CN108934351A - 一种基于多点雷达的精准施肥装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农作物种植器械技术领域，具体涉及一种基于多点雷达的精准施肥装置，包括监控系统、机架和设于机架上的驱动系统和撒施机构；所述撒施机构包括下料斗和设于下料斗下方的撒肥盘，下料斗上部连通设有肥箱；所述监控系统包括控制器、转速检测系统和设于机架上的雷达系统，转速检测系统包括与控制器连接的第一转速检测器，驱动系统包括与控制器连接的第一驱动器，第一驱动器用于驱动撒肥盘转动，第一转速检测器用于检测第一驱动器的转速，雷达系统用于检测撒肥盘撒施肥料的幅宽与均匀性。本装置能对施肥状况进行实时监测，并对工作参数进行及时调整，实现精准施肥，且环境适应性好。

Description

一种基于多点雷达的精准施肥装置

技术领域

本发明属于农作物种植器械技术领域，具体涉及一种基于多点雷达的精准施肥装置。

背景技术

肥料是重要的农业生产资料，是实现粮食增产稳产的重要保证。据国家统计局资料显示2016年全国粮食总产量达61623.9万吨，其中肥料的贡献率为40%-50%。目前，我国每年化肥施用量将近6000万吨，占世界总量的1/3，成为世界第一化肥消费大国。

超高的化肥消费量直接导致我国平均化肥使用量远远高于世界的平均水平，同时由于我国传统的粗放施肥和过量偏施导致化肥有效利用率较低，我国化肥的有效利用率分别为：氮肥30%-35%，磷肥10%-20%，钾肥35%-50%，普遍低于欧、美、日等发达国家的有效利用率（氮肥50%-60%，磷肥20%-30%，钾肥40%-60%）。肥料的过多使用和较低的有效利用率导致资源的大量浪费，以及水土污染、作物病虫害加重、粮食质量安全等问题。

为遏制土壤与环境继续恶化的趋势，2015年农业部提出了“一控两减”的治理措施，同时根据国内一些研究人员在高产地区所做的实验，利用合理的方式方法科学施肥，能节省使用化肥30-50%，且不会对产品的产量有明显的影响，同时可提高产品品质，相应的病虫害也会减少。为此，肥料的精准施用具有节能和增效的功能，并能带来良好的环境与社会效益。现有的肥料精准施用装备大多只对撒施结构进行设计与优化，均无法实现对施肥状况的实时监测和对工作参数的及时调整，而且工作范围单一，环境适应性差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于多点雷达的精准施肥装置，能对施肥状况进行实时监测，并对施肥幅宽、施肥一致性及单位面积施肥量进行及时调整，实现精准施肥，且环境适应性好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于多点雷达的精准施肥装置，包括监控系统、机架和设于机架上的驱动系统和撒施机构；所述撒施机构包括下料斗和设于下料斗下方的撒肥盘，下料斗上部连通设有肥箱；所述监控系统包括控制器、转速检测系统和设于机架上的雷达系统，转速检测系统包括与控制器连接的第一转速检测器，驱动系统包括与控制器连接的第一驱动器，第一驱动器用于驱动撒肥盘转动，第一转速检测器用于检测第一驱动器的转速，雷达系统用于检测撒肥盘撒施肥料的幅宽与撒施均匀性。

上述方案中，由于重力作用，肥料通过肥箱底部进入下料斗内，再经下料斗散落在撒肥盘上，下料斗的进料口宽度大于出料口宽度，所以，肥料经下料斗的出料口落在撒肥盘上时，由于下料口的出料口宽度较小，肥料不会大量的聚集并覆盖在撒肥盘上，从而提高肥料施用量的可控性，第一驱动器驱动撒肥盘旋转，肥料随撒肥盘的匀速转动而均匀撒入农田，撒肥盘的旋转速度越快，撒肥幅宽越宽，相应地，单位面积上的撒肥量则越少，第一转速检测器对撒肥盘的转速进行实时检测，并将检测的转速传递至控制器，控制器根据撒肥盘转速得出理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量，与此同时，雷达系统对实际撒肥幅宽和撒肥均匀性进行实时检测，根据转盘转速与撒肥量的对应关系，可获取具体转速时的撒肥量，控制器根据实际撒肥幅宽可获取实际撒肥面积，而对撒肥量及实际撒肥面积进行处理即可获取实际单位面积撒肥量，控制器根据理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量和实际撒肥幅宽及实际单位面积撒肥量的差值，及时调控第一驱动器，改变撒肥盘的转速，调节至当前所需的撒肥幅宽及单位面积撒肥量，实现精准施肥，提高施肥一致性；此外，肥箱内可设置防护网，防护网用于降低肥料对下料斗的冲击，同时防止大块肥料进入下料斗时造成堵料；雷达系统包括设于机架不同方位的多个雷达装置，雷达装置检测的准确性高，环境适应性好；第一驱动器可为液压马达；第一转速检测器可为转速传感器。

