CN105340479A - 甘蔗收割机中根部切割器方位的控制 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于定向甘蔗收割机的根部切割器的方法和控制系统。甘蔗收割机包括分禾器、后根部切割器和前根部切割器。可以确定分禾器的位置的指示。可以基于所述位置的指示确定前根部切割器的目标方位。可以相对于收割机的底盘调整前根部切割器，以将前根部切割器置于目标方位上。当调整前根部切割器的步骤包括使前根部切割器运动超过预定运动范围时，可以相对于地面调整后根部切割器。

Description

甘蔗收割机中根部切割器方位的控制

相关申请的交叉引用

本申请基于35U.S.C.§119要求于2014年6月13日递交的美国临时申请No.62/012115的优先权，该申请的公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本公开涉及包括一个或多个根部切割器组件的方位的控制的甘蔗收割机。

背景技术

包括甘蔗收割机的各种类型的收割机可包括各种类型的收割装置。例如，甘蔗收割机的收割装置可包括用于切割、砍伐、整理、运输以及另外地收集和处理甘蔗植物的组件。典型的收割装置包括根部切割器组件(或“根部切割器”)、进给辊、切筒等。在各种收割机中，收割装置可以是由发动机驱动(或其它)泵液压驱动的。

为了有效地收割作物，收割机可以在收割装置接合、收割装置收集和处理来自作物行的材料的情况下沿田地运动。在甘蔗收割机的情况下，收集的甘蔗杆可以被砍成短棒，以便传输至后斗中，同时叶子和断枝可以与短棒分离并且排放到田地里。

可能有用的是，在收割操作期间使根部切割器的根部切刀(多个根部切刀)相对于紧邻的地面定向。这可能例如帮助确保甘蔗植物被处于相对接近地面的根部切刀切割，从而达到较少的浪费。此外，在某些示例中，旋转盘、桨等可以被包括在各种根部切割器中。这些部件的旋转可以帮助提升已经割下离开地面的甘蔗。因此，根部切刀(多个根部切刀)相对紧邻地面(或其它装置)还可以使得甘蔗植物更有效地提升和行进。

然而，在传统的收割机设计的情况下，在根部切刀(多个根部切刀)相对紧邻地面的情况下执行收割操作可能增加各种不希望的效果产生的可能性。例如，在特定田地中的高地、隆起部或其它不平地面轮廓可能导致在根部切割器与地面之间产生冲击。这可能导致对根部切割器的损坏。此外，被定向得太靠近地面的根部切割器可能易于使更多量的泥土或其它残渣卷入到割下的甘蔗流中，增加了收割机的进给链上的负荷，并且增加了堵塞、阻塞或其它的对收割造成中断的可能性。

发明内容

本公开披露了用于控制甘蔗收割机中根部切割器方位的方法和控制系统。根据本公开的一个方面，甘蔗收割机可以包括分禾器、后根部切割器和前根部切割器。可以确定分禾器的位置的指示器。可以基于位置指示器确定前根部切割器的目标方位。可以相对于收割机的底盘调节前根部切割器。在调节前根部切割器包括将前根部切割器移动到运动的预定范围之外的情况下，后根部切割器可以相对于地面调节。各个前根部切割器可以独立于彼此定向。

在一些实施例中，分禾器可以利用地面追踪组件安装到底盘，从而分禾器在收割机操作期间相对于底盘移动，以跟踪分禾器下方的地面轮廓。收割机的地面速度可以确定，在前根部切割器下方的突出的地面高度可以基于地面速度和追踪的地面轮廓而确定。

在一些实施例中，后根部切割器可以刚性安装到底盘。如此，相对于地面调节后根部切割器可以包括相对于地面移动底盘。

一个或更多实施例的细节将在下面结合附图详细说明。其他特征和优点基于该说明、附图以及权利要求书将变得明显。

附图说明

图1是具有根部切割器控制系统的示例性的甘蔗收割机的侧视图；

图2是连接至图1的收割机的底盘的支撑模块的局部透视图；

图3A和3B是图2的第一支撑模块与底盘的连接的局部放大透视图；

图4是连接至图2的第一支撑模块的分禾器和分禾器支架的局部透视图；

图5是连接至图2的第二支撑模块的根部切割器和支撑臂的局部透视图；

图6A和6B是包括模腔的图1的收割机的局部俯视图；以及

图7是可以由图1的根部切割器控制系统实施的根部切割器控制方法的示意图；

在各个附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

下面描述所公开的用于控制一个或多个根部切割器的方位的控制系统和方法的一个或多个示例性的实施例，如上述简要说明的附图所示。本领域技术人员能够想到对所述示例性的实施例作出各种改动。

如上所述，在甘蔗收割机(“收割机”)的一个或多个根部切割组件(“根部切割器”)与正被收割机收割的田地的地面之间保持相对的紧邻可以是有用的。然而，在现存的系统中，这可能易于增加地面冲击、泥土夹带进收割机的进给链中、收割机的堵塞和阻塞等发生的可能性。

控制一个根部切割器相对于诸如其它根部切割器的其它收割装置的方位也可以是有用的。各种收割机例如可以包括前根部切割器和后根部切割器。在某些示例中，前根部切割器可以主要用来从地面切割甘蔗，反之，后根部切割器可以主要用来从前根部切割器接收割下的甘蔗并且将该甘蔗引导到进给链中的第一组进给辊中。前根部切割器和后根部切割器的适当的对齐可以使甘蔗有效地行进至进给链中以及阻止甘蔗的双切(doublecut)。

除了这些好处之外，所公开的控制系统和方法可以帮助根部切割器相对于地面以及相对于其它收割装置对齐。所公开的系统和方法可以包括例如追踪收割机的分禾器相对于地面的进行中的运动，并且基于该追踪有效地定位两组根部切割器。这对于改进甘蔗的接近的、单次切割以及避免根部切割器带来的地面冲击都可能是有用的。其还可以帮助改进将割下的甘蔗引导到收割机的进给链的初始进给辊中。

