[發(fā)明專利]一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710628229.3
• 申請(qǐng)日: 2017-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN109275411A
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍;劉美辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D41/127
• 分類號(hào): A01D41/127;G01B11/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光傳感器，PTU云臺(tái)，電源模塊，控制器和PC機(jī)組成。其特征在于：所述的PTU云臺(tái)安裝在聯(lián)合收割機(jī)的前端，所述激光傳感器安裝在PTU云臺(tái)的承接臺(tái)上，電源模塊為PTU云臺(tái)、激光傳感器、PC機(jī)和控制器提供工作所需的電能，控制器與PC機(jī)雙向連接，激光傳感器、PTU云臺(tái)與PC機(jī)連接。本發(fā)明的特征在于：在非結(jié)構(gòu)化的農(nóng)田環(huán)境下可分辨出正常小麥和倒伏小麥，遇到倒伏小麥時(shí)，通過調(diào)低撥禾輪角度和提高喂入攪龍距離的方法加快收割進(jìn)度和收割質(zhì)量，使聯(lián)合收割機(jī)連續(xù)工作，提高了聯(lián)合收割機(jī)的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

倒伏是由于外界因素引發(fā)的莖稈從直立狀態(tài)到永久錯(cuò)位的現(xiàn)象，是影響小麥、水稻、玉米等作物高產(chǎn)的重要因素之一。

在非結(jié)構(gòu)化的自然環(huán)境下，作物倒伏一方面會(huì)對(duì)糧食產(chǎn)量造成影響，另一方面也影響用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化收割。聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行自動(dòng)收割作業(yè)時(shí)，可通過調(diào)低撥禾輪角度和提高喂入攪龍距離等方法加快倒伏小麥?zhǔn)崭钸M(jìn)度和收割質(zhì)量。因此如何準(zhǔn)確檢測(cè)出倒伏小麥，有效提高聯(lián)合收割機(jī)的收割效率，便成為一個(gè)重要的課題。

本發(fā)明提出一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)，為收割機(jī)的智能化和自動(dòng)化作業(yè)提供理論支持，對(duì)拓寬農(nóng)業(yè)機(jī)械的作業(yè)范圍，提高農(nóng)業(yè)裝備的智能化水平，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)，是由激光傳感器，PTU云臺(tái)，電源模塊，控制器和PC機(jī)組成。其特征在于：所述的PTU云臺(tái)安裝在聯(lián)合收割機(jī)的前端，所述激光傳感器安裝在PTU云臺(tái)的承接臺(tái)上，電源模塊為PTU云臺(tái)、激光傳感器、PC機(jī)和控制器提供工作所需的電能，控制器與PC機(jī)雙向連接，激光傳感器、PTU云臺(tái)與PC機(jī)連接。

所述的控制器包括轉(zhuǎn)向控制模塊、撥禾輪控制模塊、攪龍控制模塊、存儲(chǔ)模塊和通信單元。所述的PC機(jī)包括操作系統(tǒng)、顯示單元、存儲(chǔ)單元，微處理器單元；微處理器單元與控制器通信單元連接。

本發(fā)明基于上述組成，其工作原理是：聯(lián)合收割機(jī)行走工作時(shí)，激光傳感器采集距離信息，PTU云臺(tái)提供回轉(zhuǎn)角度信息，由PC機(jī)處理距離數(shù)據(jù)和回轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)后，識(shí)別出特征目標(biāo)，擬合出導(dǎo)航路徑并生成控制參數(shù)，PC機(jī)將參數(shù)傳輸給控制器，最后由控制器控制農(nóng)機(jī)的撥禾輪角度、喂入攪龍距離和轉(zhuǎn)向角度。

本發(fā)明一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)的有益效果是：所提供的基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)可以使聯(lián)合收割機(jī)在非結(jié)構(gòu)化的農(nóng)田環(huán)境下分辨出正常小麥和倒伏小麥，在復(fù)雜的農(nóng)田環(huán)境中按照預(yù)期的路徑行走，在遇到倒伏小麥時(shí)，通過調(diào)低撥禾輪角度和提高喂入攪龍距離的方法加快收割進(jìn)度和收割質(zhì)量，使聯(lián)合收割機(jī)連續(xù)工作，提高了聯(lián)合收割機(jī)的工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

圖2為本發(fā)明一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)的激光數(shù)據(jù)處理的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明：

一種基于激光傳感器的小麥倒伏檢測(cè)系統(tǒng)，是由激光傳感器，PTU云臺(tái)，電源模塊，控制器和PC機(jī)組成。其特征在于：所述的PTU云臺(tái)安裝在聯(lián)合收割機(jī)的前端，所述激光傳感器安裝在PTU云臺(tái)的承接臺(tái)上，電源模塊為PTU云臺(tái)、激光傳感器、PC機(jī)和控制器提供工作所需的電能，控制器與PC機(jī)雙向連接，PC機(jī)與激光傳感器、PTU云臺(tái)連接。

本發(fā)明通過采集PTU云臺(tái)的回轉(zhuǎn)角度信息，使激光傳感器的二維信息向三維空間轉(zhuǎn)換。激光傳感器將采集得到的距離信息傳給PC機(jī)，PC機(jī)將激光識(shí)別出來的特征目標(biāo)點(diǎn)，擬合出待收割作物與已收割作物間的邊緣線，通過計(jì)算將其轉(zhuǎn)換為與之有一定間隔的平行線作為導(dǎo)航路徑并計(jì)算出導(dǎo)航參數(shù)，PC機(jī)向控制器發(fā)送導(dǎo)航參數(shù)后，控制器對(duì)轉(zhuǎn)向模塊進(jìn)行行走控制。PC機(jī)再根據(jù)正常小麥與倒伏小麥的高度差，識(shí)別出倒伏小麥，對(duì)其進(jìn)行收割作業(yè)時(shí)，控制器對(duì)撥禾輪控制模塊和喂入攪龍控制模塊發(fā)送指令，調(diào)低撥禾輪角度和提高喂入攪龍距離以加快收割進(jìn)度和收割質(zhì)量。