CN109542100B - 一种花生联合收获机收获姿态调整的方法、装置及收获机 - Google Patents
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Abstract
本发明一种花生联合收获机收获姿态调整的方法、装置及收获机,属于收获机技术领域，通过获取接收第一角度传感器接收的第一角度信息；接收第二角度传感器接收的第二角度信息；模拟收获机的收获姿态；调用内置基准姿态；转化所述值为控制信号并输出。测量地面隆起起伏，将挖掘铲与地面起伏相配合。通过系统内置的应对不同田间地形而固设挖掘铲的相对位置的基准姿态，采收花生时，挖掘铲可以应对不同地形而采取最有益的收获姿态，进一步的智能控制使得采收花生效率大大增加。
Description
技术领域
本发明属于收获机技术领域，具体涉及一种收获机收获姿态调整的方法、装置及两垄四行收获机。
背景技术
花生是一种重要的经济作物，各种油料作物中，花生的单产高，含油率高，是喜温耐瘠作物，对土壤要求不严，是我国重要的经济作物，因此得到广泛种植。
近年来花生收获大部分靠机械进行收获，特别是通过大型花生联合收获机，实现了高效和低成本的收获，现有花生联合收获机可以一次性对花生进行摘果、清洗直至收集。
发明人在实现本发明实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：
花生联合收获机收获花生时，花生联合收获机的收获姿态对花生的收获效率有至关重要的影响，现有联合收获机依靠操作工手动调节，其主要依靠经验，花生联合收获机的收获姿态不能灵活的跟随地面变化有效改变，效率不能有效增加。
发明内容
为了解决相关的花生联合收获机的收获姿态不能灵活的跟随地面变化有效改变，效率低的问题，本发明实施例提供了一种花生联合收获机收获姿态调整的方法、装置及收获机。所述方案如下：
一种花生联合收获机收获姿态调整的方法，所述方法包括：
接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
所述转化所述值为控制信号并输出之前，还包括：
调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
所述所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息之后，还包括：
获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动，所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息。
所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息之后，还包括：
所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏时，定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息。
一种花生联合收获机收获姿态调整的装置，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
第二接收模块，用于接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
模拟模块，用于模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
比对模块，用于调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
控制模块，用于转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
所述比对模块和控制模块之间，还包括：
比对公差模块，用于调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
所述第二接收模块，还包括：
第三接收模块，用于获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度；
所述第二接收模块具体用于获取所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动。