在某些实施方式中，收割机携带的控制器可以监测位于收割机的每一侧上的分禾器的运动，以确定在每一个分禾器(例如，在分禾器的尖部处)下方的地面高度。基于确定的高度，控制器可以确定根部切割器(例如，前根部切割器)相对于地面的目标方位，并且相应地引导所述根部切割器的当前方位的调整。

在某些实施方式中，可以控制多个根部切割器。在某些构造中，例如，前根部切割器可以枢转地安装至收割机的底盘上(例如，由枢转臂支撑)。后根部切割器可以刚性地安装至底盘上(例如，以预定的方位用螺栓安装至底盘上)。基于一个分禾器(或多个分禾器)的追踪的方位，可以确定多个根部切割器中的一个或两个的目标方位，并且做出适当的调整。

在某些实施方式中，可以使用相对精细的调整来改变第一根部切割器的方位，并且可以使用相对粗的调整来改变另一根部切割器的方位以及第一根部切割器的方位。例如，在上述的示例性构造中，前根部切割器可以相对于收割机的底盘被枢转，以实施前根部切割器相对于地面以及相对于后根部切割器的方位的相对精细的调整。如果合适，然后底盘本身可以被再定向(例如，绕收割机的后轴枢转)，以调整两个根部切割器相对于地面的方位。

根据本文的讨论明显可以看出，所公开的系统和方法可以以各种方式被有利地利用。在某些实施例中，现在参照图1，所公开的系统和方法可以针对甘蔗收割机20实施。然而，应理解的是，所公开的系统和方法可以用于各种其它的车辆或非车辆平台，包括各种具有不同于图1的甘蔗收割机20的构造或设计的各种甘蔗收割机。

收割机20在图1中以侧视图示出，其中收割机20的前部面向左侧。因此，收割机20的某些右侧的部件在图1中不可见。收割机20可以包括供操作者乘坐的驾驶室以及底盘22，底盘22支撑各种切割、行进和处理装置。在某些实施例中，底盘22可以被诸如支撑履带组件24的履带框架60的运输框架支撑。其它收割机可以包括由轮轴组件(未示出)支撑的车轮。发动机26可以供给动力，用于沿田地驱动收割机并且用于驱动收割机20的各种被驱动部件。在某些实施例中，发动机26可以直接驱动主液压泵(未示出)。收割机20的各种被驱动部件可以被液压马达(未示出)驱动，该液压马达经由一个或多个液压回路(未示出)从主液压泵接收液压动力。

甘蔗切梢器30可以在底盘22前方延伸，以去除甘蔗植物(未示出)的叶顶部，并且一组分禾器(例如，图1中示出的左侧分禾器)可以朝向收割机20的内部机构引导甘蔗的剩余部分，以便处理。随着收割机20在田地里移动，在分禾器32之间传递的植物在靠近植物的根部处被根部切割器34、38中的一个切割之前，可以被可拆卸辊36向下转向。分禾器32和根部切割器34、38可以以各种方式由底盘22支撑。

位于前根部切割器38和后根部切割器34上的旋转盘、导向件或桨(未示出)可以进一步在收割机20中将植物的切下的端部向上以及向后地引导至进给链中，用于进一步的输送和处理。例如，被根部切割器34或38中的一个切下的甘蔗可以被根部切割器34或38朝向由底盘22支撑的连续的多对上和下进给辊40和42传递。然后，进给辊40和42可以旋转，以朝向切筒44和46传输甘蔗杆，用于剁成相对均一的短棒。在某些实施例中，进给辊40和42可以被包括在液压回路中，从而进给辊40和42可以被液压马达或其它装置(未示出)旋转地驱动。

切筒44和46可以相对于彼此在相反的方向上旋转，以将输送中的甘蔗杆砍切成短棒并且将短棒推到位于主提取器50的基部处的清理腔48中。主提取器50可以利用动力风扇，以从清理腔48中提取残渣和碎渣，同时使得甘蔗杆的短棒掉到装载升降机52上，该装载升降机52具有定位在清理区域48的底部处的前端。然后，装载升降机52可以将清理过的短棒向上传输至位于从提取器56下方的排放位置54，在该排放位置54处，短棒可以被排放至后斗或其它容器(未示出)中。

仍如上所述，在收割机20内的各种装置可以经由被发动机26间接驱动的液压(或其它)马达驱动。例如，根部切割器34的切割刀片的旋转可以由闭环的根部切割器液压回路(未示出)上的一个或多个液压马达(未示出)驱动，该一个或多个液压马达可以又被由发动机26驱动的主液压泵(未示出)驱动。用于根部切割器34的液压回路可以不同于用于其它收割装置(例如，进给辊40和42或其它装置)的液压回路。

作为另一个示例，切筒44和46的旋转可以由闭环的切筒液压回路(未示出)上的一个或多个液压马达(未示出)驱动，该一个或多个液压马达可以又被由发动机26驱动的主液压泵(未示出)驱动。用于切筒44和46的液压回路可以不同于用于其它收割装置(例如，进给辊40和42、根部切割器34或其它装置)的液压回路。

在某些实施例中，可以利用各种传感器和相关装置。例如，一个或多个位置(或高度)传感器62和64可以被定向为在或靠近分禾器32的位置，以帮助追踪分禾器32相对于地面或相对于收割机20的底盘22的方位。传感器62和64可以以各种方式被构造，并且可以与与收割机20相关的各种其它装置通信。分离的传感器62或64可以被用来分别追踪分离的(例如，右侧和左侧)分禾器32的方位。在某些实施例中，可以附加地(或可替代地)利用各种其它的传感器和传感器类型。

