照图10，本发明第二实施例的移动式工作设备包括控制装置51(见图17)和导缆换向装置10，控制装置51用于获取移动式工作设备的行走方向，并用于根据移动式工作设备的行走方向的不同控制导缆换向装置10切换换向状态，以使导缆换向装置10上的电缆的出线方向与所述移动式工作设备的行走方向相适配。具体地，本实施例的导缆换向装置10的结构可与第一实施例的导缆换向装置10的结构相同，在此不再赘述。

本实施例的移动式工作设备中，可配合移动式工作设备的行走方向改变电缆的出线方向，这样可与移动式工作设备的行走方向相适配，使移动式工作设备在放线、转向和收线各种状态下均能避免拖地电缆被设备压损的风险，提高了设备的灵活性。

本实施例中，移动式工作设备通过电缆连接于外部供电设备，以由外部供电设备供电，控制装置51具体用于：当移动式工作设备的行进方向为朝远离外部供电设备的方向移动时，控制从导缆换向装置10出线的电缆出线方向与行走方向反向平行；当移动式工作设备换向时，控制从导缆换向装置10出线的电缆出线方向与移动式工作设备的转弯半径方向平行；当移动式工作设备的行进方向为靠近外部供电设备的方向移动时，控制从导缆换向装置10出线的电缆出线方向与行走方向相同。

本实施例中，请参照图10，移动式工作设备包括可移动的设备主体31，导缆换向装置10设于设备主体31上。

本实施例中，移动式工作设备还包括支撑臂组件33、排缆组件35和卷盘组件37。支撑臂组件33的至少一部分相对设备主体31固定设置，其可直接连接于设备主体31，也可通过卷盘组件37的机架371间接连接于设备主体31，在此不做限制。导缆换向装置10设于支撑臂组件33。排缆组件35设于卷盘组件37一侧。卷盘组件37包括机架371和卷盘373，卷盘组件37通过机架371安装于设备主体31，卷盘373可转动地设于机架371，且供电缆卷绕。

本实施例中，请参照图10和图11，支撑臂组件33包括基座331、立柱333、伸缩臂335和固定支架337。基座331固定连接于卷盘组件37的机架371上，立柱333固定连接于基座331，伸缩臂335可转动地连接于立柱333，且伸缩臂335可伸缩，固定支架337设于伸缩臂335远离立柱333的一端，导缆换向装置10安装于固定支架337上。导缆换向装置10设置在伸缩臂335上从而可随伸缩臂335的伸缩以及伸缩臂335相对立柱333的转动调整位置，使导缆换向装置10能够在移动式工作设备工作时始终能够牵引这电缆保持在移动式工作设备的属具外侧，确保工作过程中属具不会压损电缆，也不会产生电缆缠绕。可以理解，如果不考虑支撑臂组件33在不工作时少占用空间，支撑臂组件33也可不包括伸缩臂，使支撑臂组件33始终伸出而使安装在支撑臂组件33上的导缆换向装置10始终位于移动式工作设备的属具外侧即可。

具体地，导缆换向装置对电缆的导引出线的第一方向垂直于支撑臂组件33，且朝向移动式工作设备的后方，第二方向平行于支撑臂组件33，第三方向垂直于支撑臂组件33，且朝向移动式工作设备的前方。

具体地，支撑臂组件33还包括俯仰驱动件339，俯仰驱动件339用于驱动伸缩臂335相对立柱333转动。具体地，俯仰驱动件339可为油缸或气缸，俯仰驱动件339的一端铰接于基座331，另一端铰接于伸缩臂335。

具体地，伸缩臂335包括多节依次可伸缩套接的节臂和伸缩驱动件。具体在本实施例中，伸缩臂335包括铰接于立柱333的第一节臂3351、可伸缩套接于第一接臂3351的第二节臂3352、可伸缩套接于第二节臂3352的第三节臂3353和可伸缩套接于第三节臂3353的第四节臂3354，固定支架337设于第四节臂3354。伸缩驱动件可为油缸等，用于驱动第二节臂3352、第三节臂3353和第四节臂3354伸缩。可以理解，伸缩臂335的节臂的数量可根据需要设置。