优选地，所述驱动系统还包括与控制器连接的第二驱动器，第二驱动器用于驱动下料斗转动以使下料斗上的出料口与肥箱的相对位置改变；所述监控系统还包括与控制器连接的位置检测器，用于检测下料斗的出料口相对肥箱的位置。出料口设于下料斗下方；控制器调控第二驱动器，驱动下料斗转动，从而改变下料斗上的出料口与肥箱的相对位置，即及时调整肥料散落在撒肥盘上的位置，以改变撒肥盘撒施肥料的分布，提高施肥的一致性；第二驱动器可为电推杆，电推杆用于驱动下料斗的出料口相对肥箱做旋转运动；下料斗的顶部与肥箱的底部通过橡胶垫连接，易于下料斗的旋转。位置检测器将检测的下料斗的出料口的位置信息传递至控制器，控制器结合雷达系统的监测信息，通过控制第二驱动器驱动下料斗转动来改善撒施肥料的分布；位置检测器可为转角传感器。

优选地，所述撒施机构还包括设于下料斗底部的下料口调节板，所述驱动系统还包括与控制器连接的第三驱动器，第三驱动器用于驱动下料口调节板旋转；所述监控系统还包括与控制器连接的转角传感器，用于检测下料口调节板的旋转角度。下料口调节板设于下料斗的出料口内；控制器通过调控第三驱动器，驱动下料口调节板旋转，及时调节下料口调节板与下料斗底部形成的开口大小，以调节肥料从下料口调节板落入撒肥盘的量的多少，从而在撒肥盘转速不变的情况下，直接调节施肥量；第三驱动器可为电推杆；下料口调节板为与下料口内径匹配的圆板，根据下料斗的出料口及下料口调节板的尺寸大小，同时兼顾电推杆的量程，当下料口调节板旋转至0°时，下料口调节板可完全封闭下料斗的出料口，使得肥料无法流到撒肥盘上，而下料口调节板旋转至60°时，下料口调节板与下料斗底部形成的开口最大。转角传感器实时检测下料口调节板的旋转角度，从而检测出下料口调节板与下料斗底部形成的开口大小，并将检测的数据传递至控制器，控制器根据下料口调节板与下料斗底部形成的开口大小，经分析和计算，得出肥料从下料口调节板落入撒肥盘的量的多少，实现施肥量的实时检测。

优选地，所述下料斗内部设有下料器，驱动系统还包括与控制器连接的第四驱动器，第四驱动器用于驱动下料器转动；所述转速检测系统还包括与控制器连接的第二转速检测器，第二转速检测器用于检测第四驱动器的转速。控制器通过调控第四驱动器，驱动下料器旋转，及时调节肥箱底部的肥料通过下料器导入下料斗内的下料量，实现施肥量的间接调节，同时控制颗粒肥料的流动性；下料器可为横向安装在下料斗上并伸入下料斗内部的螺旋结构，在旋转过程中可以控制肥料流动性，同时防止肥料起拱和堵料；第四驱动器可为液压马达。第二转速检测器实时检测下料器的转速，并将检测的数据传递至控制器，控制器经分析和计算，得出肥箱底部的肥料通过下料器导入下料斗内的下料量，实现下肥量的实时检测，从而间接检测施肥量；第二转速检测器可为转速传感器。