所述第一接收模块具体用于获取定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息，所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏。
一种两垄四行智能控制花生联合收获机，包括：
割台，所述割台前端具有限深轮、定长连杆、第二角度传感器、和控制机构，定长连杆两端分别转动连接割台和限深轮，以使限深轮行走时，限深轮行走的所在地面和割台之间相应距离下，割台和定长连杆之间产生相应夹角；第二角度传感器用于监测所述夹角，控制机构用于调节割台的位移和/或定长连杆和割台之间夹角；
定长动臂，所述定长动臂转动连接在收获机前端，定长动臂和所述收获机之间设置有用于监测定长动臂和收获机基准面的第一角度传感器，定长动臂前端设置有用于行走于地面的自动限深感应轮；
存储单元，用于存储基准姿态，所述基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时固设的姿态信息；
处理器，所述处理器用于执行如权利要求1-4任意一项所述的方法以控制收获机的收获姿态。
定长连杆、限深轮和挖掘铲位于割台下方，定长连杆下端一侧转动连接有限深轮，定长连杆下端另一侧固定设置挖掘铲，定长连杆和割台之间设置第二角度传感器；
第一角度传感器与定长动臂和所述收获机的转动连接点同轴设置，第一角度传感器由定长动臂的延伸和所述收获机的延伸分别固定其本体和测量端；
第二角度传感器与定长连杆和割台的转动连接点同轴设置，第二角度传感器由定长连杆的延伸和割台的延伸分别固定其本体和测量端；
第一驱动机构，设置于割台与所述收获机之间，用于驱动割台的位移；和/或
第二驱动机构，设置于割台与定长连杆之间，用于驱动定长连杆，以使定长连杆相对于割台旋转。
还包括：
发动机；
底盘；
行走总成。
本发明的有益效果是：通过系统内置的应对不同田间地形而固设挖掘铲的相对位置的基准姿态，采收花生时，挖掘铲可以应对不同地形而采取最有益的收获姿态，进一步的智能控制使得采收花生效率大大增加。
附图说明
图1为本发明一种两垄四行智能控制花生联合收获机的侧视图。
图2为本发明一种两垄四行智能控制花生联合收获机的俯视图。
图3为图1中A处放大图。
图4为图2中B处放大图。
图5为本发明一个实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的方法的方法流程图；
图6为本发明另一个实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的方法的方法流程图；
图7为本发明一个实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的装置的结构框架图；
图8为本发明另一个实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的装置的结构框架图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参考图1，示出了本发明的侧视图，其示出了本发明各实施例所应用的载体。该载体为联合收获机，收获机以具备其所属领域从业经验的用户操作，从而操作联合收获机的正常运行。
收获机的基准面设定为收获机的整体水平面，或是用户自行设定的一个参考平面。
收获机的内置基准姿态，最基础的为，模拟平整的田间地形，以此地形为基础，模拟花生收割线路，确定的最优收割线路；还可根据计算，依据上述平整田间地形或收集收割机的实际收割试验，对不同田间地形的收割姿态进行合理记录，并确定为基准姿态。
控制信号用于控制定长连杆4和割台1之间的夹角和/或控制割台的位移继而调整定长连杆4和割台1之间的夹角，控制信号的作用主体可以是液压缸或由电机、角度传感器和滚珠丝杆螺母副组成的给进系统，前述给进系统可以参考现有技术中车床给进系统。
下面，将通过几个具体的实施例对本发明实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的方案进行详细介绍和说明。
参考图6，其示出了本发明一个实施例提供的收获机收获姿态调整的方法的方法流程图。该收获机收获姿态调整的方法，包括：
步骤201，接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