请参照图11，俯仰驱动件339驱动伸缩臂335转动以使伸缩臂335相对立柱333的夹角增大，并驱动第二节臂3352、第三节臂3353和第四节臂3354伸出，这时支撑臂组件33处于展开状态。请参照图12，俯仰驱动件339驱动伸缩臂335转动以使伸缩臂335相对立柱333的夹角减小，并驱动第二节臂3352、第三节臂3353和第四节臂3354缩回，这时支撑臂组件33处于收回状态。

请参照图13，排缆组件35包括排缆驱动件351、滑轨353、可移动设于滑轨353的排缆导向架355和传动机构357，排缆导向架355用于供电缆穿过，传动机构357连接于排缆驱动件351和排缆导向架355之间，以由排缆驱动件351驱动排缆导向架355沿滑轨353往复移动。这样，通过控制排缆导向架355在滑轨353上的位置，使其与电缆绕绳的实际宽度相匹配，使排缆导向架355始终位于与电缆从卷盘373出线的位置，保证电缆始终稳定有序地排列在卷盘373上。

具体地，排缆驱动件351可为伺服电机。排缆导向架355包括多个滚轮以形成排缆通道供电缆穿过。滑轨353沿平行于卷盘373的轴线的方向延伸，当然滑轨353也可相对于卷盘373的轴线的方向倾斜一定角度。传动机构357可为链轮机构，链轮机构包括由排缆驱动件351驱动转动的链轮和绕设于链轮的链条，排缆导向架355可设于链轮上，随着链轮的转动，链条移动从而带动排缆导向架355移动。

具体地，排缆组件35还包括设于卷盘373转轴上的旋转检测元件(图未示)，旋转检测元件用于检测卷盘373转动的圈数n，排缆驱动件351根据卷盘373转动的圈数n驱动排缆导向架355在滑轨353上移动对应的理论移动距离L，例如，卷盘373每转动一圈，排缆导向架355在滑轨353上移动距离d0，d0为电缆的直径。具体地，旋转检测元件可为旋转编码器。

具体地，排缆组件35还包括开关元件358，开关元件358用于检测排缆导向架355在滑轨353上的实际位移S，当根据卷盘373转动的圈数n计算的理论移动距离L与实际位移S不一致时，排缆驱动件351调节转速，以调节排缆导向架355在滑轨353上的位置。具体地，开关元件358可为光电开关元件。

本实施例中，请参照图14和图15，卷盘组件37还包括卷盘驱动件375，卷盘驱动件375用于驱动卷盘373转动，从而实现收线。

具体地，卷盘驱动件375输出的驱动力矩根据电缆属性(例如单位长度的质量)和工作环境(例如土地的软硬程度)确定。具体地，卷盘驱动件375输出的驱动力矩对卷盘373的作用力F_卷应大于导缆换向装置10与卷盘373之间的电缆段的重力F_e。

具体地，卷盘组件37设于移动式工作设备的前部，这样可用卷盘组件37替代移动式工作设备前端原有的配重装置，实现移动式工作设备的平衡。由此省略了配重装置，降低了生产成本。

具体地，卷盘373上可绕设电缆，电缆的一端可通过电滑环连接于设备主体31，另一端连接至外部供电设备，作为移动式工作设备电力的传输介质。

具体地，卷盘组件37还包括磁滞联轴器377，卷盘373通过磁滞联轴器377连接于卷盘驱动件375，以通过卷盘驱动件375经磁滞联轴器377带动卷盘373转动，实现收线。可以理解，磁滞联轴器377可由其他离合器代替，只要在放线时断开卷盘驱动件375与卷盘373的连接，而在收线时使卷盘驱动件375与卷盘373连接即可。

