[發明專利]一種基于排種頻率反饋的數字排種器及排種控制方法

在審

• 申請號: 202110337830.3
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113039901A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 丁幼春;劉偉鵬;王萬超;熊子慶;高鵬宇;王登輝;劉溫伯;陳禮源
• 申請（專利權）人: 華中農業大學
• 主分類號: A01C7/20
• 分類號: A01C7/20;G05B19/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

本發明公開了一種基于排種頻率反饋的數字排種器及排種控制方法，涉及農業機械設備技術領域，包括排種機構、種子感知模塊、控制模塊、驅動模塊、前進速度模塊和輸入模塊，種子感知模塊用于獲取并傳輸排種機構的種子排量信號，驅動模塊與排種機構傳動連接，前進速度模塊用于實時獲取基于排種頻率反饋的數字排種器的前進速度信號，輸入模塊用于輸入播種信號，控制模塊與排種機構、種子感知模塊、驅動模塊、前進速度模塊和輸入模塊均電連接。本發明通過播種信號和前進速度信號得到理論排種頻率，將種子排量信號處理得到實際排種頻率，控制模塊通過計算對驅動模塊輸出控制信號，排種信息數字化，實現了排量的精準控制，種子排量可測、可調、可控。

技術領域

本發明涉及農業機械設備技術領域，特別是涉及一種基于排種頻率反饋的數字排種器及排種控制方法。

背景技術

油菜是國產植物油第一大油源，油菜產業作為我國重要的農業產業，在我國農業農村經濟發展中起著重要的作用。提高油菜機械化及智能化播種水平是油菜種植節本增效的重要途徑，油菜排種器是油菜機械化播種技術的核心工作部件，其性能直接決定了油菜播種質量的高低，對種子流進行實時檢測并獲取播種信號及進行相應控制是實現播種環節智能化的趨勢之一。

當前，油菜排種器多為機械式排種器，難以精量調節播種量，電控排種器可實現排量精準調節，但其控制系統以電機轉速作為控制目標，在復雜工況下會出現實時播種量不穩定，難以達到農藝要求排量。目前針對基于排種頻率反饋的排種器較少，數字式油菜排種器能顯著提高油菜播種作業效果和作業可靠性，對小田塊油菜精量播種有較好的適應性，可提高油菜機械化及智能化播種水平。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于排種頻率反饋的數字排種器及排種控制方法，用于解決排種器在復雜工況下會出現實時排種量不穩定、難以達到農藝要求排量的問題，提高播種作業的可靠性，實現播種過程中排量可測可控。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種基于排種頻率反饋的數字排種器，包括排種機構、種子感知模塊、控制模塊、驅動模塊、前進速度模塊和輸入模塊，所述種子感知模塊用于獲取并傳輸所述排種機構的種子排量信號，所述驅動模塊與所述排種機構傳動連接，所述前進速度模塊用于實時獲取所述基于排種頻率反饋的數字排種器的前進速度信號，所述輸入模塊用于輸入播種信號，所述控制模塊與所述排種機構、所述種子感知模塊、所述驅動模塊、所述前進速度模塊和所述輸入模塊均電連接。

優選的，所述排種機構包括外種箱、種箱和螺管式排種機，所述外種箱與所述種箱連通，所述種箱和所述螺管式排種機均與所述驅動模塊轉動連接，所述種子感知模塊設置在所述螺管式排種機的排種口下方。

優選的，所述排種機構還包括固定座，所述固定座設置有進種口和出種口，所述種箱在旋轉過程中能夠與所述進種口連通，所述螺管式排種機在旋轉過程中能夠與所述出種口連通。

優選的，所述種子感知模塊包括傳感單元、導種管、激光發射模組和光電感應器，所述傳感單元設置在所述排種機構的排種口下方，所述導種管設置在所述排種口的下游且與所述排種口連通，所述激光發射模組和所述光電感應器設置在所述導種管的兩側，所述激光發射模組和所述光電感應器均與所述控制模塊電連接，所述激光發射模組和所述光電感應器用于實時獲取并傳輸所述種子排量信號。

優選的，所述控制模塊包括控制器、信號處理電路和傳輸器，所述信號處理電路將所述種子感知模塊傳輸的所述種子排量信號、輸入的所述播種信號及所述前進速度信號轉化成所述控制器能夠識別的輸入信號，所述控制器根據所述輸入信號向所述排種機構輸出相應的控制信號。

優選的，所述控制模塊還包括顯示屏和傳輸器，所述顯示屏用于顯示所述基于排種頻率反饋的數字排種器的工作參數，所述傳輸器將所述基于排種頻率反饋的數字排種器的工作參數傳輸至顯示終端。