步骤202，接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
步骤203，模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
步骤204，调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
步骤205转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
综上所述，上述实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的方法中，第一角度信息和第二角度信息之间，用于检测同时刻的角度信息，以此通过角度信息定长连杆4和所述割台1之间角度，及定长动臂91与所述收获机的基准面之间角度，用以确定收获姿态。
其获取收获姿态的原理为，出厂时，设定收获机的一个面为基准面，此基准面人为设置，此基准面与收获机的空间位置固定，以此面为基准，收获机行走于水平地面时，此基准面与水平平行；收获机行走在斜坡地面时，此基准面与斜坡平行。
可选的，割台1与收获机转动连接，由于挖掘铲5与定长连杆4和限深轮3固定连接，挖掘铲5相对于割台1为自由状态，限深轮3深入地面之下使得定长连杆4在土壤中行进时受到泥土的阻力，当挖掘铲5以一定速度游走于田间地面之下时，由于挖掘铲5的流线结构设计，使得挖掘铲5会在土壤中由于其两侧的泥土流而保持一个稳定姿态，配合限深轮3使挖掘铲5在田间一距离地面固定高度下保持此稳定姿态，通过控制割台1的起伏控制固定挖掘铲5的定长连杆4，与割台1的角度，进而控制挖掘铲；可选的，系统简单设定定长连杆4和割台1保持一个固定的角度，通过控制割台1上下的起伏，保持定长连杆4和割台1保持此固定角度；可选的，系统中存储收获机在隆高不平的田间的最优收获姿态，使得收获机对于不同的田间地形时，定长连杆4和割台1保持以隆高高低不平时，收获机的最优的收获姿态
可选的，收获机收获时，其行走于田地间由于田地地形起伏，收获机由于整体长度较长，起伏对其基准面的影响微乎其微，而挖掘铲5与挖掘机固定的，挖掘铲5不动时，田地的起伏变化会导致田地隆起的地方挖掘铲5割地较深，田地凹的地方，挖掘铲5割地较浅。
本技术方案中，采用自动限深感应轮2用于检测相对于挖掘铲区域的田间地形的起伏变化，检测起伏变化使用第一角度传感器9，由一动臂一端连接自动限深感应轮2，另一端转动连接在收获机上，动臂与收获机之间设置第一角度传感器9，用来检测动臂与收获机之间的第一角度信息的变化值，动臂与收获机的基准面之间角度一定，通过测量第一角度信息的变化值加上已知动臂长度，即可算出自动限深感应轮2与收获机的相对位置关系，进而获得田间地形的变化信息。
此时可以在计算机中通过第一角度信息和第二角度信息模拟出实际工作中的挖掘铲5和地面之间的位置关系，获得收获姿态；同时调用计算机内出厂内置或用于自行添加的基准姿态，基准姿态为优选的收获姿态，比对系统内置基准姿态和收获姿态的差异，并计算出收获姿态和基准姿态的差异值，获得需要收获姿态调整的值，再将此值转化为定长连杆和割台之间夹角需要调整的值，将此值转化为调整定长连杆和割台角度的控制信号，对定长连杆和割台之间的夹角进行控制，以使收获姿态接近基准姿态。
挖掘铲5设置在收获机的割台1上；收获时，割台1保持其与收获机基准面位置，割台1下端通过定长连杆4设置有限深轮3，限深轮3可以以定长连杆4为半径，以定长连杆4与割台1转动连接处为圆心周向转动，由此限深轮3在此周向上不同位置时，割台1与限深轮3行走的地面之间的距离随之变化，因此可以通过测量割台1与定长连杆4之间的角度，通过控制割台1和/或定长连杆4与割台1之间夹角。
本实施例大幅度提高了收获机在高起不平的田地里收获时，应对不同地面隆高时挖掘铲可以以较优收获姿态进行收获，由于是电脑控制，因此较人为调整，迅速可靠，且并实施例只需测量两个信号值，结构简单可靠性强。
进一步的参考图6，其示出了本发明另一个实施例提供的收获机收获姿态调整的方法流程图。所述转化所述值为控制信号并输出之前，还包括：调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
