[發(fā)明專利]一種間歇轉(zhuǎn)動式苗間鋤刀智能控制方法及系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210115143.8
• 申請日: 2012-04-18
• 公開（公告）號: CN102645911A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊雄;張妍;李偉;劉衛(wèi)東;張春龍;黃小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: G05B19/414
• 分類號: G05B19/414
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種間歇轉(zhuǎn)動式苗間鋤刀智能控制方法，其特征在于，所述方法采用具有缺口的鋤刀，所述鋤刀安裝在鋤草機械上并隨所述鋤草機械行進；

所述方法具體包括步驟：

A：所述鋤刀從初始轉(zhuǎn)角相位按照第一轉(zhuǎn)速方式轉(zhuǎn)動至預定角度，此時判斷所述鋤刀與當前第一棵作物的距離是否大于預定距離，如果是，執(zhí)行步驟B；否則，執(zhí)行步驟C；

B：所述鋤刀隨所述鋤草機械向前運動，同時判斷所述鋤刀與當前第一棵作物的距離是否大于所述預定距離，如果是，重復執(zhí)行本步驟；否則，所述鋤刀按照第二轉(zhuǎn)速方式轉(zhuǎn)動至所述初始轉(zhuǎn)角相位，執(zhí)行所述步驟A；

C：所述鋤刀隨所述鋤草機械向前運動，同時判斷所述鋤刀與當前第一棵作物的距離的本次測量值是否大于上一次的測量值，如果是，執(zhí)行所述步驟B；否則，重復執(zhí)行本步驟。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述鋤刀位于所述初始轉(zhuǎn)角相位時，作物位于所述鋤刀的缺口區(qū)域內(nèi)；當所述鋤刀轉(zhuǎn)動至所述預定角度時，所述鋤刀的刀刃朝向作物。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定距離S的計算公式如下：

其中，表示所述預定角度，D表示標準間苗株距。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定角度為π/2。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述鋤刀按照所述第一轉(zhuǎn)速方式轉(zhuǎn)動時，對應的第一轉(zhuǎn)速ω1的計算公式如下：

ω1＝2πv/D；

其中，v表示所述鋤草機械的實時行進速度，D表示標準間苗株距。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當所述鋤刀按照所述第二轉(zhuǎn)速方式轉(zhuǎn)動時，對應的第二轉(zhuǎn)速ω2的計算公式如下：

其中，表示所述鋤刀的實時轉(zhuǎn)角相位，v表示所述鋤草機械的實時行進速度，l表示所述鋤刀與當前第一棵作物的實時距離。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋤刀為具有缺口的盤狀鋤刀，并且所述鋤刀的缺口部分的角度介于2π/3至π。

8.一種間歇轉(zhuǎn)動式苗間鋤刀智能控制系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：互相連接的上位機通訊單元和運動控制單元；

所述上位機通訊單元用于與上位機通訊，以獲得鋤刀與作物的實時距離，并發(fā)送給所述運動控制單元；

所述運動控制單元還連接所述鋤刀，用于采集鋤草機械的實時行進速度、所述鋤刀的實時轉(zhuǎn)角相位，并根據(jù)所述鋤刀與作物的實時距離、所述鋤草機械的實時行進速度和所述鋤刀的實時轉(zhuǎn)角相位控制所述鋤刀運動。

9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述運動控制單元進一步包括：測速模塊、相位檢測模塊和運動規(guī)劃模塊；

所述測速模塊連接所述運動規(guī)劃模塊，用于通過所述鋤草機械輪部的編碼器采集所述鋤草機械的實時行進速度，并發(fā)送給所述運動規(guī)劃模塊；

所述相位檢測模塊連接所述運動規(guī)劃模塊，用于通過所述鋤刀的轉(zhuǎn)軸上的編碼器采集所述鋤刀的實時轉(zhuǎn)角相位，并通過與所述鋤刀相對固定連接的接近開關(guān)對所采集的實時轉(zhuǎn)角相位進行校正，以及將所述實時轉(zhuǎn)角相位發(fā)送給所述運動規(guī)劃模塊，并在所述鋤刀轉(zhuǎn)動至預定角度時向所述運動規(guī)劃模塊發(fā)送停止信號；

所述運動規(guī)劃模塊，還連接所述上位機通訊單元和所述鋤刀，用于根據(jù)所述鋤刀與作物的實時距離、所述鋤草機械的實時行進速度、所述鋤刀的實時轉(zhuǎn)角相位和所述停止信號控制所述鋤刀運動。

10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括：多機通訊單元；所述運動規(guī)劃模塊通過所述多機通訊單元連接多個所述鋤刀；所述多機通訊單元采用CAN總線實現(xiàn)所述運動規(guī)劃模塊與多個所述鋤刀之間的控制通訊。