在某些实施例中，诸如控制器58的一个或多个控制装置可以被包括在收割机20中(或另外地与收割机20相关)。控制器58例如可以包括一个或多个计算装置，该一个或多个计算装置包括各种处理器装置和各种相关的存储架构。在某些实施例中，控制器58可以附加地(或可替代地)包括各种其它的控制装置，诸如各种电液阀和液压回路、各种电控制回路和装置(例如，各种电力电子装置)等。在某些实施例中，控制器58(或另一控制装置)可以与驾驶室18中的各种开关、控制器和其它接口或输入装置(未示出)、以及分布在整个收割机20中的各种传感器、致动器或其它装置(图1中未示出)通信。例如，控制器58可以与定位传感器62和64、轮速传感器(未示出)、发动机速度传感器(未示出)等通信。在某些实施例中，控制器58(或另一控制装置)可以离收割机20远程地定位，并且可以经由无线或其它通信方式与收割机20的各种装置和系统通信。

分禾器32可以以多种方式相对于底盘支撑。在某些实施例中，分禾器32可以支撑在可移除模块上，以使得分禾器32相对于底盘22的方位能够容易地被构造。仍参照图2，各种安装结构可以连接至底盘22(或形成为底盘22的一部分)，从而为分禾器32提供各种安装位置。例如，每一个都被由成型的且焊接的金属板构造的上安装结构80和下安装结构90可以被螺栓连接或焊接至底盘22。各个套筒82和100可以延伸通过安装结构80和90，套筒82和100(或其它)被构造为接收各个螺栓76、78和88(或其它连接装置)。可以附加地(或可替代地)利用用于将部件安装至安装结构80和90上的其它装置，包括各种夹子、闩锁、钩子、螺栓孔等。套筒82和100沿结构80和90的位置(或其它安装装置的位置)可以被视为“安装位置”。从图2中各个螺栓76、78和88以及套筒82和100的位置可以看出，用于安装结构80和90的各个安装位置可以彼此横向地间隔开。因此，在各种可能的构造中的每一个中，套筒82和100(或其它安装装置)可以在各个支撑模块(如下所述)与底盘22之间提供相对刚性的连接。

如各个附图所示，安装结构80和90可以在底盘22的整个宽度上横向地延伸。在某些实施例中，包括不在底盘22的整个宽度上延伸的安装结构可能是合适的。例如，可以利用分离的右侧和左侧安装结构(未示出)。

可以利用一个或多个分禾器支撑模块70(例如，用于收割机20的每一侧的一个模块70)，从而以可构造的方式支撑分禾器32。支撑模块70可以根据需要的模块70的方位而在各种不同的安装位置处连接至安装结构80和90。以此方式，支撑模块70可以相对于底盘22被支撑在各个离散的且横向分隔开的方位上。在某些实施例中，支撑模块70可以通过各个螺栓76、78和88被连接至安装结构80和90，该各个螺栓76、78和88通过特定组的套筒82和100被固定，该特定组的套筒82和100可以对应模块70的特定的方位。这可能是有用的，例如，以收割具有不同行距以及处于各种其它设置方式中的甘蔗地。这还可以改进模块系统的耐用性和可靠性。

在所示的实施例中，可以使用用于更宽的行距(例如，1.5米行)的横向的外安装位置将支撑模块70连接至底盘22，并且可以使用用于更窄的行距(例如，0.9米行)的横向的内安装位置将支撑模块70连接至底盘22。其它行距和安装位置也是可能的。

在某些实施例中，支撑模块70可以示出为具有上安装臂72、下安装臂84和连接至两个安装臂72和84的支撑臂92的大致y形的轮廓。各种已知的技术(例如，I-梁轮廓、横向支撑等)可以被用来给各个臂72、84和92以及给作为整体的支撑模块70提供合适的强度和刚度。上安装臂72在上端可以包括安装支架74或类似的连接结构或机构。在所示的实施例中，仍参照图3A，安装支架74可以包括钩状部分，当支撑模块70连接至底盘22时，该钩状部分可以位于安装结构80的上凸片80a上。为了将上安装臂72安装至安装结构80，在安装支架72与安装结构80正确对准的情况下，各个螺栓76和78可以通过各个套筒82被固定。

仍参照图3B，下安装臂84在上端或后端可以包括安装支架86或类似连接结构或机构。在所示的实施例中，安装支架86可以被构造为抵靠安装结构90的前部。然后，各个螺栓88可以通过各个套筒100被固定，以将下安装臂84连接至安装结构90。

为了以各种构造将支持模块70安装至收割机20的底盘22上，操作员可以提升支持模块70，以使上安装支架74位于上安装结构80上。这可导致支撑模块70的固有力矩，以促使下安装支架86抵靠下安装结构90。然后，操作员可以对准支撑模块70与合适组的安装位置，并且将模块70固定至安装结构80和90。如上所述，以此方式，操作员可以构造各种支撑模块70(例如，左侧和右侧支撑模块70中的每一个)以在各个方位上支撑相关联的分禾器32。

分禾器32可以以各种方式被支撑模块70支撑。在某些实施例中，仍参照图4，分禾器32可以被构造为相对于支撑模块70和底盘22移动。在所示的实施例中，分禾器32可以相对于支撑模块70被四杆连杆组件支撑。每一个支撑模块70例如可以包括用于分禾器32的间接(或直接)的连接的枢转安装件94和96。各个连杆136和138可以被安装至枢转安装件94和96，以及被安装至用于相关联的分禾器32的位于框架130上的枢转安装件132和134。在某些实施例中，连杆136和138中的一个或多个的长度可以被调整，以调整分禾器框架130(以及分禾器32)相对于支撑模块70和底盘22的运动范围。例如，连杆138可以包括槽和螺栓组件140，通过该槽和螺栓组件140，连杆138的长度可以被调整。应理解的是，可以利用各种其它的支撑装置(例如，杆装置、其它连杆等)。

在某些实施例中，用于分禾器32的地面追踪组件可以帮助维持分禾器32与特定田地的地面之间合适的接触。例如，可以提供液压(或其它)系统，以响应地面的地面轮廓来驱动或另外控制分禾器32的运动。在所示的实施例中，致动器安装件142可以设置在连杆136上，并且相应的致动器安装件98可以设置在支撑模块70上。致动器(例如，液压致动器102)可以连接至安装件142和98中的每一个，以使得致动器102的缸的伸展或收缩可以使分禾器框架130沿连杆136和138限定的路径移动。