本技术方案中，在204，调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值；和205，转化所述值为控制信号并输出，之间增加了一个步骤220，该步骤调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零；其有效的减少了控制割台1和定长连杆4之间的控制此处，使其在公差范围内时，不必因为微小的差异而不断调整，进而避免装置由于频繁使用而快速损坏。
进一步的，参考图5，所述所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息之后，还包括：
获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动，所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息。
上述实施例中，以限深轮3具有不陷入图中的作用，探查地面与割台1之间的距离，其结构简单，此处只需安装第二角度传感器7一个测量器件，即可测得挖掘铲5的位置信息，大幅度解决了运算时间，运算的复杂性，使整个系统计算简单，可靠。
进一步的，参考图5，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息之后，还包括：所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏时，定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息。
上述实施例中，以自动限深感应轮2不陷入地底的优点，探查地面相对于收获机的基准面的起伏关系，此处只需一个第一角度传感器9测量定长动臂91与收获机基准面的夹角一个信息，即可测量地面的起伏，其简化了测量地面高度这一复杂的测量过程，使之简单易行，测量精度准确，适应各种不行地形环境。
参考图7，其示出了本发明一个实施例提供的收获机收获姿态调整的装置的结构框架图，该收获机收获姿态调整的装置，包括:
第一接收模块101，用于接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
第二接收模块102，用于接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
模拟模块110，用于模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
比对模块121，用于调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
控制模块130，用于转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
综上所述，上述实施例提供的花生联合收获机收获姿态调整的装置中，第一角度信息和第二角度信息之间，用于检测同时刻的角度信息，以此通过角度信息定长连杆4和所述割台1之间角度，及定长动臂91与所述收获机的基准面之间角度，用以确定收获姿态。
其获取收获姿态的原理为，出厂时，设定收获机的一个面为基准面，此基准面人为设置，此基准面与收获机的空间位置固定，以此面为基准，收获机行走于水平地面时，此基准面与水平平行；收获机行走在斜坡地面时，此基准面与斜坡平行。
收获机收获时，其行走于田地间由于田地地形起伏，收获机由于整体长度较长，起伏对其基准面的影响微乎其微，而挖掘铲5与挖掘机固定的，挖掘铲5不动时，田地的起伏变化会导致田地隆起的地方挖掘铲5割地较深，田地凹的地方，挖掘铲5割地较浅。
本技术方案中，采用自动限深感应轮用于检测相对于挖掘铲区域的田间地形的起伏变化，检测起伏变化使用第一角度传感器9，由一动臂一端连接自动限深感应轮，另一端转动连接在收获机上，动臂与收获机之间设置第一角度传感器9，用来检测动臂与收获机之间的第一角度信息的变化值，动臂与收获机的基准面之间角度一定，通过测量第一角度信息的变化值加上已知动臂长度，即可算出自动限深感应轮与收获机的相对位置关系，进而获得田间地形的变化信息。
此时可以在计算机中通过第一角度信息和第二角度信息模拟出实际工作中的挖掘铲5和地面之间的位置关系，获得收获姿态；同时调用计算机内出厂内置或用于自行添加的基准姿态，基准姿态为优选的收获姿态，比对系统内置基准姿态和收获姿态的差异，并计算出收获姿态和基准姿态的差异值，获得需要收获姿态调整的值，再将此值转化为定长连杆和割台之间夹角需要调整的值，将此值转化为调整定长连杆和割台角度的控制信号，对定长连杆和割台之间的夹角进行控制，以使收获姿态接近基准姿态。
