[發(fā)明專利]全自動精量施肥控制系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810555998.X
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108934319B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李尚;彭維欽;陳雪飛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣總站
• 主分類號: A01C7/06
• 分類號: A01C7/06
• 代理公司: 重慶強(qiáng)大凱創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50217
• 代理人: 隋金艷

1.全自動精量施肥控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：定位模塊、控制模塊和用于施肥的施肥模塊，控制模塊分別與定位模塊以及施肥模塊信號連接；還包括用于行走和安裝施肥模塊的承載模塊；

所述定位模塊用于對承載模塊的位置進(jìn)行定位，然后將承載模塊的定位信息發(fā)送給控制模塊；

所述控制模塊根據(jù)定位模塊在固定時長內(nèi)發(fā)送的所有定位信息判斷承載模塊的行走狀態(tài)，并根據(jù)承載模塊的行走狀態(tài)合理調(diào)整施肥模塊的施肥速度；所述控制模塊還根據(jù)定位模塊發(fā)送的定位信息在定位地圖上對承載模塊所經(jīng)過的地方進(jìn)行標(biāo)注；

所述施肥模塊包括施肥播種機(jī)，所述承載模塊包括能夠行走的動力機(jī)械，所述施肥播種機(jī)安裝在動力機(jī)械上，所述施肥播種機(jī)包括用于肥料進(jìn)入的進(jìn)料機(jī)構(gòu)，用于限制每次施肥或播種量的限量機(jī)構(gòu)以及用于進(jìn)行施肥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，還包括檢測模塊，所述檢測模塊和控制模塊信號連接，檢測模塊包括紅外線傳感器，紅外線傳感器包括用于發(fā)送紅外線的紅外線發(fā)送單元和用于接收紅外線的紅外線接收單元，料斗、進(jìn)料通道和出料通道相對的兩側(cè)側(cè)壁上分別安裝紅外線發(fā)送單元和紅外線接收單元，紅外線發(fā)送單元和紅外線接收單元一一對應(yīng)設(shè)置；

所述進(jìn)料機(jī)構(gòu)包括安裝架，所述安裝架上設(shè)置有進(jìn)料箱，所述進(jìn)料箱底端設(shè)置有料斗，所述料斗和進(jìn)料箱連通；所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括安裝架上水平設(shè)置的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸和安裝架轉(zhuǎn)動連接，所述轉(zhuǎn)軸位于料斗下方，所述轉(zhuǎn)軸一端穿過安裝架固定有電機(jī)，所述電機(jī)和控制模塊信號連接，所述限量機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動柱，轉(zhuǎn)動柱上開設(shè)有一個限量槽，轉(zhuǎn)動柱外轉(zhuǎn)動連接有安裝箱，安裝箱上開設(shè)有轉(zhuǎn)動孔，轉(zhuǎn)動柱位于轉(zhuǎn)動孔內(nèi)，安裝箱頂端和料斗底端固定連接；安裝箱內(nèi)豎直向下依次開設(shè)有進(jìn)料通道和出料通道，進(jìn)料通道和出料通道在轉(zhuǎn)動柱轉(zhuǎn)動的過程中能夠交替和限量槽連通；

料斗上固定有氣缸，氣缸設(shè)置在水平方向上，氣缸內(nèi)滑動連接有第三活塞，第三活塞上固定有活塞桿，活塞桿右端穿過料斗側(cè)壁且和料斗側(cè)壁滑動連接；第三活塞左側(cè)和氣缸左端之間連接有復(fù)位彈簧，氣缸左端連通有條狀的氣囊；氣囊上設(shè)置有用于進(jìn)氣的單向閥，氣缸靠近料斗一端側(cè)壁上設(shè)置有用于出氣的出氣管，出氣管底端位于出料通道底端；轉(zhuǎn)軸上固定有轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤上均勻固定有多塊扇葉狀的頂塊，頂塊數(shù)量和轉(zhuǎn)軸上的限量槽數(shù)量一致，氣囊底端粘接在料斗底端，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動過程中頂塊能夠擠壓氣囊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動精量施肥控制系統(tǒng)，其特征在于：所述檢測模塊用于檢測限量機(jī)構(gòu)和進(jìn)料機(jī)構(gòu)內(nèi)部狀況，然后將檢測到的信息發(fā)送給控制模塊；所述控制模塊接收到檢測模塊發(fā)送的信息后判斷限量機(jī)構(gòu)是否堵塞以及堵塞位置，同時，控制模塊判斷進(jìn)料機(jī)構(gòu)內(nèi)是否需要添加肥料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動精量施肥控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括顯示模塊，所述顯示模塊和控制模塊信號連接，所述顯示模塊用于顯示限量機(jī)構(gòu)堵塞位置和進(jìn)料機(jī)構(gòu)內(nèi)肥料量，所述顯示模塊還用于顯示承載模塊所經(jīng)過的位置信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動精量施肥控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括報警模塊，所述報警模塊和控制模塊信號連接，所述控制模塊在限量機(jī)構(gòu)堵塞或進(jìn)料機(jī)構(gòu)內(nèi)肥料量少時控制報警模塊發(fā)出警報信號。

5.一種全自動精量施肥控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、進(jìn)料：將肥料添加到施肥模塊中；

S2、定位：定位模塊對承載模塊的位置狀態(tài)進(jìn)行檢測，并將檢測到的承載模塊定位信息發(fā)送給控制模塊；

S3、行走狀態(tài)判斷：控制模塊根據(jù)定位模塊發(fā)送的定位信息后結(jié)合檢測模塊之前發(fā)送的定位信息判斷承載模塊的行走狀態(tài)，然后根據(jù)承載模塊的行走狀態(tài)控制承載模塊上的施肥模塊施肥速度，當(dāng)料斗、進(jìn)料通道和出料通道內(nèi)有種子或肥料時，紅外線發(fā)送單元發(fā)送的紅外線將被阻擋，紅外線接收單元將無法接收到對應(yīng)紅外線發(fā)送單元發(fā)送的紅外線；

S4、生成重復(fù)施肥依據(jù)：控制模塊根據(jù)定位模塊發(fā)送的定位信息在地圖上對承載模塊所經(jīng)過的地方進(jìn)行標(biāo)注；

在重力的作用下進(jìn)料箱內(nèi)的肥料和種子進(jìn)入到料斗內(nèi)，然后從料斗進(jìn)入到進(jìn)料通道，再由進(jìn)料通道進(jìn)入到限量槽內(nèi)，需要進(jìn)行施肥或播種時，控制模塊控制電機(jī)轉(zhuǎn)動，電機(jī)轉(zhuǎn)動使得轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸上固定的轉(zhuǎn)動柱轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動柱轉(zhuǎn)動使得原本向上的限量槽向下翻轉(zhuǎn)，限量槽內(nèi)的種子或肥料進(jìn)入到出料通道內(nèi)，然后從出料通道出去實(shí)現(xiàn)播種或施肥；

當(dāng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時將帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時將帶動頂塊動作，頂塊動作使得料斗和頂塊之間的氣囊受到擠壓，氣囊受到擠壓后使得氣囊內(nèi)的氣體進(jìn)入到氣缸內(nèi)，使得氣缸內(nèi)的第三活塞和活塞桿向右運(yùn)動，活塞桿向右運(yùn)動時將料斗內(nèi)粘結(jié)成塊的肥料弄散；第三活塞向右運(yùn)動的過程中將推動氣缸右端的氣體從出氣管中出去，對出料通道底端進(jìn)行吹氣。