在某些实施例中，各种控制策略可以用于地面追踪组件。例如，目标压力(或压力范围)可以被确定以用于液压致动器102，该目标压力(或压力范围)可以对应地面上的合适的压力(或压力范围)。压力变送器(未示出)可以用来监测致动器102上的实际压力，该实际压力可以根据分禾器32与地面之间的接触的力改变。如果地面轮廓的变化(例如，田地里的高地或田埂)迫使分禾器32向上，以使得系统压力超过目标压力(或压力范围)，泵(未示出)可以被驱动，以使分禾器32(例如，向上)移动，直至系统恢复目标压力(或范围)。这可以有助于确保存在合适的力施加在地面与分禾器32之间，以使得分禾器32既不会挖进泥土中太深，又不会沿地面过量地弹起。在某些实施方式中，查询表或类似的资源或方法可以被用来基于分禾器32的当前位置确定合适的目标压力设置。例如，每当分禾器32被致动器102以及连杆136和138重新定向(例如，如下面更详细的讨论)时，当前的目标压力都可以被自动调整。

在某些实施例中，位置传感器144(例如，直线、旋转或其它传感器)可以被用来监测分禾器框架130与分禾器32相对于分禾器支撑模块70和底盘22的相对方位。例如，位置传感器144可以连接(未示出)至下连杆136，以检测连杆136的相对方位。该信息可以提供给控制器(例如，控制器58)，以计算分禾器32和框架130相对于底盘22、模块70或地面的当前方位。

如上所述，支撑模块70可以在多个离散的且横向分开的位置中被支撑在安装结构80和90上。在某些实施例中，可以提供各种致动器以帮助支撑模块70(以及其它模块)在这些位置之间移动。例如，再次参照图2，可以设置致动器104。为了适当地构造收割机20，致动器104可以被用来使支撑模块70在各个安装位置之间沿上安装结构80和下安装结构90横向地移动。一旦通过致动器104与合适的安装位置对准，然后模块70就可以(例如，经由各个螺栓76、78和88以及套筒82和100)被刚性地固定至安装结构80和90。以此方式，例如，致动器104可以被用来帮助支撑模块70的对准，但是可以保持离散的、刚性的安装连接的好处。

仍参照图2，为了以可构造的方式支撑各个前根部切割器38，可以提供一个或多个根部切割器支撑模块112(例如，用于收割机20的每一侧的一个模块112)。类似于分禾器支撑模块70，根部切割器支撑模块112可以在各个不同的安装位置处(例如，通过经由各个套筒82和100固定的各个螺栓76、78和88)连接至底盘。以此方式，支撑模块112可以相对于底盘22被支撑在各个不同的离散的并且横向分开的方位上。

在某些实施例中，支撑模块112可以呈现为具有远离下支撑结构118向上延伸的安装臂114的大致伸长的轮廓。安装支架116(或类似的连接结构或机构)可以连接在安装臂114的上端。安装支架116可以与在上安装结构80上的合适安装位置对准，并且各个螺栓78穿过各个套筒82，以将安装臂114固定至安装结构89。支撑模块112可以类似地固定至下安装结构90。

在某些实施例中，根部切割器支撑模块112可以被构造为在与分禾器支撑模块70相同组(或共享的子组)的安装位置处连接至底盘。如图1所示，例如，支撑模块112的安装支架116可以被构造为位于支撑模块70的安装支架74上，以使得当两个模块70和112被螺栓连接至安装结构80时，支撑模块112经由支撑模块70被底盘22支撑。在这样的构造中，可以构造收割机20根据情况包括或不包括前根部切割器38。例如，分禾器支撑模块70可以在合适的安装位置处定位在安装结构80和90上，以提供分禾器32的选定的方位(或方位范围)。如果需要，根部切割器支撑模块112可以位于分禾器支撑模块70上，并且两个支撑模块112和70刚性地固定至底盘。

还参照图5，前根部切割器38可以以各种方式被支撑模块112支撑。(为了清楚地示出，在图5中各个特征用双点划线示出)。在某些实施例中，根部切割器38可以被构造为相对于支撑模块112移动。在所示的实施例中，每一个支撑模块112可以被构造为包括枢转安装件120，用于根部切割器38的间接(或直接)连接。支撑臂158(或其它装置)在支撑臂158的一端处可以被枢转地安装至支撑模块112的枢转安装件120，并且可以在支撑臂158的另一端处刚性地支撑根部切割器38中的一个。支撑臂158可以绕枢转安装件120枢转，以使根部切割器38相对于底盘22枢转。应理解的是，可以利用各种其它支撑装置，包括各种滑动组件、导轨和辊子组件、直线致动器、四杆和其它连杆装置、其它杆或臂等。

在某些实施例中，可以提供液压(或其它)系统，以制动或另外控制根根部切割器38的运动。例如，致动器安装件160可以设置在根部切割器38上(例如，根部切割器38的支撑框架(未示出)上)，并且相应的致动器安装件98可以设置在支撑模块112上。液压(或其它)致动器162可以连接至安装件160和122中的每一个，以使得致动器162的缸的伸展或收缩可以使根部切割器38沿支撑臂158限定的路径移动。因此，根部切割器38相对于地面和底盘22的相对方位可以被调整。相应地，支撑臂158的运动也可以调整包括根部切割器刀片152、盘154、主轴156等的各个根部切割器部件的相对角度。

还可以利用其它模块(以及多个模块的组合)。还参照图6A和6B，收割机20可以包括一组后根部切割器34以及一组前根部切割器38。后根部切割器34可以以多个预定构造(例如，具有以相对于地面的有限数量的不同切割角度中的一个定向的根部切割器34的刀片)中的一个刚性地安装至底盘22，并且可以不必能够在收割机20的操作期间相对于底盘调整。然而，在某些实施例中，在收割机操作期间，底盘22本身相对于地面的相对方位也是可以调整的。例如，各种致动器(未示出)可以被用来使底盘22相对于履带框架60枢转(或另外移动)，并且由此使底盘22相对于地面枢转(或另外移动)。因为根部切割器34可以被刚性地安装至底盘22，所以底盘22的所述调整还可以改变根部切割器34相对于地面的方位。此外，因为根部切割器38可以经由支撑模块112安装至底盘，所以底盘22的调整还可以改变根部切割器38的方位。