挖掘铲5设置在收获机的割台1上；收获时，割台1保持其与收获机基准面位置，割台1下端通过定长连杆4设置有限深轮3，限深轮3可以以定长连杆4为半径，以定长连杆4与割台1转动连接处为圆心周向转动，由此限深轮3在此周向上不同位置时，割台1与限深轮3行走的地面之间的距离随之变化，因此可以通过测量割台1与定长连杆4之间的角度，通过控制限深轮3沿上述周向上的转动控制挖掘铲5的角度和深度。
本实施例大幅度提高了收获机在高起不平的田地里收获时，应对不同地面隆高时挖掘铲可以以较优收获姿态进行收获，由于是电脑控制，因此较人为调整，迅速可靠，且并实施例只需测量两个信号值，结构简单可靠性强。
参考图8，其示出了本发明另一个实施例提供的收获机收获姿态调整的装置的结构框架图，该收获机收获姿态调整的装置，包括:所述比对模块和控制模块之间，还包括：比对公差模块122，用于调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
本技术方案中，在比对模块121和控制模块130之间增加了一个比对公差模块；其有效的减少了控制割台1和定长连杆4之间的控制此处，使其在公差范围内时，不必因为微小的差异而不断调整，进而避免装置由于频繁使用而快速损坏。
其中比对模块和比对公差模块122组成归零验证模块120。
参考图7，其示出了本发明另一个实施例提供的收获机收获姿态调整的装置的结构框架图，该收获机收获姿态调整的装置，包括：
所述第二接收模块，还包括：
第三接收模块，用于获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度。
所述第二接收模块具体用于获取所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动。
上述实施例中，以限深轮3具有不陷入图中的作用，探查地面与割台1之间的距离，其结构简单，此处只需安装第二角度传感器7一个测量器件，即可测得挖掘铲5的位置信息，大幅度解决了运算时间，运算的复杂性，使整个系统计算简单，可靠。
参考图7，其示出了本发明一个实施例提供的收获机收获姿态调整的装置的结构框架图，该收获机收获姿态调整的装置，包括：
所述第一接收模块具体用于获取定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息，所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏。
上述实施例中，以自动限深感应轮2不陷入地底的优点，探查地面相对于收获机的基准面的起伏关系，此处只需一个第一角度传感器9测量定长动臂91与收获机基准面的夹角一个信息，即可测量地面的起伏，其简化了测量地面高度这一复杂的测量过程，使之简单易行，测量精度准确，适应各种不行地形环境。
参考图1-3，其示出了本发明的一个实施例一种两垄四行智能控制花生联合收获机的技术方案，该两垄四行智能控制花生联合收获机，包括：
割台1，所述割台1前端具有限深轮3、定长连杆4、第二角度传感器7、和控制机构6，定长连杆4两端分别转动连接割台1和限深轮3，以使限深轮3行走时，限深轮3行走的所在地面和割台1之间相应距离下，割台1和定长连杆4之间产生相应夹角；第二角度传感器7用于监测所述夹角，控制机构6用于调节割台1的位移和/或定长连杆4和割台1之间夹角；
定长动臂91，所述定长动臂91转动连接在收获机前端，定长动臂91和所述收获机之间设置有用于监测定长动臂和收获机基准面的第一角度传感器9，定长动臂91前端设置有用于行走于地面的自动限深感应轮2；
存储单元，用于存储基准姿态，所述基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时固设的姿态信息；
处理器，所述处理器用于执行如权利要求1-4任意一项所述的方法以控制收获机的收获姿态。
上述实施例中，由于收割机底盘面积较大，在田间地形运行时较为平稳，收割机的参考平面稳定，定长动臂91与收割机转动连接，定长动臂91前端的自动限深感应轮2接触田间地形时，会随田间地形上下移动，带动定长动臂91上下移动，随之定长动臂91与收割机的参考平面产生夹角，当获知定长动臂91的长度和形状后，即可通过上述长度、形状和夹角获知地面的起伏高度；此方案根据自动限深轮和轮胎的属性致使结构简单，测量准确。
