طراحي و بررسي امكان استفاده از ژيروسكوپ براي و كنترل جهت حركت تراكتور

Design and Investigating Practicability Usage Of Gyroscope For Controlling Direction Of Tractor Motion

ژيروسكوپ در هواپيما و كشتي به عنوان سيستم اتوماتيك ايجاد و كنترل حركت مستقيم به كار مي رود. در اين تحقيق امكان استفاده از اين وسيله و طراحي سيستمي بر اين اساس كه بتواند تراكتور را به طور اتوماتيك در خط مستقيم هدايت كند بررسي شده است. در عمليات رايج مزرعه اي حفظ حركت مستقيم در رفت و برگشت تراكتور از اهميت خاصي برخوردار است. اين كار به صورت قرار گرفتن چرخ تراكتور درون شيار ايجاد شده از حركت قبلي ، حركت روي خط نشانه گذار (marker) و روشهاي مختلف ديگر انجام مي گيرد. در بعضي سيستم ها اين كار توسط فرستنده - گيرنده هاي صوتي كه در مزارع بزرگ استفاده مي شوند، انجام مي گيرد كه هزينه بر هستند. از روشهاي ديگر استفاده از سيستم موقعيت ياب جهاني(GPS) است. اين سيستم علاوه بر گران قيمت بودن، نمونه هاي تخصصي آن براي حفظ دقيق حركت مستقيم به آموزشهاي تخصصي نياز دارد؛ به همين جهت سيستمي پيشنهاد مي شود كه علاوه بر دقت بالا و هزينه ي پايين به راننده در حركت تراكتور روي خط مستقيم كمك كند. سيستم پيشنهادي مي تواند ميزان انحراف از مسير مستقيم را با دقتي حدود 1/. درجه تشخيص دهد. از اين سيستم مي توان براي حركت دادن اتوماتيك تراكتور بر روي يك خط راست و در همپوشاني هاي دقيق استفاده كرد. همچنين اين سيستم مي تواند به عنوان يك سيستم كمكي GPS موجب راحتي بيشتر راننده و دقت بالاي او در حين عمليات كشاورزي شود. براي بررسي دقت اندازه گيري زاويه آزمايشاتي با يك ژيروسكوپ آزمايشگاهي انجام شد. آزمايشات اوليه در دو مرحله (1_ معمولي و 2 پيشرفته) انجام گرفت. در مرحله معمولي حركت ژيروسكوپ بدون ارتعاش و حركات جانبي بود و در مرحله ي پيشرفته حركات تراكتور در پستي و بلندي هاي شبيه سازي شده بود. در مرحله اول زاويه حركت در هر 100 متر حركت با اختلاف حدود 2/ درجه و در مرحله دوم با اختلاف حدود 1 درجه بدست آمد. در اين مقاله تئوري امكان استفاده از اين وسيله با نتايج آزمايشات اوليه مورد بحث و بررسي قرار گرفته شده است.

Gyroscope is used in airplane and ship to control direction of straight motion automatically. This research evaluates feasibility of using usage of this instrument and designs a system that can automatically navigate a tractor on a straight line. Keeping direct motion in round-trip movement of tractor in current field operations is very important. This operation is controlled by tractor wheels settle into the furrow that created from previous travel, or the tractor uses a marker to keep moving on a straight line. In some large farming systems, control is done by acoustic transceiver, which is expensive. Utilization of global positioning system (GPS) is another method. This system is also expensive and complete systems need to especial training to keep precise direct. In this regard, a system must be designed with high accuracy and low cost which helps the driver to move on a straight line. A gyroscope base was proposed and tested in this research which can distinguish divergences from an initial path with the accuracy of about 0.1 degree and can be used for moving tractor on a straight line and can be used for précising overlap. In mechanized control operations this system can be used as a supplementary for GPS system and helps the driver to feel more comfortable and has enough accuracy during the field operations. Some primary experiments were accomplished with a gyroscope to examine accuracy of angle measurement. These examinations performed in two steps (ordinary and advanced). In ordinary step gyroscope movement did not have any vibrations or lateral movement and in advanced step, movement was simulated on a wrinkle land. In the ordinary step, 0.3 degrees error observed per 100 meters movement test and in the advanced step, 1.1 degrees error observed per 100 meters movement test. In this study the primary experiment, considering theoretical feasibility of using this system was also evaluated