优选地，所述撒肥盘上设有叶片和弧形凹槽，叶片一端安装于撒肥盘上，另一端能沿弧形凹槽在撒肥盘上转动。叶片为两片，弧形凹槽为两个，且两个弧形凹槽对称设于撒肥盘上，两片叶片的一端均固定安装在撒肥盘上，另一端分别沿其中一个弧形凹槽在撒肥盘上转动，叶片在撒肥盘上的转动范围取决于弧形凹槽的弧长，弧形凹槽的弧长一定时，叶片可在该弧长范围内相对撒肥盘转动，通过叶片沿弧形凹槽在撒肥盘上的转动，可改变两片叶片在撒肥盘上的位置分布，从而改变撒出的肥料的分布及撒肥幅宽。

进一步优选地，所述叶片的外沿上设有微调叶片，微调叶片用于改变肥料撒施距离。叶片的外沿为叶片靠近撒肥盘边缘的端部；调节微调叶片，使微调叶片沿叶片外沿方向伸长，即增加叶片在撒肥盘上的径向长度，使肥料沿微调叶片的伸长方向撒出，增加施肥幅宽；调节微调叶片使微调叶片朝向撒肥盘外边缘的上方，使肥料沿撒肥盘外边缘的上方抛出，肥料沿抛出方向经抛物线撒向农田，进一步增加撒肥幅宽；调节微调叶片使微调叶片朝向撒肥盘外边缘的下方，使肥料沿撒肥盘外边缘的下方撒出，减小撒肥幅宽，实现小范围的精准撒肥。

优选地，所述监控系统还包括与控制器连接的称重系统，用于实时检测撒施的肥量。称重系统可设于肥箱的两侧，用于实时检测肥料从肥箱流入下料斗的肥量；监控系统还包括与控制器连接的警报器；称重系统设于肥箱的两侧，实时检测整个肥箱的重量，将检测数据传递至控制器，控制器根据肥箱的当前重量和初始重量得出施肥量，肥箱当前重量包括肥箱自身重量及设于其内的肥料的重量，当肥箱当前重量接近肥箱自身重量时，控制器可向连接的警报器发出指令，提醒用户向肥箱内添加肥料；称重系统检测的施肥量还可用于检验根据下料器的转速得出的下料量的准确性，实现下料量的校正和下料器的精确调控。

优选地，所述监控系统还包括与控制器连接的倾角传感器，用于检测该施肥装置与水平面的倾斜角。装载与移动装置上的施肥装置在地面不平坦的农田，尤其是有一定坡度的农田施肥的过程中，地面的坡度将直接影响该施肥装置与水平面的倾斜角，使实际施肥重量和理论施肥重量出现偏差，影响施肥精度，所以设置倾角传感器，通过实时检测该施肥装置与水平面的倾斜角，并将检测数据传至控制器，控制器通过及时调控下料口调节板与下料斗底部的开口大小，进行施肥量补偿，实现精准施肥。

优选地，所述机架上还设有齿轮变向器，用于改变第一驱动器的转向。齿轮变向器将第一驱动器的横向旋转转化为竖向旋转，驱动撒肥盘转动，此外，齿轮变向器还起到减速作用，方便撒肥盘的转速调控；机架上还可设置悬挂点，用于将该施肥装置安装于移动装置上。

优选地，所述精准施肥装置还包括人机交互系统和DGPS系统，人机交互系统分别与DGPS系统和控制器电性连接。DGPS系统用于装置定位和移动装置前进速度的测定。通过人机交互系统可输入农田施肥的处方图、处方图中各块农田的面积、各块农田所需的施肥量及肥料种类，DGPS系统用于定位装载于移动装置上的精准施肥装置在农田的具体位置，控制器根据输入的处方图信息及DGPS系统定位的位置信息，得出当前位置农田所需的施肥量，并根据该农田所需的施肥量、移动装置前进速度、肥料种类等数据，调控撒施机构的各项施肥参数，实现自动施肥；此外，监控系统检测的撒肥机构当前的各项施肥参数可实时显示在人机交互系统上，便于用户查看。