割台1与收获机转动连接，由于挖掘铲5与定长连杆4和限深轮3固定连接，挖掘铲5相对于割台1为自由状态，限深轮3深入地面之下使得定长连杆4在土壤中行进时受到泥土的阻力，当挖掘铲5以一定速度游走于田间地面之下时，由于挖掘铲5的流线结构设计，使得挖掘铲5会在土壤中由于其两侧的泥土流而保持一个稳定姿态，配合限深轮3使挖掘铲5在田间一距离地面固定高度下保持此稳定姿态，通过控制割台1的起伏控制固定挖掘铲5的定长连杆4，与割台1的角度，进而控制挖掘铲；可选的，系统简单设定定长连杆4和割台1保持一个固定的角度，通过控制割台1上下的起伏，保持定长连杆4和割台1保持此固定角度；可选的，系统中存储收获机在隆高不平的田间的最优收获姿态，使得收获机对于不同的田间地形时，定长连杆4和割台1保持以隆高高低不平时，收获机的最优的收获姿态。
可选的，在一实施例中，收获机收获时，其行走于田地间由于田地地形起伏，收获机由于整体长度较长，起伏对其基准面的影响微乎其微，而挖掘铲5与挖掘机固定的，挖掘铲5不动时，田地的起伏变化会导致田地隆起的地方挖掘铲5割地较深，田地凹的地方，挖掘铲5割地较浅。
本技术方案中，采用自动限深感应轮2用于检测相对于挖掘铲区域的田间地形的起伏变化，检测起伏变化使用第一角度传感器9，由一动臂一端连接自动限深感应轮2，另一端转动连接在收获机上，动臂与收获机之间设置第一角度传感器9，用来检测动臂与收获机之间的第一角度信息的变化值，动臂与收获机的基准面之间角度一定，通过测量第一角度信息的变化值加上已知动臂长度，即可算出自动限深感应轮2与收获机的相对位置关系，进而获得田间地形的变化信息。
此时可以在计算机中通过第一角度信息和第二角度信息模拟出实际工作中的挖掘铲5和地面之间的位置关系，获得收获姿态；同时调用计算机内出厂内置或用于自行添加的基准姿态，基准姿态为优选的收获姿态，比对系统内置基准姿态和收获姿态的差异，并计算出收获姿态和基准姿态的差异值，获得需要收获姿态调整的值，再将此值转化为定长连杆和割台之间夹角需要调整的值，将此值转化为调整定长连杆和割台角度的控制信号，对定长连杆和割台之间的夹角进行控制，以使收获姿态接近基准姿态。
可选的，在一实施例中，挖掘铲5设置在收获机的割台1上；收获时，割台1保持其与收获机基准面位置，割台1下端通过定长连杆4设置有限深轮3，限深轮3可以以定长连杆4为半径，以定长连杆4与割台1转动连接处为圆心周向转动，由此限深轮3在此周向上不同位置时，割台1与限深轮3行走的地面之间的距离随之变化，因此可以通过测量割台1与定长连杆4之间的角度，通过控制割台1和/或定长连杆4与割台1之间夹角。
本实施例大幅度提高了收获机在高起不平的田地里收获时，应对不同地面隆高时挖掘铲可以以较优收获姿态进行收获，由于是电脑控制，因此较人为调整，迅速可靠，且并实施例只需测量两个信号值，结构简单可靠性强。
固定第一角度传感器9的定长动臂的延伸93和收获机的延伸94，定长动臂的延伸93下端有一垫高部92。
固定第二角度传感器7的定长连杆的延伸
进一步的，参考图1-4，其示出了本发明的一个实施例一种两垄四行智能控制花生联合收获机的技术方案，该两垄四行智能控制花生联合收获机，包括：
定长连杆4、限深轮3和挖掘铲5位于割台1下方，定长连杆4下端一侧转动连接有限深轮3，定长连杆4下端另一侧固定设置挖掘铲5，定长连杆4和割台1之间设置第二角度传感器7；
第一角度传感器9与定长动臂91和所述收获机的转动连接点同轴设置，第一角度传感器9由定长动臂91的延伸和所述收获机的延伸分别固定其本体和测量端；
第二角度传感器7与定长连杆4和割台1的转动连接点同轴设置，第二角度传感器7由定长连杆4的延伸和割台1的延伸分别固定其本体和测量端；
第一驱动机构，设置于割台1与所述收获机之间，用于驱动割台1的位移；和/或
第二驱动机构，设置于割台1与定长连杆4之间，用于驱动定长连杆，以使定长连杆相对于割台旋转。
上述实施例中，第一角度传感器9和第二角度传感器7分别设置在转动连接处，并与该转动同轴设置，两转动连接的部件分别连接第一角度传感器9或第二角度传感器7的本体和测量部，可准确测量上述两转动连接的部件之间转动的角度。
第一驱动机构或第二驱动机构，其驱动机构可以是带有位移检测器油缸、带有角度检测传感器的滚珠丝杠螺母副给进系统或其他给进系统。
可选的，在一实施例中，自动限深轮隆面测量控制系统：
>>选型：CE9-1024-0L增量式光电编码器