具体地，请一并参照图16，磁滞联轴器377包括连接于卷盘驱动件375的磁感应盘3771和连接于卷盘373的永磁盘3773，磁感应盘3771和永磁盘3773相对设置，卷盘驱动件375用于持续向磁滞联轴器377输出用于收线的驱动力矩，使得卷盘驱动件375一直处于收线状态，在无外力的作用下始终是收线的。具体地，当移动式工作设备朝远离外部供电设备的方向行驶时，当电缆与地面的摩擦阻力大于卷盘驱动件375的驱动力矩时，较大的摩擦阻力使得磁滞联轴器377的永磁盘3773和磁感应盘3771分离，卷盘驱动件375输出的驱动力矩不能通过磁滞联轴器377传递给卷盘373，永磁盘3773被迫随着电缆放线方向转动，电缆被动放线；当移动式工作设备超靠近外部供电设备的方向行驶时，磁滞联轴器377的永磁盘3773和磁感应盘3771靠近而使卷盘驱动件375输出的驱动力矩能够传递给卷盘373，当卷盘驱动件375输出的驱动力矩大于导缆换向装置10至卷盘373之间悬吊的电缆所需的力矩时，卷盘驱动件375通过磁滞联轴器377带动卷盘373转动，从而对电缆收线。在上述收放线过程中，电缆的收放线速度可不受移动式工作设备的行走速度影响，当移动式工作设备的行走速度发生变化时(例如掉头或转向)，电缆收放速度可较好地适应匹配移动式工作设备的行走速度。

可见，卷盘373包括收线状态和放线状态，当卷盘373处于收线状态时，卷盘373传动连接于卷盘驱动件375以由卷盘驱动件375驱动绕第一方向转动，当卷盘373处于放线状态时，卷盘373断开与卷盘驱动件375的连接以使卷盘373在电缆与地面的摩擦阻力的作用下绕与第一方向相反的第二方向转动。

具体地，卷盘组件37还可包括减速箱和链轮等传动机构，减速向和链轮传动连接于卷盘373和磁滞联轴器377之间。

具体地，卷盘驱动件375的转速与移动式工作设备的行走速度匹配。更具体地，卷盘驱动件375的线速度可大于或等于移动式工作设备的行走速度，这样可避免收线速度慢于移动式工作设备而压损电缆。

具体地，卷盘373与卷盘驱动件375之间还设有单向轴承379，以使在移动式工作设备停止工作，电源关闭时，磁感应盘3771被单向轴承379逆止，从而使永磁盘3773被制动，避免外力转动卷盘373或拉动电缆而放线。具体地，单向轴承379可设于安装磁感应盘3771的转动轴、安装永磁盘3773的转动轴和连接于永磁盘3773的转动轴上的至少一处。

本实施例中，请参照图17，控制装置51连接于换向驱动件137和设备主体31，控制装置51用于获取设备主体31的行走方向，并根据设备主体31的行走方向控制换向驱动件137工作从而将导缆换向装置10切换至第一换向状态、第二换向状态或第三换向状态。可以理解，控制装置51可连接于设备主体31的转向装置，通过转向装置获得设备主体31的行走方向，当然也可以直接通过设备主体31接收到的转向控制指令获得设备主体31的行走方向。

具体地，控制装置51还连接于伸缩驱动件和俯仰驱动件339，控制装置51用于在移动式工作设备工作时控制伸缩驱动件和俯仰驱动件339工作以驱动伸缩臂335伸出，并控制伸缩臂335相对立柱333转动以增大伸缩臂335与立柱333之间的夹角，并在移动式工作设备不工作时控制伸缩驱动件和俯仰驱动件339工作以驱动伸缩臂335缩回，并控制伸缩臂335相对立柱333转动以减小伸缩臂335与立柱333之间的夹角，控制装置51还用于根据移动式工作设备搭载的属具的规格确定移动式工作设备工作时伸缩臂335的伸出量，保证伸缩臂335的末端始终超出移动式工作设备属具的最大边界，从而使导缆换向装置10牵引着电缆始终保持在属具的外侧，以确保工作过程中移动式工作设备不会压倒电缆。

