[發明專利]大行比雜交水稻制種氣力式授粉控制裝置及其方法

有效

• 申請號: 202010121691.6
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111248081B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 王永維;郝一楓;姚福強;王俊;韋真博
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種大行比雜交水稻制種氣力式授粉控制裝置及其控制方法，該裝置包括底板、風機、風速傳感器、氣流轉接管、風機驅動器、處理芯片、無線傳輸模塊、電子羅盤模塊、集成電路板、上蓋、觸摸屏。每個風機由單獨的風機驅動器驅動，由無線傳輸模塊接受環境自然風速及風向信息，由電子羅盤模塊確定授粉機前進方向，通過控制器計算目標輸出風速后，由處理芯片根據預設算法實時計算得到修正后風速，使花粉飄落至目標區域，利用風速傳感器檢測出風口風速并實時傳回處理芯片，形成閉環控制；使得授粉機在受到外界自然風擾動的情況下，仍能使作業花粉以目標狀態運動；整體結構簡單緊湊、交互簡單、可靠性高，為雜交水稻氣力授粉機提供了性能優良的風機控制裝置。

技術領域

本發明涉及雜交水稻制種機械領域，尤其是涉及了一種能夠適用于雜交水稻氣力授粉的氣流速度動態控制裝置。

背景技術

授粉是雜交水稻生產過程的重要環節之一。目前雜交水稻人工授粉的方式可以分為人力式以及機械式。水稻開花期較短，花粉壽命不長，人力式授粉勞動強度大、生產效率低，不能夠滿足現階段水稻制種技術的發展要求。機械式授粉可以主要分為碰撞式及氣力式兩種。碰撞式為對父本進行碰撞以達到授粉目的，但其容易對植株造成損傷；氣力式授粉采用氣流將花粉從父本花蕊上吹落并散落在母本柱頭的方式，對植株損傷較小，生產效率高。但氣力式授粉對氣流速度的要求較高。氣流速度過大則花粉將散落在母本之外的區域，速度過小則無法將花粉從父本花蕊上吹落。但即使設置好較適宜的氣流速度，在實際作業中，由于受到外界自然風的影響，花粉在自然風的擾動下難以以目標狀態運動，使得這種方式對作業時環境條件要求較大。但水稻一天內只有1.5-2小時的開花時間，開花期僅7-10天，對氣力式授粉機的環境適應性提出了較高的要求。因此，為了能夠解決自然風干擾的問題，使氣力式授粉機能有較好的授粉效果，特別需要開發一種能夠針對外界自然風狀態進行風速實時修正、具有較強可靠性的風機控制裝置。

發明內容

本發明的目的解決現有氣力授粉機受到外界自然風影響作業花粉并不能夠以目標狀態運動的問題，本發明提出一種結構簡單緊湊、能夠修正自然風干擾的大行比雜交水稻制種氣力式授粉控制裝置及其方法，綜合雜交水稻制種田風速風向、授粉機前進方向、花粉脫落和穩定輸送氣流速度等實時自動調節氣力式授粉管出口氣流速度，并利用風速傳感器實時檢測授粉管內氣流速度并傳回處理芯片形成閉環控制，使得大行比氣力式授粉機在受到外界自然風擾動的情況下，仍能使作業花粉以預定目標狀態運動；整體結構簡單緊湊、交互簡單、可靠性高，為雜交水稻氣力授粉機提供了性能優良的氣流控制裝置

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：

一種大行比雜交水稻制種氣力式授粉控制裝置，其包括氣流控制總成、田間風場檢測總成、氣力式授粉總成，氣流控制總成通過底板安裝在大行比雜交水稻制種授粉動力底盤上，氣力式授粉總成安裝在大行比雜交水稻制種授粉動力底盤前部，田間風場檢測總成安裝在雜交水稻制種田中；

氣流控制總成包括底板、直流鼓風機、風速傳感器、觸摸屏、風機驅動器、處理芯片、無線傳輸模塊、電子羅盤模塊、集成電路板、箱蓋、控制器、蓄電池；

底板前部均勻設置五個筒形固定架，集成電路板固定在底板后部，處理芯片、無線傳輸模塊、電子羅盤模塊安裝在集成電路板上，五只風機驅動器均勻固定在集成電路板前的底板上；觸摸屏固定在底板后邊緣；觸摸屏通過數據線與集成電路板連接；箱蓋為中空箱體，箱蓋安裝在底板后部，風機驅動器、處理芯片、無線傳輸模塊、電子羅盤模塊、集成電路板均在箱蓋內，觸摸屏安裝在箱蓋上；

五只直流鼓風機均勻固定在底板中部，五只風機驅動器通過電纜線分別與五只直流鼓風機連接；

五只風速傳感器的氣流進口通過管路分別與五只直流鼓風機的氣流出口連通，五只風速傳感器的氣流出口分別與底板前部的五個筒形固定架后端相連通，五個筒形固定架另一端通過軟管分別與氣力式授粉總成的五個授粉管進氣口相連通；