>>作用：测量限深轮抬起或下压的角度，以此来判断垅面高度变化
>>安装：安装在限深轮延伸杆与车体的轴连处，传感器信号输出端直接接入控制板预留端口，传感器电源使用板载5V
>>测量原理：2个编码器的A、B项分别接入定时器TIM3的CH1、CH2和TIM4的CH1、CH2，并将定时器设置为编码器模式，即计数方向由编码器的旋转方向来定，旋转一定角度产生一个脉冲，一个脉冲记一次数。旋转一周产生1024(单边沿计数)或者2048(双边沿计数)个脉冲。收割机工作前设定基准，即可根据测量的脉冲计数值换算偏移角度。
>>计算方法：
假定基准已设好，偏移基准0的角度为：
可选的，在一实施例中，自动限深系统：
>>工作原理：液压缸的上抬或下压代表割台的上抬或下压，以使得限深轮的延伸杆与割台保持固定的角度来达到限深的目的。系统上电或者手动设定编码器基准，随后控制板实时读取编码器的计数值并与设定值进行比较，一旦发现角度上抬或者下压超过4度，则改变IO口输出电平，使得液压缸一直上抬或者下压至基准2度以内(实时测量)停止(即令第一个继电器断开，停止供电)
实时性：受限于液压缸本身特性，理论上本系统实时性达到极致
灵敏度：设定的动作偏移角度为4度，调节至2度以内，保证了相当的灵敏度又减少了调节抖动
抗干扰性：由于液压缸本身开启有延时(180ms)，关断无延时，故而一些石子造成的干扰(很短暂的角度偏移)可以自动滤掉。由于继电器动作的延迟可以忽略不计，则限深轮偏移一超过4度便通电，但液压缸还在启动中，若此时角度偏移又回到2度以内，则又断电，实际表现为无动作，故而系统本身能够过滤掉部分干扰
>>手动设定基准：板载3.3V外接一个开关后接回控制板的某一个IO口，开关开IO口电平则高，关则低(GPIO设置为下拉输入)。读取IO的电平高低作为标志位，则可以在程序里实现编码器的基准设定，可随时重新手动设定基准，不必重新系统上电。
>>紧急预案：一个外部的开关控制自动限深系统的供电回路的通断，表现为开则可使用自动限深；关则使用手动限深(即手动限深与自动限深的供电是并联关系)
以上所述为调整收获机收获姿态的技术方案，还包括：自动限深感应轮2、扶禾器20、故障传感器21、右限深轮3、右控制机构6、挖掘铲5安装在右割台1，右割台1安装在底盘24。
左自动限深感应轮2、扶禾器20、故障传感器21、左控制机构6、左限深轮3、挖掘铲5安装在左割台1上。
操作台14、电气箱16、对辊差相摘果装置17、集果箱18、提升机8、清选装置25、行走总成10、发动机11、静液无极变速器12、中间输送割台22、中间抖土机构12、
摘果割台23安装在底盘24上。
中间抖土机构12安装在中间输送割台22上；对辊差相摘果装置17安装在摘果割台23上，故障传感器21分别安装在左割台1、右割台1、提升机8、摘果割台23上。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种花生联合收获机收获姿态调整的方法，其特征在于，所述方法包括：
接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
2.如权利要求1所述一种花生联合收获机收获姿态调整的方法，其特征在于，所述转化所述值为控制信号并输出之前，还包括：
调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
3.如权利要求1所述一种花生联合收获机收获姿态调整的方法，其特征在于，所述所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息之后，还包括：
获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动，所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息。
4.如权利要求1所述一种花生联合收获机收获姿态调整的方法，其特征在于，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息之后，还包括：
所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏时，定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息。