在某些实施例中，提供两组根部切割器34和38是可以是有用的。然而，在其它示例中，可能只需要提供一组根部切割器(例如，前根部切割器38)。当不需要一组根部切割器(例如，后根部切割器34)时，在其位置利用其它收割装置可以是有用的。例如，对于甘蔗的某些行距，后根部切割器34可能趋向于仅用来拾取已经被前根部切割器38割下的甘蔗，并且用来使割下的甘蔗进一步返回到收割机20的进给链中。除了其它问题之外，后根部切割器34的所述使用可能增加由于甘蔗的双切而导致的损失的可能性。因此，使用不同的收割装置(例如，一组进给辊)替换根部切割器34可以是有用的。

在某些实施例中，所公开的模块组件可以方便该替换(以及其它)。模腔可以是至少部分地由底盘22限定的空间，在该空间中，收割装置可以被定向并且模腔不需包括完全封闭的空间、全部的顶壁和底壁或支撑件的特定构造。通过包括位于底盘22中的模腔以及相应的安装位置，空间可以被设置，用于根据当前的收割需要相对简单地互换各种收割装置。

在所示的实施例中，例如，底盘22可以被构造为包括模腔180，该模腔180大致位于前根部切割器38之后(例如，上安装结构80和下安装结构90的后面和下面(参见图1))。模腔180可以被视为位于底盘22的各个结构(例如，各个支撑梁、管等)之间的大致开口的空间。如图所示，模腔180可以大致位于前根部切割器38与进给链的初始进给辊40和42之间(参见图1)。用于各种收割装置(或“收割装置支撑模块”)的不同的支撑模块可以被构造为安装至底盘22，以使得相关的收割装置可以在模腔180中被定向。以此方式，根据当前安装至底盘22的哪个收割装置模块，各种不同的收割装置可以在模腔180中运行。

可以设置各种类型的收割装置支撑模块。如图6A所示，后根部切割器支撑模块170可以包括支撑后根部切割器34的支撑结构172。支撑结构172可以被构造为使得：当支撑结构172安装至底盘22上时，根部切割器34大致定向在模腔180内。如图6B所示，进给辊支撑模块174可以包括支撑各个进给辊178的支撑结构176。支撑结构176可以被构造为使得：当支撑结构176安装至底盘22上时，进给辊178大致定向在模腔180内。在某些实施例中，底盘22、模腔180以及各个相关的收割装置模块(例如，模块170和174)可以被构造为使得：当各个模块安装至底盘22上时，相关的收割装置对齐，以将甘蔗材料输送至进给链的下游部件(例如，如图1所示，进给辊40和42)。

当需要后根部切割器34时(例如，可能根据田地的条件或布局、甘蔗本身、前支撑模块70和112的构造等)，支撑模块170可以连接至底盘22，以使得后根部切割器34定向在模腔180内。然后，可以在根部切割器34被用来从地面切割甘蔗、使来自根部切割器38的已经割下的甘蔗更远地行进到收割机20中等的情况下操作收割机20。然而，当不需要后根部切割器34时或当其他收割装置可能更有用时，支撑模块170可以从底盘22上分离并且可以安装不同的收割装置支撑模块。例如，可以移除根部切割器支撑模块170并且将进给辊支撑模块174连接在合适的位置中(例如，使用位于底盘22上的相同的安装位置)。然后，可以在进给辊178用来使割下的甘蔗更远地行进至收割机20中的情况下操作收割机20。

其它的模块化和构造也是可能的。在某些实施例中，可以使履带24(或车轮(未示出))相对于底盘22移动(或反之亦然)，以进一步针对特定组的操作定制化收割机20。这可能是有用的，例如，以改变各个左侧与右侧履带24(或车轮等)之间的横向间距。如图6A和6B所示，各个致动器184可以安装至底盘22以及履带框架60(或其它相关结构)上。致动器184可以被用来视情况而改变右侧与左侧履带24之间的距离。在某些实施例中，单独的右侧和左侧履带支架(未示出)可以相对于单个履带框架60支撑履带24，并且致动器184可以被用来使履带支架中的每一个沿单个履带框架60横向地移动。在某些实施例中，履带框架60可以被分开成单独的右侧和左侧框架(未示出)，每一个都支撑相关的履带24。在此情况下，致动器184可以使分开的侧框架中的每一个都相对于底盘22移动。

根据上述讨论，应理解的是，各种支撑模块可以以各种组合被使用，以优化配置收割机20用于各种田地和作物方式。例如，通过支撑模块70、112、170和174(以及其它)的选择使用和设置，可以获得分禾器32的合适的间距，以及各个根部切割器38和34、进给辊178以及其它装置的合适的方位和组合。

关于收割装置(以及一般的收割机20)的所述以及其它构造，在收割机操作期间实施各种控制策略可能是有用的。例如，当使用两组根部切割器时，可能有用的是，有效地控制所述两组中的一组或两组的方位，以提高甘蔗切割和运输的有效性和效率。在某些实施例中，可以有效地调整前部和后根部切割器38和34中的每一个相对于地面、底盘22以及根部切割器34和38的其它部分的方位。例如，这可以使得根部切割器34和38紧密追踪地面轮廓，以便有效地切割甘蔗植物，以及使根部切割器34和38相对于彼此适当地对准，以便割下的甘蔗贯穿根部切割器34和38而有效地传输至收割机20的进给链。

