[發明專利]一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202110941342.3
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113661827B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 沈躍;張凌飛;陳錦明
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01D41/127
• 分類號: A01D41/127;G01S7/481;G01S17/06;G01S17/88
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置，其特征在于，包括總體傳動結構和激光傳感器控制結構：

所述總體傳動結構包括滾輪轉軸(1)、收割部(2)、電機底板(4)、收割部傳動履帶(5)、電機A傳動軸(6)、電機臂(7)、大功率電機A(8)、大功率電機B(10)、電機B傳動軸(11)、滾輪傳動履帶(12)、收割部轉軸(14)；所述電機底板(4)固定于收割部(2)上方，大功率電機A(8)、大功率電機B(10)利用定位孔對稱固定于電機底板(4)上；大功率電機A(8)通過電機臂(7)的定位孔與電機A傳動軸(6)相連接，電機A傳動軸(6)通過收割部傳動履帶(5)向收割部轉軸(14)傳遞轉矩，實現傳動；大功率電機B(10)通過電機臂(7)的定位孔與電機B傳動軸(11)相連接，電機B傳動軸(11)通過滾輪傳動履帶(12)向滾輪轉軸(1)傳遞轉矩，實現傳動；

所述激光傳感器控制結構包括電機底板(4)、抬高立柱(13)、控制底板(15)、電池(16)、分電板(17)、降壓模塊(18)、電調(19)、主控板(20)、小功率電機(21)、激光傳感器底板(22)、激光傳感器(23)、管夾(24)、激光傳感器轉軸(25)、轉軸穩固軸承(26)；所述控制底板(15)通過抬高立柱(13)立于電機底板(4)上方，電池(16)、分電板(17)、降壓模塊(18)、主控板(20)和三個電調(19)都使用雙層膠粘在控制底板(15)上；小功率電機(21)使用L型支架固定在控制底板(15)靠前位置，通過電機臂(7)與激光傳感器轉軸(25)相連接，激光傳感器轉軸(25)另一端用轉軸穩固軸承(26)進行固定；在激光傳感器轉軸(25)的中央利用管夾(24)與激光傳感器底板(22)固定激光傳感器(23)。

2.根據權利要求1所述的一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置，其特征在于，電池(16)、分電板(17)、降壓模塊(18)、主控板(20)、小功率電機(21)都固定在控制底板(15)上方，大功率電機A(8)和大功率電機B(10)分別對稱固定在控制底板(15)的下方；電池的正負極通過導線連接到分電板上，分電板引導線接至三個電調(19)上，電調將直流電轉換為三相電，用導線分別接到大功率電機A、大功率電機B和小功率電機調節轉軸的轉動。再從分電板引線先接降壓模塊后接到主控板的電源接口，主控板的PWM波通道接電調的PWM波信號線，以此實現對電機的控制。

3.根據權利要求2所述的一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置，其特征在于，所述電池(16)引出4根電源線，其中2根連接至分電板上，對電機上的大電流進行分流處理，另外2根電源線連接至降壓模塊，為降壓模塊提供輸入電壓。

4.根據權利要求2所述的一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置，其特征在于，所述降壓模塊(18)是對輸入電壓進行降壓與限流，輸出端通過2根14awg硅膠線與主控板相連；所述分電板接收電源端的電壓，輸出4根電源線和2個電調相連；所述電調一方面需要來自分電板的2根電源輸入，另一方面還需要連接來自主控板的1根信號輸入和1根模擬信號地線，其輸出的3根線與電機直接相連。

5.根據權利要求1所述的一種激光傳感器的倒伏檢測割臺自適應裝置的控制方法，其特征在于，包括以下幾個步驟：

步驟1，將電源上的總開關打開，使得小功率電機(21)與主控板(20)分別上電，大功率電機A(8)與大功率電機B(10)依靠內部柴油發電機上電；

步驟2，聯合收割機前進時，主控板(20)控制大功率電機A(8)將收割部調整至水平位置，同時主控板給予大功率電機B(10)一個基礎轉速；

步驟3，對激光傳感器(23)進行數據預處理；首先，采用感興趣區域提取只保留聯合收割機前方給定區域閾值范圍內的數據；其次，利用統計濾波器過濾數據中的離群點；

步驟4，給定小功率電機(21)一個基礎轉速，帶動激光傳感器(23)在固定的角度范圍內進行上下重復掃描，微處理器接收并存儲激光傳感器的點云數據，將一個完整掃描周期的點云數據在串口屏顯示；

步驟5，微處理器對N幀激光點云數據進行分析處理，通過PID調節輸出，選擇不同的收割方式。