具体地，控制装置51还连接于排缆驱动件351、旋转检测元件和开关元件358，控制装置51还用于通过旋转检测元件获取卷盘373的转动圈数n和转动方向，并根据卷盘373的转动圈数n和转动方向控制排缆驱动件351驱动排缆导向架355在滑轨353上移动对应的理论移动距离L和行走方向。具体地，使L＝d0*n，d0为电缆的直径。控制装置51还通过开关元件358获取排缆导向架355在滑轨353上的实际位移S和根据卷盘373转动的圈数n计算的理论移动距离L，并比较实际位移S和理论移动距离L，当实际位移S与理论移动距离L的偏差大于预设值时，控制装置51控制排缆驱动件351加速或减速。具体地，当L>S时，控制装置51控制排缆驱动件351加速；当L<S时，控制装置51控制排缆驱动件351减速。

具体地，控制装置51还连接于卷盘驱动件375，控制装置51用于根据电缆属性(例如单位长度的质量)和工作环境(例如土地的软硬程度)确定卷盘驱动件375的输出的驱动力矩，以使收放线速度与移动式工作设备的行走速度相匹配。

本实施例的移动式工作设备可通过电缆与外部供电设备71连接，使移动式工作设备从外部供电设备71取电，实现持续供电，实现不间断补能，提高农业机械的作业效率。具体地，外部供电设备71可为外部高压供电设备，电缆可为高压电缆，移动式工作设备可包括取电装置和降压装置，取电装置可通过高压电缆与外部高压供电设备连接，高压电缆还连接于降压装置，降压装置用于将高压电缆输入的电压进行降压，由于通过高压电缆的电流为高电压，而在同等功率需要下，电压越高，电流越小，对线径的要求也更低，因此本实施例中高压电缆可采用小线径而传送高功率，高压电缆重量较轻，因此高压电缆的长度可较长，从而增大移动式工作设备的活动范围，进而增大取电半径。外部供电设备71可以包括升压装置，升压装置用于将输入升压装置的电压进行升压，以输出高压电力，高压电缆连接于升压装置；当然外部供电设备也可直接从高压电网取电，此时升压装置可省略。可以理解，外部供电设备也可为普通低压供电设备(例如220V的民用电或380V的工业用电)。

外部供电设备71可固定设置在田间，以给一片田地上工作的农业机械供电；当然，高压供电设备71也可以通过车辆拖行至田间，而使高压供电设备也是可移动的。工作时，移动式工作设备相对外部供电设备移动，卷盘373随着移动式工作设备的移动收放电缆。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (14)

1.一种移动式工作设备控制方法，用于控制移动式工作设备，其特征在于，所述移动式工作设备包括导缆换向装置(10)，所述移动式工作设备控制方法包括：

获取所述移动式工作设备的行走方向；

根据所述移动式工作设备的行走方向控制所述导缆换向装置(10)的换向状态，以使所述导缆换向装置(10)上的电缆的出线方向与所述移动式工作设备的行走方向相适配。

2.如权利要求1所述的移动式工作设备控制方法，其特征在于，所述根据所述移动式工作设备的行走方向控制所述导缆换向装置(10)的换向状态，包括：

当所述移动式工作设备的行进方向为朝远离所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置(10)出线的电缆出线方向与所述行走方向反向；

当所述移动式工作设备换向时，控制从所述导缆换向装置(10)出线的电缆出线方向与所述移动式工作设备的转弯半径方向平行；

当所述移动式工作设备的行进方向为靠近所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置(10)出线的电缆出线方向与所述行走方向相同。

3.如权利要求1所述的移动式工作设备控制方法，其特征在于，所述导缆换向装置包括引导组件(11)和换向组件(13)，所述引导组件(11)上形成引导通道以供电缆穿过，所述换向组件(13)包括换向驱动件(137)和供电缆穿过的导向件(131)，且所述导向件(131)偏离所述第一转动轴线而设，当所述移动式工作设备的行走方向改变时，换向驱动件(137)驱动所述导向件(131)相对所述引导组件(11)绕第一转动轴线转动，从而使所述导缆换向装置上电缆的出线方向变化。

4.如权利要求1所述的移动式工作设备控制方法，其特征在于，所述导缆换向装置的所述换向状态包括第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态，在所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态时，所述导缆换向装置(10)导引电缆使电缆分别沿第一方向、第二方向和第三方向出线。