根部切割器控制(“BCC”)方法可以提供所述以及其它功能。所述方法(以及其它方法)可以被自动地(例如，由控制器58控制的那样)、手动地(例如，如经由各种接口和输入装置(未示出)由操作员控制的那样)或如自动和手动操作组合(例如，如经由各种输入装置由操作员控制以及由控制器58自动的控制的那样)地实施。因此，应理解的是，可以使用各种计算装置或通过各种液压、电子、机械、电液、机电或其它控制装置以各种组合方式实施BCC方法。在某些实施例中，可以通过离相关收割机远程定位的控制器或其它装置来实施BCC方法(或其一部分)。

在某些实施例中，可以针对甘蔗收割机20、或具有类似模块化构造的另一收割机实施BCC方法。然而，应理解的是，还可以针对非模块化的收割机实施BCC方法，只要该收割机包括合适的可调整的根部切割器组件。类似地，可以针对上述示例性的分禾器32和相关的支撑模块70实施BCC方法。然而，应理解的是，还可以针对其他分禾器组件和构造实施BCC方法。

还参照图7，图示了示例性的BCC方法200。下面将针对收割机20详细描述方法200的示例性实施方式。然而，应理解的是，包括针对其它收割机的其它实施方式也是可能的。

在收割机20的操作期间，方法200可以包括：确定相对于底盘22、分禾器32中的一个或两个等的地面高度的指示。在某些实施例中，这可以包括步骤202：确定分禾器32中的一个或两个相对于地面的当前位置。例如，控制器58可以从位置传感器144接收信号，该信号指示支撑分禾器32的下连杆136的当前方位。因为分禾器32可以被构造为相对于底盘浮动(例如，在分禾器支撑模块70的帮助下)以追踪局部的地面轮廓，所以每一个分禾器32的当前方位可以大致对应于所述分禾器32的尖部(或其它特征)处的当前的地面高度。因此，控制器58可以将来自于传感器144的位置信号理解为对应由连杆136支撑的分禾器32处的局部的、当前的地面高度。在某些实施例中，左侧和右侧分禾器32可以彼此独立地追踪地面。在此情况下，对于分禾器32中的每一个，步骤202可以独立地确定当前位置(或一般地当前地面高度)的指示。以此方式，例如，可以相对于彼此独立地控制左侧和右侧根部切割器34和38。

基于步骤202确定的特定分禾器32的位置的指示，然后可以由步骤204确定相关的根部切割器(或多个根部切割器)的目标方位，并且步骤206将所述根部切割器(或多个根部切割器)调整到所述方位。例如，基于右侧分禾器32的当前位置，如经由传感器144所确定的那样，步骤204可以确定右侧前根部切割器38的目标方位，其将在所述根部切割器38与底面之间提供特定的间隙。然后，致动器162会被指令，以使步骤206调整支撑臂158，直至根部切割器38处于合适的由步骤204确定的方位中。

在某些实施例中，仍如上所述，前根部切割器38可以枢转地(或另外可移动地)安装至底盘22，反之，后根部切割器34可以固定地安装至底盘(例如，使用多个预定的切割角度中的一个)。此外，底盘22与后根部切割器34一起可以相对于相关的输送框架(例如，履带框架60)被枢转(或另外被移动)，以调整底盘22相对于地面的方位。在所述以及其它构造中，方法200可以包括：步骤206——直接调整前根部切割器38的方位，以及步骤216——调整底盘相对于地面的总体方位。

在某些示例中，例如，根部切割器38的运动范围可能没有达到便于对前根部切割器38的方位进行需要的调整。例如，对支撑臂158相对于底盘22的枢转范围或对致动器162相对于底盘22的直线伸展或收缩的限制可以限制仅通过使用臂158和致动器162可以进行的根部切割器38调整的总调整量206。然而，在某些实施例中，甘蔗收割机20的其它方面可以被调整，以有效地改变用于前根部切割器38的调整206的运动范围。如上所述，例如，底盘22本身可以被调整216(例如，绕履带安装件的后轮轴枢转)，以使根部切割器支撑模块112大致运动(例如，枢转)，并且由此改变根部切割器38的有效运动范围。

在示例性的调整操作中，步骤210可以确定，将前根部切割器38调整至步骤204确定的目标方位的步骤206可能需要步骤206将前根部切割器38调整超过其当前的运动范围(例如，由致动器162和支撑臂158所限定的)。然而，前根部切割器38的有效运动范围可以通过步骤212调整后根部切割器组件(经由底盘22的调整216)而被改变。因此，前根部切割器38的方位可以既通过前根部切割器38的直接调整206(例如，经由支撑臂158和致动器162)又通过后根部切割器组件34的调整212(经由底盘22的调整216)而被设置。

在某些实施方式中，可以直接利用确定位置(或地面高度)指示的步骤202来确定根部切割器组件的目标方位。例如，如基于步骤202中所确定的分禾器的位置所识别的前根部切割器38中的一个下方的当前的地面高度可以被视作与对应的分禾器32下方的当前的地面高度(例如，在步骤202中经由位置传感器144所确定)大致相等。

在某些实施方式中，当在步骤204中确定目标根部方位切割器方位时，方法200可以考虑各种其它因素。例如，如上所述，方法200可以包括在步骤220中追踪在分禾器32的前部下方的地面轮廓(例如，基于在步骤202中所确定的分禾器32的位置指示)。方法200还可以包括在步骤222中基于来自各种轮速、发动机速度或其它传感器(未示出)的输入确定收割机20的当前的地面速度。基于分禾器32的前部与根本切割器38之间的已知距离、步骤220中追踪的分禾器32处的地面轮廓以及步骤222中确定的地面速度，可以在步骤224中确定根部切割器38处突出地面的高度。例如，在地面速度为2m/s以及分禾器32的尖部与根部切割器38之间的距离为1m的情况下，分禾器32的尖部处的当前的地面高度可以在2秒内至根部切割器38的前部处的地面高度。以此方式，随着收割机20在田地中行进，在步骤224中，可以较精确地确定根部切割器38处的地面高度，并且在步骤204中可以确定相应的根部切割器38的目标方位。

