[發(fā)明專利]一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711187128.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN107996132A
• 公開（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙靜;徐文騰;崔欣;馬偉童;魯文霞;李志銘;楊煥波;曲永波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A01D45/02
• 分類號(hào): A01D45/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)及控制方法，包括角度傳感器，與傳感器相連的信號(hào)采集模塊，單片機(jī)控制系統(tǒng)，由單片機(jī)控制的報(bào)警裝置和對(duì)行裝置，滑動(dòng)導(dǎo)軌，仿生掰穗裝置。所述仿生掰穗裝置由兩組導(dǎo)軌以前高后低的狀態(tài)固定，向上拉拽玉米，由摘穗板將果穗掰下。所述角度傳感器共有3對(duì)，位于機(jī)構(gòu)最前端，通過傳感器伸出的觸桿探測(cè)玉米植株所處位置。所述單片機(jī)控制系統(tǒng)，根據(jù)角度傳感器傳輸?shù)男盘?hào)，判斷玉米所處位置進(jìn)行自動(dòng)對(duì)行或向駕駛員報(bào)警進(jìn)行人工調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)玉米割臺(tái)對(duì)不對(duì)行玉米進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)調(diào)整的功能，降低玉米收獲過程中的籽粒損。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種適用于安裝在玉米收獲機(jī)上的玉米掰穗裝置，具體涉及一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)及控制方法，屬于玉米收獲機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

玉米是我國(guó)主要的糧食作物之一，也是一種重要的工業(yè)原料。我國(guó)擁有廣闊的玉米種植面積，因?yàn)楦鞯貐^(qū)的地質(zhì)差異，所以存在多種種植模式，種植行距不統(tǒng)一。近幾年來，國(guó)家加大了玉米收獲機(jī)械化的推廣力度，使玉米收獲機(jī)械化水平得到極大的提高。

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的不對(duì)行玉米收獲研究主要針對(duì)玉米收獲機(jī)的撥禾喂入部分進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，各種類型的喂入裝置有著不同的收獲幅寬，但根本的工作原理是將不對(duì)行的玉米強(qiáng)行拉拽喂入的摘穗裝置，這一過程容易將玉米推到造成損失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)及控制方法，對(duì)不對(duì)行玉米進(jìn)行自動(dòng)對(duì)行收獲，以改善掰穗機(jī)構(gòu)在收獲過程中對(duì)不對(duì)行玉米造成損失的現(xiàn)象。

一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)，主要包括角度傳感器，與傳感器相連的信號(hào)采集模塊，單片機(jī)控制系統(tǒng)，由單片機(jī)控制的報(bào)警裝置和對(duì)行裝置，滑動(dòng)導(dǎo)軌，仿生掰穗裝置。

所述仿生掰穗裝置[1]，采取前高后低的安裝方式，向上拉拽玉米秸稈，模仿人工向下掰穗。

所述角度傳感器[7]，由三對(duì)角度傳感器組成，相向伸出探桿，每對(duì)探桿之間具有一定的間隙，隨著機(jī)器的前進(jìn)，不對(duì)行的玉米植株碰撞傳感器伸出的探桿，造成角度偏轉(zhuǎn)，傳感器發(fā)出信號(hào)。

所述對(duì)行裝置[2]，由單片機(jī)控制電動(dòng)推桿，推動(dòng)掰穗裝置在導(dǎo)軌上滑動(dòng)平移完成對(duì)行工作。

所述滑動(dòng)導(dǎo)軌[4]，由兩根圓柱導(dǎo)軌構(gòu)成，滑塊與掰穗裝置傳動(dòng)箱[3]集合為一體，使用兩根導(dǎo)軌將掰穗裝置的角度固定。

自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)的控制方法：玉米收獲機(jī)前進(jìn)時(shí)，如果玉米植株與角度傳感器[7]的探桿發(fā)生碰撞，傳感器[7]向信號(hào)采集模塊發(fā)出信號(hào)，信號(hào)采集模塊將傳入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理并輸出到單片機(jī)控制系統(tǒng)[5]進(jìn)行處理，根據(jù)處理的信號(hào)控制對(duì)行裝置[2]進(jìn)行位置平移，多對(duì)傳感器順序反復(fù)檢測(cè)判斷是否已經(jīng)對(duì)行；若最后一對(duì)角度傳感器依然產(chǎn)生較大的角度偏轉(zhuǎn)，報(bào)警器[6]向駕駛員報(bào)警進(jìn)行人工調(diào)整。如果玉米植株從探桿之間的間隙通過，沒有與探桿發(fā)生碰撞，則認(rèn)為玉米植株對(duì)行，進(jìn)行正常收獲。

本發(fā)明的有益效果是：1）本發(fā)明主要針對(duì)不對(duì)行玉米收獲問題設(shè)計(jì)，自動(dòng)調(diào)整割臺(tái)位置，達(dá)到對(duì)行收獲、降低損失的目的；2）使用角度傳感器，對(duì)環(huán)境要求低，能夠適應(yīng)玉米收獲過程中的環(huán)境因素，多對(duì)傳感器反復(fù)檢測(cè)，提高對(duì)行精確性；3）采用兩根圓柱導(dǎo)軌，受力均勻，能夠?qū)﹃胙b置起到固定的作用；4）帶有報(bào)警裝置，增強(qiáng)人機(jī)互動(dòng)，使駕駛員能夠了解收獲狀況并及時(shí)作出調(diào)整。

附圖說明

圖1是裝置示意圖。

圖2是本發(fā)明的原理框圖。

圖中：1. 仿生掰穗機(jī)構(gòu)，2. 對(duì)行裝置，3. 掰穗裝置傳動(dòng)箱，4. 圓柱導(dǎo)軌，5. 單片機(jī)控制系統(tǒng)，6. 報(bào)警裝置，7.角度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖給出的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

參照?qǐng)D1、圖2，一種基于角度傳感器的自動(dòng)對(duì)行玉米掰穗割臺(tái)，主要包括角度傳感器，與傳感器相連的信號(hào)采集模塊，單片機(jī)控制系統(tǒng)，由單片機(jī)控制的報(bào)警裝置和對(duì)行裝置，滑動(dòng)導(dǎo)軌，仿生掰穗裝置。工作時(shí)，玉米收獲機(jī)前進(jìn)，如果玉米植株與角度傳感器[7]的探桿發(fā)生碰撞，傳感器[7]向信號(hào)采集模塊發(fā)出信號(hào)，信號(hào)采集模塊將傳入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理并輸出到單片機(jī)控制系統(tǒng)[5]進(jìn)行處理，根據(jù)處理的信號(hào)控制對(duì)行裝置[2]進(jìn)行位置平移，多對(duì)傳感器順序反復(fù)檢測(cè)判斷是否已經(jīng)對(duì)行；若最后一對(duì)角度傳感器依然產(chǎn)生較大的角度偏轉(zhuǎn)，報(bào)警器[6]向駕駛員報(bào)警進(jìn)行人工調(diào)整。如果玉米植株從探桿之間的間隙通過，沒有與探桿發(fā)生碰撞，則認(rèn)為玉米植株對(duì)行，進(jìn)行正常收獲。