肥箱下方设置一个撒施机构，通过撒施机构上撒肥盘的旋转，使肥料沿撒肥盘上的叶片撒出，通过移动装置的匀速移动对农田进行自动施肥；肥箱下方还可对称设置两个撒施机构，两撒施机构的中间设置隔离板，撒施机构后方设置防护板，通过隔离板和防护板的设置，使肥料只能沿施肥装置的前方和两侧撒出，实现自动施肥；此外，两撒施机构还可分别设置独立的驱动系统及检测撒肥盘转动、下料斗出料口位置、下料口调节板与下料斗底部开口大小、下料器转速等撒施机构工作参数的检测系统，使每个撒施机构可单独作业也可同时作业，单独作业适合小范围农田的自动施肥，两撒施机构在相同工作参数下共同作业，可适应于较大范围农田的自动施肥，两撒施机构在不同工作参数下协同作业，可同时实现不同农田的施肥量需求。

控制器可包括控制箱和与控制箱连接的集线器，控制箱通过集线器与雷达系统、第一转速检测器、位置检测器、转角传感器、第二转速检测器、称重系统、倾角传感器电性连接，实现对整个施肥装置的实时检测；驱动系统可为液压系统，第一驱动器和第四驱动器分别通过液压管路与分流阀连接，分流阀依次通过溢流阀、电液比例阀、集线器与控制箱连接，第二驱动器和第三驱动器通过电缆与集线器和控制箱连接，通过控制箱实现对整个施肥装置的自动调控。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

一、雷达系统可实时检测实际的撒肥幅宽与撒肥的均匀性，雷达系统准确性高，环境适应性好，控制器通过撒肥盘转速可得出理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量，实现实时检测。

二、根据上述得出的理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量和实际撒肥幅宽及实际单位面积撒肥量的差值，控制器及时调控第一驱动器，使撒肥盘的转速调至当前所需的撒肥幅宽及单位面积撒肥量，实现精准施肥。

三、该施肥装置可结合机械、电子与信息技术实现施肥幅宽、施肥一致性、施肥量的实时检测与实时调整。提高肥料的有效利用率，并在一定程度上提高作物产量，缓解我国紧张的农业面源污染继续扩大的趋势。

附图说明

图1为本发明所述基于多点雷达的精准施肥装置的结构示意图；

图2为本发明所述基于多点雷达的精准施肥装置的结构示意图；

图3为本发明所述撒施机构的局部结构示意图。

附图标号说明：1雷达系统；2肥箱；3防护网；4撒肥盘；5第一驱动器； 6下料斗；7橡胶垫；8第二驱动器；9下料口调节板；10第三驱动器；11第四驱动器；12叶片；13微调叶片；14称重系统；15倾角传感器；16齿轮变向器；17机架；18隔离板；19电液比例阀；20集线器；21防护板；22悬挂点；23DGPS系统；24人机交互系统；25控制箱；26弧形凹槽。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

一种基于多点雷达的精准施肥装置，如图1-3所述，包括监控系统、机架17和设于机架17上的驱动系统和撒施机构；所述撒施机构包括下料斗6和设于下料斗6下方的撒肥盘4，下料斗6上部连通设有肥箱2；所述监控系统包括控制器、转速检测系统和设于机架17上的雷达系统1，转速检测系统包括与控制器连接的第一转速检测器，驱动系统包括与控制器连接的第一驱动器5，第一驱动器5用于驱动撒肥盘4转动，第一转速检测器用于检测第一驱动器5的转速，雷达系统1用于检测撒肥盘4撒施肥料的幅宽与撒施均匀性。

施肥过程中，由于重力作用，肥料通过肥箱2底部进入下料斗6内，再经下料斗6散落在撒肥盘4上，下料斗6的进料口宽度大于出料口宽度，所以，肥料经下料斗6的出料口落在撒肥盘4上时，由于下料口的出料口宽度较小，肥料不会大量的聚集并覆盖在撒肥盘4上，从而提高肥料施用量的可控性第一驱动器5驱动撒肥盘4旋转，肥料随撒肥盘4的匀速转动而均匀撒入农田，撒肥盘4的旋转速度越快，撒肥幅宽越宽，相应地，单位面积上的撒肥量则越少，第一转速检测器对撒肥盘4的转速进行实时检测，并将检测的转速传递至控制器，控制器根据撒肥盘4转速得出理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量，与此同时，雷达系统1对实际撒肥幅宽和撒肥均匀性进行实时检测，根据转盘转速与撒肥量的对应关系，可获取具体转速时的撒肥量，控制器根据实际撒肥幅宽可获取实际撒肥面积，而对撒肥量及实际撒肥面积进行处理即可获取实际单位面积撒肥量，控制器根据理论撒肥幅宽及理论单位面积撒肥量和实际撒肥幅宽及实际单位面积撒肥量的差值，及时调控第一驱动器5，改变撒肥盘4的转速，调节至当前所需的撒肥幅宽及单位面积撒肥量，实现精准施肥，提高施肥一致性；此外，肥箱2内可设置防护网3，防护网3用于降低肥料对下料斗6的冲击，同时防止大块肥料进入下料斗6时造成堵料；雷达系统1包括设于机架17不同方位的多个雷达装置，雷达装置检测的准确性高，环境适应性好；第一驱动器5可为液压马达；第一转速检测器可为转速传感器。

