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一种无人值守的株行距智能精准穴播系统

申请号: CN201711436783.8
申请人: 河南科技大学
申请日期: 2017年12月26日

摘要文本

针对现有中小粒径种子穴播装置需要人工进行辅助的问题,本发明提供一种无人值守的株行距智能精准穴播系统,包括控制组件、通过控制组件控制前进的穴播装置、设置在穴播装置上的信息采集组件以及与控制组件、穴播装置信息采集组件电连接用于供电的电池组。本发明通过控制模块周期性采集差分全球定位装置发回的穴播装置的坐标,对穴播装置的行进方向进行检测,如果发现穴播装置行进偏移,则采集陀螺仪磁传感器的数据,对驱动行走装置的步进电机进行控制,以保证穴播装置的直线行走。本发明根据行走上设置的编码器对行走距离进行检测,如果发现穴播装置以及行走了预设的距离,控制模块通过控制步进电机,实现穴播装置的转弯,进行下一行的穴播。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种无人值守的株行距智能精准穴播系统
专利类型 发明授权
申请号 CN201711436783.8
申请日 2017年12月26日
公告号 CN108124546B
公开日 2024年1月26日
IPC主分类号 A01C7/00
权利人 河南科技大学
发明人 金鑫; 李展源; 吴作发; 杜新武; 张巍朋; 苏荣仁
地址 河南省洛阳市洛龙区开元大道263号

