[發明專利]果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統及果樹位置識別方法

在審

• 申請號: 202210034472.3
• 申請日: 2022-01-13
• 公開（公告）號: CN114384956A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王金星;劉樹峰;趙天平;劉雙喜;張宏建;姜遠茂;宋若弘
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02;A01C23/00;G01B11/00;G01B17/00;A01C5/04;A01B77/00;A01B49/06
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 尚久恒

本發明涉及一種果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統及果樹位置識別方法，其中果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統包括主控制器、行走控制模塊、橫向調節模塊、縱向調節模塊、肥料控制模塊、打孔深度控制模塊、氣爆控制模塊和果樹位置識別模塊；橫向調節模塊用于調節氣爆打孔注肥器沿寬度方向的位置；縱向調節模塊用于調節氣爆打孔注肥器沿前后方向的位置；打孔深度控制模塊用于調節氣爆打孔注肥器的高度位置；肥料控制模塊用于控制氣爆打孔注肥器的施肥量；氣爆控制模塊用于接收主控制器指令，并控制氣爆打孔注肥器的氣爆量；果樹位置識別模塊用于識別果樹位置，并將識別信息傳至主控制器。本發明實現了氣爆打孔注肥器的自動化控制，提高了施肥效率。

技術領域

本發明涉及農業機械施肥機技術領域，尤其涉及到一種果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統及果樹位置識別方法。

背景技術

我國是果園種植大國，但作業機械化水平低，在施液態肥過程中人工勞動強度大、效率低、施肥難度大、長期人工操作也對人體健康造成損害，液態肥具有的揮發性更進一步導致效率下降。果園土壤板結不利于果樹對肥料的吸收，不利于果樹根系生長，氣爆松土可以有效解決這一問題。

國內果園地形具有多樣性，地塊小，標準化低的特點，這樣的特點導致國外的施肥機械不適用我國種植現狀，且國外的相關施肥機械價格高，普通農戶難以應用。在我們申報的果園氣爆式液肥打孔施肥機及施肥方法(專利號：202011478464.5)中，能夠完成果園氣爆和液肥打孔施肥的基本功能，但其在液肥施加過程中仍需人工對施肥機構進行位置與打孔深度的調節，且不能自動識別果樹位置，自動化水平較低。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統及果樹位置識別方法，能夠識別果樹位置，大大提高了果園氣爆式液肥打孔施肥機的自動化水平。

本發明是通過如下技術方案實現的，提供一種果園氣爆式液肥打孔施肥機控制系統，包括主控制器，以及與主控制器電連接的行走控制模塊、橫向調節模塊、縱向調節模塊、肥料控制模塊、打孔深度控制模塊、氣爆控制模塊和果樹位置識別模塊；

主控器接收果樹位置識別模塊的識別信息，并向行走控制模塊、橫向調節模塊、縱向調節模塊、肥料控制模塊、打孔深度控制模塊和氣爆控制模塊發送指令；行走控制模塊用于接收主控制器指令，并控制施肥機的行走狀態；橫向調節模塊用于接收主控制器指令，并調節氣爆打孔注肥器沿寬度方向的位置，以適應不同的行距要求；縱向調節模塊用于接收主控制器指令，并調節氣爆打孔注肥器沿前后方向的位置，以方便識別果樹樹干時的自動調整，提高打孔注肥位置的定位準確性；打孔深度控制模塊用于接收主控制器指令，并調節氣爆打孔注肥器的高度位置，方便實現對打孔深度的自動調節；肥料控制模塊用于接收主控制器指令，并控制氣爆打孔注肥器的施肥量，方便根據設定值實現施肥量的自動控制；氣爆控制模塊用于接收主控制器指令，并控制氣爆打孔注肥器的氣爆量；果樹位置識別模塊用于識別果樹位置，并將識別信息傳至主控制器。

作為優化，氣爆打孔注肥器安裝于移動架上，果樹位置識別模塊包括安裝于移動架外側面的紅外傳感器。本優化方案通過紅外傳感器對樹干進行感應，結構簡單，而且控制方便。

作為優化，底盤前部外側安裝有觸碰開關，觸碰開關信號作為果樹位置識別模塊的開啟信號，當觸碰開關的觸碰桿觸碰到果樹樹干后，開始測量果樹位置，提高判斷的準確性。

作為優化，移動架的外側面安裝有兩個紅外傳感器，兩紅外傳感器分別位于氣爆打孔注肥器中軸線的前、后兩側，且兩紅外傳感器與氣爆打孔注肥器中軸線的距離相等，兩個紅外傳感器之間的距離小于果樹樹干直徑。本優化方案的設置，便于提高對樹干位置識別的準確性，當兩紅外傳感器同時處于接收到信號狀態時，可確保氣爆打孔注肥器與樹干相對，即準確定位到果樹樹干位置。