其中，所述驱动系统还包括与控制器连接的第二驱动器8，第二驱动器8用于驱动下料斗6转动以使下料斗6上的出料口与肥箱2的相对位置改变；所述监控系统还包括与控制器连接的位置检测器，用于检测下料斗6的出料口相对肥箱2的位置。出料口设于下料斗6下方；控制器调控第二驱动器8，驱动下料斗6转动，从而改变下料斗6上的出料口与肥箱2的相对位置，即及时调整肥料散落在撒肥盘4上的位置，以改变撒肥盘4撒施肥料的分布，提高施肥的一致性；第二驱动器8可为电推杆，电推杆用于驱动下料斗6的出料口相对肥箱2做旋转运动；下料斗6的顶部与肥箱2的底部通过橡胶垫7连接，易于下料斗6的旋转。位置检测器将检测的下料斗6的出料口的位置信息传递至控制器，控制器结合雷达系统1的监测信息，通过控制第二驱动器8驱动下料斗6转动来改善撒施肥料的分布；位置检测器可为转角传感器。

其中，所述撒施机构还包括设于下料斗6底部的下料口调节板9，所述驱动系统还包括与控制器连接的第三驱动器10，第三驱动器10用于驱动下料口调节板9旋转；所述监控系统还包括与控制器连接的转角传感器，用于检测下料口调节板9的旋转角度。下料口调节板9设于下料斗6的出料口内；控制器通过调控第三驱动器10，驱动下料口调节板9旋转，及时调节下料口调节板9与下料斗6底部形成的开口大小，以调节肥料从下料口调节板9落入撒肥盘4的量的多少，从而在撒肥盘4转速不变的情况下，直接调节施肥量；第三驱动器10可为电推杆；下料口调节板9为与下料口内径匹配的圆板，根据下料斗6的出料口及下料口调节板9的尺寸大小，同时兼顾电推杆的量程，当下料口调节板9旋转至0°时，下料口调节板9可完全封闭下料斗6的出料口，使得肥料无法流到撒肥盘4上，而下料口调节板9旋转至60°时，下料口调节板9与下料斗6底部形成的开口最大。转角传感器实时检测下料口调节板9的旋转角度，从而检测出下料口调节板9与下料斗6底部形成的开口大小，并将检测的数据传递至控制器，控制器根据下料口调节板9与下料斗6底部形成的开口大小，经分析和计算，得出肥料从下料口调节板9落入撒肥盘4的量的多少，实现施肥量的实时检测。

其中，所述下料斗6内部设有下料器，驱动系统还包括与控制器连接的第四驱动器11，第四驱动器11用于驱动下料器转动；所述转速检测系统还包括与控制器连接的第二转速检测器，第二转速检测器用于检测第四驱动器11的转速。控制器通过调控第四驱动器11，驱动下料器旋转，及时调节肥箱2底部的肥料通过下料器导入下料斗6内的下料量，实现施肥量的间接调节，同时控制颗粒肥料的流动性；下料器可为横向安装在下料斗6上并伸入下料斗6内部的螺旋结构，在旋转过程中可以控制肥料流动性，同时防止肥料起拱和堵料；第四驱动器11可为液压马达。第二转速检测器实时检测下料器的转速，并将检测的数据传递至控制器，控制器经分析和计算，得出肥箱2底部的肥料通过下料器导入下料斗6内的下料量，实现下肥量的实时检测，从而间接检测施肥量；第二转速检测器可为转速传感器。

