[發(fā)明專利]一種自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機

在審

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• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108029303A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 權(quán)龍哲;王旗;酈亞軍;周生杰;奚德君;王建宇;肖云瀚;馮槐區(qū)
• 申請（專利權(quán)）人: 東北農(nóng)業(yè)大學
• 主分類號: A01C15/16
• 分類號: A01C15/16;A01C19/02;A01C5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明旨在提供一種自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機，該變量施肥機主要由圖像攝取裝置、行距調(diào)節(jié)裝置、超聲波探測裝置、變量施肥裝置、覆土鎮(zhèn)壓機構(gòu)、四桿仿形機構(gòu)、機架及肥箱組成。該變量施肥機掛接在髙地隙拖拉機上，采用機器視覺技術(shù)，上位機能夠根據(jù)植株的長勢信息輸出不同頻率的脈沖給變量施肥裝置，從而實現(xiàn)變量施肥，有效節(jié)約化肥，提高化肥利用率。同時，該變量施肥機還采用超聲波探測技術(shù)，利用超聲波探測器探測到與植株的距離，上位機根據(jù)該距離值通過行距調(diào)節(jié)裝置實時調(diào)整施肥位置，從而可以適應(yīng)不同行距，保證最佳施肥效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)施肥機械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種采用機器視覺與超聲波探測技術(shù)，能夠自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機。

背景技術(shù)

玉米是重要的糧食作物和飼料來源，在解決人類糧食問題中意義重大。施用化肥是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、高效與糧食安全的重要保證。實踐證明，大喇叭口期是養(yǎng)分需求最大的時期，在該時期合理追氮肥能夠有效促進玉米生長，提高玉米產(chǎn)量。但是由于該時期玉米植株比較高大，普通機械進地困難，因此目前往往采用人工追肥或小型追肥器追肥。人工追肥效率低下，肥料撒施地表利用率低，污染環(huán)境，威脅人類飲水安全；小型追肥器主要靠人工操作，勞動強度大，且追肥量難以精確控制，造成肥料浪費，利用率差。由于當前無法精確預測作物所需氮量，氮肥施用量普遍偏高，這使得化肥不能被植物充分利用而造成土壤板結(jié)、水體富營養(yǎng)化等各種環(huán)境污染。已有研究表明，受污染的水中超標氮與磷的大多數(shù)都來自于農(nóng)業(yè)污染，其程度遠遠超過工業(yè)污染。另外，將化肥施在最佳施肥位置本身就比較困難，而且拖拉機在行進時前進方向會有小幅度左右調(diào)整，導致實際施肥位置偏離最佳施肥位置，從而致使化肥利用率較低，而且容易造成傷苗現(xiàn)象。本發(fā)明針對現(xiàn)存的問題，研制了一種自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機。

發(fā)明內(nèi)容

針對目前市場上玉米追肥機械所存在的不足，本發(fā)明旨在提供一種采用機器視覺與超聲波探測技術(shù)，能夠自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機。該變量施肥機掛接在髙地隙拖拉機上，采用機器視覺技術(shù)，上位機能夠根據(jù)植株的長勢信息輸出不同頻率的脈沖給變量施肥裝置，從而實現(xiàn)變量施肥，有效節(jié)約化肥，提高化肥利用率。同時，該變量施肥機還采用超聲波探測技術(shù)，利用超聲波探測器探測到與植株的距離，上位機根據(jù)該距離值通過行距調(diào)節(jié)裝置實時調(diào)整施肥位置，從而可以適應(yīng)不同行距，保證最佳施肥效果，有效解決了市場現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本發(fā)明所述的一種自適應(yīng)行距的玉米變量施肥機，該變量施肥機主要由圖像攝取裝置、行距調(diào)節(jié)裝置、超聲波探測裝置、變量施肥裝置、覆土鎮(zhèn)壓機構(gòu)、四桿仿形機構(gòu)、機架(2)及肥箱(1)組成。

圖像攝取裝置是由攝像頭(25)、減震機構(gòu)(26)和連接架(27)組成。減震機構(gòu)(26)通過連接架(27)固接在機架(2)上，攝像頭(25)安裝在減震機構(gòu)(26)上，其能有效緩解機具行進所帶來的攝像頭(25)抖動，從而保證拍攝質(zhì)量，提高識別正確率。

行距調(diào)節(jié)裝置是由箱體(20)、箱蓋(14)、電動推桿(16)、導桿滑塊機構(gòu)組成，導桿滑塊機構(gòu)包括導桿(17)和滑塊(18)。箱體(20)由鋼板焊接而成，用以支撐和連接其他組件。滑塊(18)固接在箱體(20)上，導桿(17)末端與排肥管(9)固連在一起。電動推桿(16)固連在箱蓋(14)上，推桿末端與排肥管(9)連接在一起。箱蓋(14)通過螺栓連接固接在箱體(20)兩側(cè)。

超聲波探測裝置由超聲波探測器(12)及其處理模塊組成。超聲波探測器(12)固接在箱體(20)外側(cè)，用以探測與植株的距離，兩個超聲波探測器(12)相向安裝。