在收割机20的所示的构造中，可以看出，独立安装的右侧和左侧分禾器32、独立安装的右侧和左侧前根部切割器38以及刚性安装的后根部切割器34一起提供了五个潜在的与地面的接触点。如上所述，尽管存在所述复杂性，BCC方法200(以及相关的控制系统)仍可以提供这些点中的每一个的相对方位的有效控制，以使得可以在没有不利的地面冲击或其它有害事件的情况下执行有效率的收割和处理。

应理解的是，BCC方法200的各种功能可以被自动地实施(例如，由控制器58所控制)。在某些实施方式中，(BCC方法200以及其它)的各种功能可以被另外地(或可替代地)手动地实施。例如，经由位于驾驶室18内的各种控制器(未示出)，操作员可以手动地调整各个根部切割器34和38的方位。

本领域技术人员将认识到，所公开的主体的某些方面可以实施为方法、系统(例如，包括在收割机20中的作业车辆控制系统)或计算机程序产品。因此，某些实施例可以被实施为硬件、软件(包括固件、常驻软件、微代码等)、软件和硬件的组合或其它。此外，某些实施例可以采取在具有包含在介质中的计算机可使用的程序代码的计算机可使用的存储介质上的计算机程序产品的形式。

可以利用任何合适的计算机可使用的或计算机可读取的介质。计算机可使用的介质可以是计算机可读取信号介质或计算机可读取存储介质。计算机可使用的或计算机可读取的存储介质(包括与计算装置或客户端电子装置相关的存储装置)可以是，例如但不限于，电的、磁的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统、设备或装置、或前述的任何合适的组合。计算机可读取介质的更具体的示例(非穷尽列表)可以包括如下：具有一个或多个电线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、RAM、ROM、EPROM或闪存、光纤、CD-ROM、光存储装置。在本文的上下文中，计算机可使用的或计算机可读取的存储介质可以是可以包含或存储程序以便被指令执行系统、设备或装置使用或与指令执行系统、设备或装置连接使用的任何有形介质。

计算机可读取信号介质可以包括例如以基带或作为载波的一部分的具有包含在其中的计算机可读取程序代码的传播的数据信号。所述传播信号可以采取各种形式中任一种，所述各种形式包括但不限于电磁、光纤或它们的任何合适的组合。计算机可读取信号介质可以是非瞬时的并且可以是不是计算机可读取存储介质并且可以通信、传播或传输程序以便被指令执行系统、设备或装置使用或与指令执行系统、设备或装置连接使用的任何计算机可读取介质。

本文参照根据本发明的实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图描述某些实施例的多个方面。应理解的是，任何流程图和/或方框图中的每一个方框、以及流程图和/或方框图中的多个方框的组合可以被计算机程序指令(或其它)实施。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，以生产一台机器，从而使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令生成用于实施被规定在流程图和/或方框图的一个方框或多个方框中的功能/动作的装置。

相关的计算机程序指令还可以被存储在可以引导计算机或其它可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读取存储器中，以使得存储在计算机可读取存储器中的指令产生包括实施被规定在流程图和/或方框图的一个方框或多个方框中的功能/动作的指令的制造规程。

相关的计算机程序指令还可以被装载到计算机或其它可编程数据处理装置中，以使得一系列操作步骤在计算机或其它可编程数据处理装置上被执行，以产生计算机执行的程序，从而使得在计算机或其它可编程数据处理装置上执行的指令提供用于实施被规定在流程图和/或方框图的一个方框或多个方框中的功能/动作的步骤。

附图中的流程图和方框图图示了根据本公开的各个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实施方式的架构、功能和操作。关于这一点，流程图或方框图中的每一个方框可以代表包括用于实施规定的逻辑功能(多个功能)的一个或多个可执行指令的模块、程序段或代码部分。还应理解的是，在一些可替代的实施方式中，方框中示出的功能可以不以附图中所示的顺序发生。例如，根据涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时地被执行，或者所述方框有时可以以相反的顺序被执行。还应注意的是，方框图和/或流程图中的每一个方框以及方框图和/或流程图中的多个方框的组合可以被执行专用功能或动作的专用的基于硬件的系统、专用硬件和计算机指令的组合或者其它实施。

本文中所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本公开。如本文中所使用的单数形式“一”、“一个”和“所述一个”旨在也包括复数形式，除非文字中另有说明。还应理解的是在说明书中术语“包括”和/或“包含”的任何使用限定了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或附加。

为了图示和说明的目的，已经示出了本公开的说明，但是其并不旨在以所公开的形式穷尽或限制本公开。在不背离本公开的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域技术人员将是显而易见的。本文中明确地选择和描述参考实施例，以最好地解释本公开的原理及其实际应用，并且以使得本领域技术人员能够理解本公开以及了解所述示例(多个示例)的多个替代物、修改和变化。因此，多个其它的实施方式落入下面的权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于定向甘蔗收割机的一个或多个根部切割器的计算机执行的方法，所述甘蔗收割机包括第一分禾器、后根部切割器和第一前根部切割器，所述第一前根部切割器和所述第一分禾器中的每一个都安装至所述甘蔗收割机的底盘上，以使得在所述甘蔗收割机操作期间，所述第一前根部切割器和所述第一分禾器能够相对于所述底盘分离地且独立地运动，所述方法包括如下步骤：

通过一个或多个计算装置，确定所述第一分禾器的位置的指示；

通过所述一个或多个计算装置，至少部分地基于所述第一分禾器的位置的指示，确定所述第一前根部切割器的第一目标方位；

通过所述一个或多个计算装置，相对于所述底盘调整所述第一前根部切割器，以将所述第一前根部切割器置于所述第一目标方位上；和

当所述第一前根部切割器至所述第一目标方位的调整包括所述第一前根部切割器超过第一预定运动范围的运动时，通过所述一个或多个计算装置相对于地面调整所述后根部切割器。

2.如权利要求1所述的方法，其中，至少部分地基于来自与所述第一分禾器通信的位置传感器的信息确定所述第一分禾器的位置的指示。

3.如权利要求1所述的方法，其中，使用地面追踪组件将所述第一分禾器安装至所述底盘上，由此在所述甘蔗收割机操作期间所述第一分禾器的一部分相对于所述底盘运动，以至少部分地追踪所述第一分禾器下面的地面轮廓，所述第一分禾器的位置的指示包括所述第一分禾器的所述一部分下面的地面轮廓的指示。