5.如权利要求4所述的移动式工作设备控制方法，其特征在于，所述第二方向与第一方向的夹角为90°，所述第三方向与所述第一方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第二方向的夹角为90°。

6.如权利要求3所述的移动式工作设备控制方法，其特征在于，所述移动式工作设备还包括设于支撑臂组件(33)，所述导缆换向装置(10)设于所述支撑臂组件(33)，所述支撑臂组件(33)能够使所述导缆换向装置(10)伸出所述移动式工作设备的属具外侧，所述第一方向垂直于所述支撑臂组件(33)，且朝向所述移动式工作设备的后方，所述第二方向平行于所述支撑臂组件(33)，所述第三方向垂直于所述支撑臂组件(33)，且朝向所述移动式工作设备的前方。

7.一种移动式工作设备，其特征在于，包括控制装置(51)和导缆换向装置(10)，所述控制装置(51)用于获取所述移动式工作设备的行走方向，并用于根据所述移动式工作设备的行走方向的不同控制所述导缆换向装置(10)切换换向状态，以使从所述导缆换向装置(10)出线的电缆的出线方向与所述移动式工作设备的行走方向相适配。

8.如权利要求7所述的移动式工作设备，其特征在于，所述移动式工作设备通过电缆连接于外部供电设备，以由所述外部供电设备供电，所述控制装置(51)具体用于：当所述移动式工作设备的行进方向为朝远离所述外部供电设备的方向移动时，控制所述导缆换向装置(10)上的电缆出线方向与所述行走方向反向平行；当所述移动式工作设备换向时，控制从所述导缆换向装置(10)出线的电缆出线方向与所述移动式工作设备的转弯半径方向平行；当所述移动式工作设备的行进方向为靠近所述外部供电设备的方向移动时，控制从所述导缆换向装置(10)出线的电缆出线方向与所述行走方向平行。

9.如权利要求7所述的移动式工作设备，其特征在于，所述导缆换向装置的所述换向状态包括第一换向状态、第二换向状态和第三换向状态，在所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态时，所述导缆换向装置(10)导引电缆使电缆分别沿第一方向、第二方向和第三方向出线_。

10.如权利要求9所述的移动式工作设备，其特征在于，所述第二方向与第一方向的夹角为90°，所述第三方向与所述第一方向的夹角为180°，所述第三方向与所述第二方向的夹角为90°。

11.如权利要求9所述的移动式工作设备，其特征在于，所述导缆换向装置包括引导组件(11)和换向组件(13)，所述引导组件(11)上形成引导通道以供电缆穿过，所述换向组件(13)包括供电缆穿过的导向件(131)，所述导向件(131)可相对所述引导组件(11)绕第一转动轴线转动地设置，且所述导向件(131)偏离所述第一转动轴线而设，以使所述导向件(131)沿所述第一转动轴线摆动，从而使所述导缆换向装置分别位于所述第一换向状态、所述第二换向状态和所述第三换向状态。

12.如权利要求11所述的移动式工作设备，其特征在于，所述换向组件(13)还包括换向驱动件(137)，所述换向驱动件(137)连接于所述换向组件(13)，所述换向驱动件(137)用于驱动所述导向件(131)绕所述第一转动轴线转动。

13.如权利要求12所述的移动式工作设备，其特征在于，所述换向驱动件(137)包括第一位置状态、第二位置状态和第三位置状态，所述换向驱动件(137)处于所述第一位置状态、所述第二位置状态或所述第三位置状态时，所述导缆换向装置分别对应处于所述第一换向状态、所述第二换向状态或所述第三换向状态。

14.如权利要求9所述的移动式工作设备，其特征在于，所述移动式工作设备还包括设于支撑臂组件(33)，所述导缆换向装置(10)设于所述支撑臂组件(33)，所述支撑臂组件(33)能够使所述导缆换向装置(10)伸出所述移动式工作设备的属具外侧，所述第一方向垂直于所述支撑臂组件(33)，且朝向所述移动式工作设备的后方，所述第二方向平行于所述支撑臂组件(33)，所述第三方向垂直于所述支撑臂组件(33)，且朝向所述移动式工作设备的前方。