其中，所述撒肥盘4上设有叶片12和弧形凹槽26，叶片12一端安装于撒肥盘4上，另一端能沿弧形凹槽26在撒肥盘4上转动。叶片12为两片，弧形凹槽26为两个，且两个弧形凹槽26对称设于撒肥盘4上，两片叶片12的一端均固定安装在撒肥盘4上，另一端分别沿其中一个弧形凹槽26在撒肥盘4上转动，叶片12在撒肥盘4上的转动范围取决于弧形凹槽26的弧长，弧形凹槽26的弧长一定时，叶片12可在该弧长范围内相对撒肥盘4转动，通过叶片12沿弧形凹槽26在撒肥盘4上的转动，可改变两片叶片12在撒肥盘4上的位置分布，从而改变撒出的肥料的分布及撒肥幅宽。

具体地，至少一片所述叶片12的外沿上设有微调叶片13，微调叶片13用于改变肥料撒施距离。叶片12的外沿为叶片12靠近撒肥盘4边缘的端部；调节微调叶片13，使微调叶片13沿叶片12外沿方向伸长，即增加叶片12在撒肥盘4上的径向长度，使肥料沿微调叶片13的伸长方向撒出，增加施肥幅宽；调节微调叶片13使微调叶片13朝向撒肥盘4外边缘的上方，使肥料沿撒肥盘4外边缘的上方抛出，肥料沿抛出方向经抛物线撒向农田，进一步增加撒肥幅宽；调节微调叶片13使微调叶片13朝向撒肥盘4外边缘的下方，使肥料沿撒肥盘4外边缘的下方撒出，减小撒肥幅宽，实现小范围的精准撒肥。

其中，所述监控系统还包括与控制器连接的称重系统14，用于实时检测撒施的肥量。称重系统14可设于肥箱2的两侧，用于实时检测肥料从肥箱2流入下料斗6的肥量；监控系统还包括与控制器连接的警报器；称重系统14设于肥箱2的两侧，实时检测整个肥箱2的重量，将检测数据传递至控制器，控制器根据肥箱2的当前重量和初始重量得出施肥量，肥箱2当前重量包括肥箱2自身重量及设于其内的肥料的重量，当肥箱2当前重量接近肥箱2自身重量时，控制器可向连接的警报器发出指令，提醒用户向肥箱2内添加肥料；称重系统14检测的施肥量还可用于检验根据下料器的转速得出的下料量的准确性，实现下料量的校正和下料器的精确调控。

其中，所述监控系统还包括与控制器连接的倾角传感器15，用于检测该施肥装置与水平面的倾斜角。装载与移动装置上的施肥装置在地面不平坦的农田，尤其是有一定坡度的农田施肥的过程中，地面的坡度将直接影响该施肥装置与水平面的倾斜角，使实际施肥重量和理论施肥重量出现偏差，影响施肥精度，所以设置倾角传感器15，通过实时检测该施肥装置与水平面的倾斜角，并将检测数据传至控制器，控制器通过及时调控下料口调节板9与下料斗6底部的开口大小，进行施肥量补偿，实现精准施肥。

其中，所述机架17上还设有齿轮变向器16，用于改变第一驱动器5的转向。齿轮变向器16将第一驱动器5的横向旋转转化为竖向旋转，驱动撒肥盘4转动，此外，齿轮变向器16还起到减速作用，方便撒肥盘4的转速调控；机架17上还可设置悬挂点22，用于将该施肥装置安装于移动装置上。

其中，所述精准施肥装置还包括人机交互系统24和DGPS系统23，人机交互系统24分别与DGPS系统23和控制器电性连接。DGPS系统23用于装置定位和移动装置前进速度的测定。通过人机交互系统24可输入农田施肥的处方图、处方图中各块农田的面积、各块农田所需的施肥量及肥料种类，DGPS系统23用于定位装载于移动装置上的精准施肥装置在农田的具体位置，控制器根据输入的处方图信息及DGPS系统23定位的位置信息，得出当前位置农田所需的施肥量，并根据该农田所需的施肥量、移动装置前进速度、肥料种类等数据，调控撒施机构的各项施肥参数，实现自动施肥；此外，监控系统检测的撒肥机构当前的各项施肥参数可实时显示在人机交互系统24上，便于用户查看。

