[發明專利]一種葉菜有序收獲自動對行裝置及方法和收獲機

在審

• 申請號: 202110752114.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113348862A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 毛罕平;蘇小梅;韓綠化;彭海濤;任坤;王要;何倍倍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01D46/00
• 分類號: A01D46/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種葉菜有序收獲自動對行裝置及方法和收獲機，包括作物行檢測總成、收獲機姿態檢測總成、轉向執行機構和控制系統；所述作物行檢測總成檢測收獲機前端中心相對葉菜行的偏移量，收獲機姿態檢測總成檢測收獲機的姿態信息包括航向偏角和轉向偏角，通過收獲機轉向模型確定轉向輪的轉向角，控制系統控制轉向執行機構完成收獲機的自動對行。葉菜收獲機作業時，根據實時傳輸的偏移量信號以及收獲機的姿態反饋信號進行實時調整，進而實現收獲機的自動對行和葉菜的有序收獲功能。

技術領域

本發明屬于智能農業裝備領域，尤其涉及一種葉菜有序收獲自動對行裝置及方法和收獲機。

背景技術

我國葉菜產量約占蔬菜總產量30％，栽培面積大、種類多，但目前仍以人工收獲為主。人工收獲工期長、勞動強度大，極大地制約了葉菜產業的發展。近年來，陸續有不同型號的收獲機投入推廣試用階段，但實際的作業過程中暴露的問題較多。由于依賴進口產品，研發工作自主性不足，導致目前現有的相關收獲機性能不佳，智能化程度低。在實際收獲方面，田間收獲路況復雜，使收獲機的前進方向與葉菜行產生偏移。在沒有智能控制系統進行調控的情況下，將要求收獲機操作人員具備熟練的技能和豐富的經驗，能夠根據實際情況來調整收獲機的前進方向以及作業速度，使其保持對行的收獲作業姿態。然而在實際作業過程中，操作人員的專業性較為欠缺，使葉菜收獲機長期保持在穩定的工作姿態較為困難。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種葉菜有序收獲自動對行裝置及方法，實現收獲機作業路線的實時調整，進而實現收獲機的自動對行和葉菜的有序收獲功能,為后續捆扎裝箱提供基礎,提高葉菜有序收獲機的智能化程度。

本發明還提供一種包括所述葉菜有序收獲自動對行裝置的收獲機。

本發明的技術方案是：一種葉菜有序收獲自動對行裝置，包括作物行檢測總成、收獲機姿態檢測總成、轉向執行機構和控制系統；

所述作物行檢測總成安裝在收獲機的分禾器上；

所述收獲機姿態檢測總成安裝在收獲機的操作臺上和轉向輪內側；

所述轉向執行機構安裝于操作臺上；

所述控制系統分別與作物行檢測總成、收獲機姿態檢測總成、轉向執行機構和操作臺連接；所述作物行檢測總成用于檢測其檢測桿工作時相對角度傳感器的旋轉角并傳遞給控制系統，控制系統通過偏移量數學模型得出收獲機前端中心相對葉菜行偏移量Δl；所述收獲機姿態檢測總成用于檢測收獲機的航向偏角和轉向輪的轉向角δ，并傳遞給控制系統；

當收獲機前端中心相對葉菜行偏移量Δl大于設定閾值時，控制系統根據收獲機轉向模型得出實現對行時轉向輪的轉向角δ，根據轉向輪初始角δ₀和轉向角δ，得出轉向執行機構的轉動角度，控制系統通過轉向執行機構調整轉向輪的轉角。

上述方案中，所述作物行檢測總成包括底板、連接桿和對行檢測機構；

所述底板的后端通過連接桿與收獲機分禾器連接，底板中部與對行檢測機構連接。

上述方案中，所述對行檢測機構包括固定支架、扭簧基座、檢測桿、聯軸器、角度傳感器、旋轉連接件、扭簧蓋板和扭簧；

所述固定支架安裝在底板上，所述扭簧基座固定在固定支架上，扭簧安裝在扭簧基座內，所述扭簧蓋板安裝在扭簧基座上；

所述檢測桿安裝在旋轉連接件上，所述旋轉連接件一端與扭簧連接，另一端連接聯軸器；所述角度傳感器安裝在固定支架上，傳感器轉軸與聯軸器相連接；

所述扭簧蓋上設有限制旋轉連接件起始位置的限位槽；

所述檢測桿的自由端用于與葉菜莖部接觸，旋轉連接件繞角度傳感器的軸轉動，角度傳感器用于檢測檢測桿相對角度傳感器的旋轉角并傳輸到控制系統，所述檢測桿與葉菜莖部分離后，在扭簧作用下回彈到初始位置。