5.一种花生联合收获机收获姿态调整的装置，所述装置包括：
第一接收模块，用于接收第一角度传感器接收的第一角度信息，所述第一角度信息是收获机上通过定长动臂安装的自动限深感应轮在田间行走时，所述定长动臂与所述收获机的基准面之间的角度信息；
第二接收模块，用于接收第二角度传感器接收的第二角度信息，所述第二角度信息是收获机上割台前端通过一定长连杆安装的限深轮在田间行走时，所述定长连杆和所述割台之间的角度信息；
模拟模块，用于模拟收获机的收获姿态，所述收获姿态是获取所述第一角度信息和所述第二角度信息模拟出所述割台和所述割台下方安装的挖掘铲与位于所述割台下方隆面的空间位置；
比对模块，用于调用内置基准姿态，获取所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异，并将所述差异转化为所述定长连杆和所述割台之间所需调整的值，所述内置基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时系统内固设的姿态信息；
控制模块，用于转化所述值为控制信号并输出，所述控制信号用于控制所述割台位移，以使所述定长连杆和所述割台之间夹角接近所述内置基准姿态。
6.如权利要求5所述一种花生联合收获机收获姿态调整的装置，其特征在于，所述比对模块和控制模块之间，还包括：
比对公差模块，用于调用系统设定公差值，当所述收获姿态和所述内置基准姿态之间的差异小于所述公差值时，所述值归零。
7.如权利要求5所述一种花生联合收获机收获姿态调整的装置，其特征在于，所述第二接收模块，还包括：
第三接收模块，用于获取所述割台与收获机的基准面之间确定的角度；
所述第二接收模块具体用于获取所述定长连杆一端和所述割台第二角度传感器接收之间产生第二角度信息，所述定长连杆一端与所述割台前端转动安装，另一端安装限深轮，以使该限深轮可沿所述割台上的转动点周向转动。
8.如权利要求5所述一种花生联合收获机收获姿态调整的装置，其特征在于，所述第一接收模块具体用于获取定长动臂与收获机之间安装的第一角度传感器接收产生第一角度信息，所述定长动臂一端与收获机转动安装，另一端安装自动限深感应轮，以使自动限深感应轮随田间隆面起伏。
9.一种两垄四行智能控制花生联合收获机，包括：
割台(1)，所述割台(1)前端具有限深轮(3)、定长连杆(4)、第二角度传感器(7)、和控制机构(6)，定长连杆(4)两端分别转动连接割台(1)和限深轮(3)，以使限深轮(3)行走时，限深轮(3)行走的所在地面和割台(1)之间相应距离下，割台(1)和定长连杆(4)之间产生相应夹角；第二角度传感器(7)用于监测所述夹角，控制机构(6)用于调节割台(1)的位移和/或定长连杆(4)和割台(1)之间夹角；
定长动臂(91)，所述定长动臂(91)转动连接在收获机前端，定长动臂(91)和所述收获机之间设置有用于监测定长动臂和收获机基准面的第一角度传感器(9)，定长动臂(91)前端设置有用于行走于地面的自动限深感应轮(2)；
存储单元，用于存储基准姿态，所述基准姿态是所述割台和所述挖掘铲应对不同隆面高度时固设的姿态信息；
处理器，所述处理器用于执行如权利要求1-4任意一项所述的方法以控制收获机的收获姿态。
10.如权利要求9所述一种两垄四行智能控制花生联合收获机，其特征在于，定长连杆(4)、限深轮(3)和挖掘铲(5)位于割台(1)下方，定长连杆(4)下端一侧转动连接有限深轮(3)，定长连杆(4)下端另一侧固定设置挖掘铲(5)，定长连杆(4)和割台(1)之间设置第二角度传感器(7)；
第一角度传感器(9)与定长动臂(91)和所述收获机的转动连接点同轴设置，第一角度传感器(9)由定长动臂(91)的延伸和所述收获机的延伸分别固定其本体和测量端；
第二角度传感器(7)与定长连杆(4)和割台(1)的转动连接点同轴设置，第二角度传感器(7)由定长连杆(4)的延伸和割台(1)的延伸分别固定其本体和测量端；
第一驱动机构，设置于割台(1)与所述收获机之间，用于驱动割台(1)的位移；和/或
第二驱动机构，设置于割台(1)与定长连杆(4)之间，用于驱动定长连杆，以使定长连杆相对于割台旋转；
还包括：
发动机(11)；
底盘(24)；
行走总成(10)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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