专利主权项内容

1.一种无人值守的株行距智能精准穴播系统,包括控制组件、通过控制组件控制前进的穴播装置、设置在穴播装置上的信息采集组件以及与控制组件、穴播装置信息采集组件电连接用于供电的电池组(30);其特征在于:所述的控制组件包括控制模块(14);所述的穴播装置通过履带前进进行穴播;所述的履带分别通过两个步进电机分别进行控制;所述的步进电机均电连接至控制模块(14);该穴播装置上的播种机构可以根据控制模块(14)的指令进行播种/停止播种的动作;所述的信息采集组件包括设置在穴播装置上的差分全球定位装置、加速度传感器、陀螺仪磁传感器以及编码器;所述的控制模块(14)周期性采集差分全球定位装置的信息确定穴播装置行走的路线是否为直线;如果发生偏移,控制模块(14)采集陀螺仪磁传感器的偏移信息并发出指令控制两个步进电机中的一个对穴播装置前进方向进行调整,保持穴播装置直线行走;在穴播装置保持直线行走时,所述的控制模块(14)采集加速度传感器的数据,向两个步进电机同时发出指令控制步进电机的前进速度,保证穴播装置单位时间内播种数量一定的情况下,通过行进速度对株距进行调整或在穴播装置行进速度一定的情况下,通过对穴播装置播种速度的调整对株距进行调整;所述的控制模块(14)持续的采集编码器发回的脉冲,对穴播装置的行进距离进行监控;在穴播装置行进距离达到设定的长度后,控制模块(14)确定穴播装置已经完成该行的穴播需要进行下一行穴播工作时,控制模块(14)向穴播装置发送指令,停止播种;该控制模块(14)同时向两个步进电机发送指令,根据需要控制其中一个步进电机不工作,另一个步进电机工作,完成转弯到位;所述的穴播装置包括行走装置、设置在行走装置之上的用于取出小颗粒种子的取种装置以及连通设置在取种装置下侧的开穴装置(7),其中,所述的取种装置包括四根一端设置在行走装置上的竖杆(33)、同时设置在竖杆(33)另一端的储种箱(5)、设置在储种箱(5)一侧的尖端向下的V形落种箱(6)、一端与V形落种箱(6)落种口(21)连接另一端与开穴装置(7)连接的落种管(18)以及用于将储种箱(5)内的小颗粒种子从储种箱(5)中取出并进行精量播入开穴装置(7)中的取播组件;所述的取播组件电连接用于控制取播组件取种、播种的控制模块(14);所述的差分全球定位装置、加速度传感器以及陀螺仪磁传感器均设置在行走装置上;所述的取播组件包括设置于储种箱(5)底部的运动取播单元;其中,该运动取播单元包括一端与储种箱(5)底部连通设置的用于取种的管套(31)、设置在管套(31)内部的能够上下往复运动的用于精量顶出种子的顶针(32)以及设置在管套(31)和顶针(32)另一端的用于带动管套(31)和/或顶针(32)上下往复运动进行取种和将管套(31)中纵向排列的种子精量播入开穴装置(7)的活动机构;其中,所述的活动机构包括设置在行走装置上的第二舵机(42)、一端设置在第二舵机(42)输出轴上竖直方向的播种摇臂(2)、播种摇臂(2)另一端设置的第一滚轮(11)、匹配设置在第一滚轮(11)外侧的轨道固定下压导槽(3)上的第一轨道(22)、设置在轨道固定下压导槽(3)外侧的水平固定板(23)、设置在水平固定板(23)上的用于连通管套(31)并穿过顶针(32)的筒状的导向环(25)以及播种压杆(4)和弹簧(24);其中,所述的播种压杆(4)包括相互连接的第一水平段、倾斜段以及第二水平段,其中,所述的第一水平段设置在水平固定板(23)下方用于固定顶针(32);所述的第二水平段设置于水平固定板(23)上方且第二水平段与水平固定板(23)之间设置有弹簧(24);其中,所述的倾斜段通过水平固定板(23)上设置的长孔使第一水平段位于水平固定板(23)下方且第二水平段位于水平固定板(23)上方;该倾斜段与水平固定板(23)上的长孔之间设置有转轴;其中,所述的储种箱(5)底部设置有向落种方向凸起的用于在播种时压缩播种压杆(4)的第二水平段与水平固定板(23)之间弹簧(24)的顶柱(26);其中,所述的V形落种箱(6)与储种箱(5)连接处的倾斜的落种板(19)在对应储种箱(5)的中心线上设置有用于配合管套(31)出入V形落种箱(6)的第二安装孔(28);其中,所述的第二舵机(42)电连接至控制模块(14)由控制模块(14)控制其通断,从而控制取播组件是否进行取种、播种动作;所述的第二安装孔(28)上设置有用于减小摩擦的滑套(20);所述的落种板(19)在V形落种箱(6)尖端处落种口(21)处设有对称的两条与落种口(21)连接的曲线凹槽(29),该曲线凹槽(29)的高度从储种箱(5)两壁向落种口(21)逐渐降低;所述的开穴装置包括设置在行走装置上的第一支撑架(38)、设置在第一支撑架(38)上的三根定位轴(39)、同时匹配设置在定位轴(39)上的三叉稳定架(40)、设置在三叉稳定架(40)中心位置的过渡筒(46)、固定设在过渡筒(46)位于行走装置靠近地面一侧的拉绳支撑架(34)、设在拉绳支撑架(34)靠近地面一侧的拉升滑块(35)、设置在过渡筒(46)靠近地面一端的多个拨土片(15)、设置在拉升滑块(35)与每个拨土片(15)之间的拉绳(36)以及设置在拉绳支撑架(34)与拉升滑块(35)之间的弹簧I(47);其中所述的过渡筒(46)套在落种管(18)的外侧;该开穴装置还包括设置在行走装置上的用于带动三叉稳定架(40)上下往复运动的开穴运动组件,该开穴运动组件包括第一舵机(17)、一端与第一舵机(17)输出轴连接的水平设置的开穴传动臂(41)以及开穴传动臂(41)另一端连接的垂直传动机构(37);所述的垂直传动机构(37)包括与开穴传动臂(41)连接的第二滚轮(44)、设置在第二滚轮(44)外侧的第二导轨(43)以及设置在第二导轨(43)水平侧面上的用于连接三叉稳定架(40)的连接块(48);其中,所述的三叉稳定架(40)上设置有与定位轴(39)对应的第一安装孔(45)。 来自马-克-数-据-官网