4.如权利要求3所述的方法，还包括如下步骤：

确定所述甘蔗收割机的地面速度指示；和

至少部分地基于所确定的地面速度指示和所述第一分禾器下面的地面轮廓的指示确定在所述第一前根部切割器处的突出的地面高度；并且

其中所述确定所述第一前根部切割器的第一目标方位的步骤进一步至少部分地基于所述第一前根部切割器处的突出的地面高度。

5.如权利要求1所述的方法，其中，使用枢转臂将所述第一前根部切割器安装至所述底盘，由此所述第一前根部切割器能够相对于所述底盘可枢转地运动。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述甘蔗收割机还包括第一液压致动器，所述第一液压致动器被构造为使所述枢转臂和所述第一前根部切割器相对于所述底盘可枢转地运动。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述后根部切割器刚性地安装至所述底盘，所述相对于地面调整所述后根部切割器的步骤包括使所述底盘相对于地面运动。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述底盘包括用于分别以多个切割角度将所述后根部切割器刚性地安装所述底盘上的多个安装位置。

9.如权利要求1所述的方法，其中，所述甘蔗收割机还包括第二前根部切割器和第二分禾器，所述第二前根部切割器和所述第二分禾器中的每一个都安装至所述底盘上，以使得在所述甘蔗收割机操作期间，所述第二前根部切割器和所述第二分禾器能够相对于所述底盘被分离地且独立地调整，所述方法还包括如下步骤：

确定所述第二分禾器的位置的指示；

至少部分地基于所述第二分禾器的位置的指示，确定所述第二前根部切割器的第二目标方位；

相对于所述底盘调整所述第二前根部切割器，以将所述第二前根部切割器置于所述第二目标方位上；和

当所述第二前根部切割器的调整包括所述第二前根部切割器超过第二预定运动范围的运动时，还相对于地面调整所述后根部切割器。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一前根部切割器的调整包括使用滑动组件、轨道和辊子组件、线性致动器和四杆连杆中的一个或多个相对于所述底盘调整所述第一前根部切割器。

11.一种用于定向甘蔗收割机的一个或多个根部切割器的控制系统，该控制系统包括：

安装至所述甘蔗收割机的底盘上的后根部切割器；

安装至所述底盘上的第一分禾器；

第一前根部切割器，该第一前根部切割器安装至所述底盘上，以使得在所述甘蔗收割机操作期间，所述第一前根部切割器和所述第一分禾器相对于所述底盘能够被分离地且独立地调整；以及

一个或多个控制器，所述一个或多个控制器被配置为：

确定地面高度指示；

至少部分地基于所述地面高度指示确定所述第一前根部切割器的第一目标方位；

相对于所述底盘调整所述第一前根部切割器，以将所述第一前根部切割器置于所述第一目标方位上；并且

当所述第一前根部切割器至所述第一目标方位的调整包括所述第一前根部切割器超过第一预定运动范围的运动时，相对于地面调整所述后根部切割器。

12.如权利要求11所述的控制系统，还包括与所述第一分禾器通信的位置传感器；并且

其中，至少部分地基于来自所述位置传感器的信息确定所述地面高度指示。

13.如权利要求11所述的控制系统，其中，利用地面追踪组件将所述第一分禾器安装至所述底盘上，由此在所述甘蔗收割机操作期间所述第一分禾器的一部分相对于所述底盘运动，以至少部分地追踪所述第一分禾器下面的地面轮廓，所述地面高度指示包括所述第一分禾器的所述一部分下面的地面轮廓的指示。

14.如权利要求13所述的控制系统，其中，所述一个或多个控制器还被配置为：

确定所述甘蔗收割机的地面速度指示；并且

至少部分地基于所确定的地面速度指示和所述第一分禾器下面的地面轮廓的指示确定所述第一前根部切割器处的突出的地面高度；并且

其中所述确定所述第一前根部切割器的第一目标方位的步骤进一步至少部分地基于所述第一前根部切割器处的突出的地面高度。

15.如权利要求14所述的控制系统，其中，使用枢转臂将所述第一前根部切割器安装至所述底盘，由此所述第一前根部切割器能够相对于所述底盘可枢转地运动。

16.如权利要求15所述的控制系统，还包括第一液压致动器，所述第一液压致动器被构造为使所述枢转臂和所述第一前根部切割器相对于所述底盘可枢转地运动。

17.如权利要求11所述的控制系统，其中所述后根部切割器刚性地安装至所述底盘，所述相对于地面调整所述后根部切割器的步骤包括使所述底盘相对于地面运动。

18.如权利要求11所述的控制系统，其中所述底盘包括用于分别以多个切割角度将所述后根部切割器刚性地安装所述底盘上的多个安装位置。

19.如权利要求11所述的控制系统，还包括：

安装至所述底盘上的第二分禾器；以及

第二前根部切割器，所述第二前根部切割器安装至所述底盘上，以使得在所述甘蔗收割机操作期间，所述第二前根部切割器和所述第二分禾器能够相对于所述底盘被分离地且独立地调整，其中所述一个或多个控制器还被配置为：

确定所述第二分禾器的位置的指示；

至少部分地基于所述第二分禾器的位置的指示，确定所述第二前根部切割器的第二目标方位；

相对于所述底盘调整所述第二前根部切割器，以将所述第二前根部切割器置于所述第二目标方位上；并且

当所述第二前根部切割器至所述第二目标方位的调整包括所述第二前根部切割器超过第二预定范围的运动时，相对于地面调整所述后根部切割器。

20.如权利要求11所述的控制系统，其中，所述第一前根部切割器的调整包括使用滑动组件、轨道和辊子组件、线性致动器和四杆连杆中的一个或多个相对于所述底盘调整所述第一前根部切割器。