[發明專利]插秧機的縱向自動供秧裝置與控制方法

有效

• 申請號: 201810883282.2
• 申請日: 2018-08-06
• 公開（公告）號: CN109168478B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 張方明;陳豪杰;楊林淼;李佳明
• 申請（專利權）人: 浙江大學寧波理工學院
• 主分類號: A01C11/00
• 分類號: A01C11/00
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

一種插秧機的縱向自動供秧裝置與控制方法，由儲秧臺、動力傳動機構、出口滑道、上位機、ECU組成。儲秧臺整體呈前高后低傾斜式擺放，分為2～3層結構，每層儲秧臺的秧道長190cm，其后方連接出口滑道，秧盤可直接送入栽秧臺。秧盤放在張緊的儲秧臺輸送帶上，動力傳動機構在儲秧臺的后部右側，直流減速電機通過三角皮帶、電磁離合器、六角軸、滾筒驅動輸送帶運轉。儲秧臺的光電編碼器與輸送帶緊密接觸，計數其脈沖方波估計秧盤是否被移出；栽秧臺的光電編碼器與秧盤緊密接觸，計數其脈沖方波估計秧盤是否被堵塞。上位機的自動導航軟件在每控制電動方向盤一次時，監視栽秧臺和儲秧臺的工況，對供送秧盤進行調度控制。本裝置可實現插秧機無人化作業的目的。

技術領域

本發明屬于農業機械領域，具體涉及插秧機械及其控制方法。

背景技術

高速插秧機在我國已經得到大量推廣，作業效率也大幅提高了。在南方水稻的雙季、三季稻作制度下，或寒冷的東北單季水稻種植地區，育秧、插秧是必不可少的農藝要求。例如，南方地區的雙季連作稻，清明之前就需要進行大棚育秧，谷雨時分就需開始早稻的插秧任務；酷熱的三伏天，在搶收完早稻后，必須趕在立秋之前把晚稻種下去。這樣的稻作制度充分利用了自然資源和勞力資源，對增加糧食產量起了非常重要的作用。機械化插秧雖然極大地提高了勞動效率，但仍然需要駕駛員、補秧工、搬秧工等5-6個勞動力，然而，近年我國的勞動力絕對數量連續下降，農業勞動力老齡化嚴重，不少雙季水稻種植地區已經被迫改為單季種植，并且據統計南方地區的水稻種植面積減少了約50％，迫使我國大量進口稻米以滿足國內的需求。

如何減少插秧機的用工量是廣大研究者一直思考的問題之一。發明專利[201210169043.3]提出了采用衛星導航自動駕駛技術節省1名駕駛員，機載人員只剩下補秧工1個人，該補秧工的任務是監視載秧臺上的剩余秧苗，及時搬運秧盤補充到載秧臺上。為了進一步節省這名補秧工，達到無人化補秧的目的，發明專利[201410215744.5]提出了一種水稻無土育秧、能形成長達6m秧卷的技術，但該專利并未解決如何利用這種長秧卷進行連續自動供秧的機械結構問題。

發明內容

為了克服現有的插秧機供秧機構的不足，本發明提供了一種縱向自動供秧裝置，該裝置不僅能連續供秧，而且能監視載秧臺、自動補充秧盤，實現節省1名補秧工和1名駕駛員的無人化插秧目標。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：對插秧機進行改裝，拆除駕駛員座椅，安裝衛星導航自動駕駛系統、縱向自動供秧裝置，增配傳感器到載秧臺中。縱向自動供秧裝置由支撐架、儲秧臺、動力傳動機構、出口滑道組成。支撐架的多根立柱豎直固定在插秧機的平臺上，儲秧臺固定在支撐架上，儲秧臺的后方連接出口滑道，出口滑道的下方對齊載秧臺；儲秧臺整體呈前高后低傾斜式擺放，可設計為2～3層，每層儲秧臺的秧道長190cm，最下層儲秧臺的前部比電動方向盤高10cm，出口滑道比載秧臺的頂部高10cm。此外，插秧機的方向盤被改裝成電動方向盤，兩個GPS天線固定在插秧機的秧盤架頂部連桿的左右兩側，上位機合頁式鉸接在秧盤架的豎直桿上，并將其顯示器朝向車外側面方便人員操作。ECU固定在支撐架右側輔助橫梁平面上，衛星定位接收機固定在右側輔助橫梁的下方；電動調速機構固定在調速手柄下方的地板上。