肥箱2下方设置一个撒施机构，通过撒施机构上撒肥盘4的旋转，使肥料沿撒肥盘4上的叶片12撒出，通过移动装置的匀速移动对农田进行自动施肥；肥箱2下方还可对称设置两个撒施机构，两撒施机构的中间设置隔离板18，撒施机构后方设置防护板21，通过隔离板18和防护板21的设置，使肥料只能沿施肥装置的前方和两侧撒出，实现自动施肥；此外，两撒施机构还可分别设置独立的驱动系统及检测撒肥盘4转动、下料斗6出料口位置、下料口调节板9与下料斗6底部开口大小、下料器转速等撒施机构工作参数的检测系统，使每个撒施机构可单独作业也可同时作业，单独作业适合小范围农田的自动施肥，两撒施机构在相同工作参数下共同作业，可适应于较大范围农田的自动施肥，两撒施机构在不同工作参数下协同作业，可同时实现不同农田的施肥量需求。

控制器可包括控制箱25和与控制箱25连接的集线器20，控制箱25通过集线器20与雷达系统1、第一转速检测器、位置检测器、转角传感器、第二转速检测器、称重系统14、倾角传感器15电性连接，实现对整个施肥装置的实时检测；驱动系统可为液压系统，第一驱动器5和第四驱动器11分别通过液压管路与分流阀连接，分流阀依次通过溢流阀、电液比例阀19、集线器20与控制箱25连接，第二驱动器8和第三驱动器10通过电缆与集线器20和控制箱25连接，通过控制箱25实现对整个施肥装置的自动调控。

本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，包括监控系统、机架（17）和设于机架（17）上的驱动系统和撒施机构；所述撒施机构包括下料斗（6）和设于下料斗（6）下方的撒肥盘（4），下料斗（6）上部连通设有肥箱（2）；所述监控系统包括控制器、转速检测系统和设于机架（17）上的雷达系统（1），转速检测系统包括与控制器连接的第一转速检测器，驱动系统包括与控制器连接的第一驱动器（5），第一驱动器（5）用于驱动撒肥盘（4）转动，第一转速检测器用于检测第一驱动器（5）的转速，雷达系统（1）用于检测撒肥盘（4）撒施肥料的幅宽与撒施均匀性。

2.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述驱动系统还包括与控制器连接的第二驱动器（8），第二驱动器（8）用于驱动下料斗（6）转动以使下料斗（6）上的出料口与肥箱（2）的相对位置改变；所述监控系统还包括与控制器连接的位置检测器，用于检测下料斗（6）的出料口相对肥箱（2）的位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述撒施机构还包括设于下料斗（6）底部的下料口调节板（9），所述驱动系统还包括与控制器连接的第三驱动器（10），第三驱动器（10）用于驱动下料口调节板（9）旋转；所述监控系统还包括与控制器连接的转角传感器，用于检测下料口调节板（9）的旋转角度。

4.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述下料斗（6）内部设有下料器，驱动系统还包括与控制器连接的第四驱动器（11），第四驱动器（11）用于驱动下料器转动；所述转速检测系统还包括与控制器连接的第二转速检测器，第二转速检测器用于检测第四驱动器（11）的转速。

5.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述撒肥盘（4）上设有叶片（12）和弧形凹槽（26），叶片（12）一端安装于撒肥盘（4）上，另一端能沿弧形凹槽（26）在撒肥盘（4）上转动。

6.根据权利要求5所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，至少一片所述叶片（12）的外沿上设有微调叶片（13），微调叶片（13）用于改变肥料撒施距离。

7.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述监控系统还包括与控制器连接的称重系统（14），用于实时检测撒施的肥量。

8.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述监控系统还包括与控制器连接的倾角传感器（15），用于检测该施肥装置与水平面的倾斜角。

9.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述机架（17）上还设有齿轮变向器（16），用于改变第一驱动器（5）的转向。

10.根据权利要求1所述的一种基于多点雷达的精准施肥装置，其特征在于，所述精准施肥装置还包括人机交互系统（24）和DGPS系统（23），人机交互系统（24）分别与DGPS系统（23）和控制器电性连接。