CN114001807B

CN114001807B - 植保机称重装置及其动态校正方法

Info

Publication number: CN114001807B
Application number: CN202111223573.7A
Authority: CN
Inventors: 肖尚读; 桑斌斌; 张计飞
Original assignee: Hefei Yifeite Electronic Technology Co ltd
Current assignee: Hefei Yifeite Electronic Technology Co ltd
Priority date: 2021-10-20
Filing date: 2021-10-20
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2041-10-20
Also published as: CN114001807A

Abstract

本发明公开了一种植保机称重装置及其动态校正方法。包括料箱，用于容纳物料，在所述料箱的底端部连接有料箱支架；称重模块，用于根据接收的指令测量并记录所述料箱内物料的重量数值，多个所述称重模块分别位于所述料箱的底端部和所述料箱支架之间设置；控制模块，用于根据接收的指令读取所述称重模块测量并记录的重量数值或者植保机的加速度值，所述控制模块位于所述料箱支架的侧面设置；飞控，用于向控制模块发送指令数据，所述指令数据包括去皮指令、校准指令和飞行姿态数据，所述飞控和所述控制模块通讯连接。本发明能够解决电子称称重方式产生的额外负担和作业不便的问题。

Description

植保机称重装置及其动态校正方法

技术领域

本发明涉及植保机技术领域，具体涉及一种植保机称重装置及其动态校正方法。

背景技术

首先，植保机作为飞行载重平台，具有起飞重量限制。其次，植保机进行播撒作业时，需要对播撒用量进行称重，科学作业。

目前市场上对物料的称重多采用电子秤的方式，先使用携带的电子秤对物料进行称重，然后加入料箱进行作业。

这种方式需要额外携带电子秤，增加作业人员负担，同时电子秤对使用环境要求苛刻，要求放置的地面平整，否则无法进行准确称重。先称重后加料的方式也增加了作业工序，使用起来不方便。

另外电子秤称重只能在地面静态称重，无法在飞行过程中实时反馈剩余物料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种植保机称重装置及其动态校正方法，能够解决电子称称重方式产生的额外负担和作业不便的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

植保机称重装置，包括

料箱，用于容纳物料，在所述料箱的底端部连接有料箱支架；

称重模块，用于根据接收的指令测量并记录所述料箱内物料的重量数值，多个所述称重模块分别位于所述料箱的底端部和所述料箱支架之间设置；

控制模块，用于根据接收的指令读取所述称重模块测量并记录的重量数值或者植保机的加速度值，所述控制模块位于所述料箱支架的侧面设置；

飞控，用于向控制模块发送指令数据，所述指令数据包括去皮指令、校准指令和飞行姿态数据，所述飞控和所述控制模块通讯连接。

优选的技术方案，所述称重模块包括支撑壳体、应变传感器和金属支撑脚，所述支撑壳体具有倾斜设置的顶端面，所述支撑壳体的顶端部连接所述料箱的底端面，所述支撑壳体连接所述应变传感器，所述应变传感器连接所述金属支撑脚。支撑壳体通过倾斜设置的顶端面可以保持称重模块和料箱的紧密贴合以及固定，同时保持称重模块和料箱支架之间的平衡性。

进一步优选的技术方案，所述金属支撑脚包括圆头螺杆、胶垫、胶垫固定螺母和金属垫块，所述圆头螺杆的顶端部固定连接所述应变传感器，所述胶垫固定螺母套接所述圆头螺杆，所述胶垫连接所述胶垫固定螺母，所述金属垫块位于所述圆头螺杆的底端部和所述胶垫之间设置。通过设置的金属支撑脚可以帮助保持圆头螺杆的方向始终与重力方向保持一致，有利于保持称重结果的准确性。

进一步优选的技术方案，在所述称重模块还设置有防水胶垫，所述防水胶垫位于所述支撑壳体的底部设置。通过设置的防水胶垫可以帮助提高称重模块的防尘效果和防水性能。

优选的技术方案，还包括线束，所述线束设置有多个，所述线束的一端电连接所述称重模块，所述线束的另一端电连接所述控制模块。

进一步优选的技术方案，还包括线夹和线束固定卡，所述线夹位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束固定连接所述线夹，所述线束固定卡位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束固定连接所述线束固定卡。

植保机称重装置动态校正方法，包括以下步骤

步骤1：通过飞控向控制模块发送去皮指令，通过称重模块记录料箱重量的当前测量值D₀，并将称重结果归零以完成去皮校正。

步骤2：通过飞控向控制模块发送校准指令，通过称重模块记录料箱重量的当前测量值D₁，将称重结果设置为校准重量M，结合去皮校正过程记录的测量值D₀，计算称重模块特性斜率值

称重模块称重结果是线性的,称重结果m＝KD，完成重量校正。

步骤3：在飞行过程，通过飞控向控制模块发送飞行姿态数据，控制模块根据姿态数据中的加速度值，根据牛顿第二定律F＝ma去除因加速、减速导致的重量偏差，实现对称重结果进行实时校正。

本发明公开一种植保机称重装置及其动态校正方法，具有以下优点：

通过设置的料箱和料箱支架配合使用，可以帮助实现在植保机稳定容纳物料的功能，有利于植保机在飞行过程稳定进行播撒作业，实现对农业播撒的自动化作业。

通过设置在料箱的称重模块，可以帮助实现在植保机对料箱内的物料进行实时称重，从而在不使用额外设备的条件下实现对料箱内的物料进行称重，可以满足起飞前重量的检测和播撒过程重量的实时监测。

通过设置的控制模块和飞控配合使用，可以帮助在飞行过程对植保机进行控制，有利于实时掌控植保机的飞行状态和料箱内物料的剩余量，从而根据播撒效果对植保机进行控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的整体结构示意图；

图2是本发明实施例中线束的结构示意图；

图3是本发明实施例中称重模块的结构示意图；

图4是本发明实施例中称重模块的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例中金属支撑脚的结构示意图；

图6是本发明实施例在不同情况下的应力示意图；

图7是本发明实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1至图6所示，本发明实施例所述植保机称重装置，包括

料箱3，用于容纳物料，在所述料箱3的底端部连接有料箱支架；

称重模块1，用于根据接收的指令测量并记录所述料箱3内物料的重量数值，多个所述称重模块1分别位于所述料箱3的底端部和所述料箱支架之间设置；

整套装置需要在料箱3上安装四个称重模块1，分别安装在料箱3的前后左右四个支撑点，确保静态和动态两种情况下，都能够保持料箱3的稳定性，同时增加称重模块1的使用环境的兼容性，即使不放置在水平地面上，依然能够准确称重。

控制模块2，用于根据接收的指令读取所述称重模块1测量并记录的重量数值或者植保机的加速度值，所述控制模块2位于所述料箱支架的侧面设置；

控制模块2负责对称重模块1的数据进行处理、分析，接收来自飞控的指令，对称重模块1进行去皮和校准，接收飞控的飞行姿态数据，对称重结果进行动态校正、计算，并将结果发送给飞控。

飞控，用于向控制模块2发送指令数据，所述指令数据包括去皮指令、校准指令和飞行姿态数据，所述飞控和所述控制模块2通讯连接。

实施例2

如图1至图6所示，本发明实施例所述植保机称重装置，所述称重模块1包括支撑壳体103、应变传感器104和金属支撑脚106，所述支撑壳体103具有倾斜设置的顶端面101，所述支撑壳体103的顶端部连接所述料箱3的底端面，所述支撑壳体103连接所述应变传感器104，所述应变传感器104连接所述金属支撑脚106。

容易理解的，支撑壳体103采用斜面设计，能够与料箱3紧密贴合固定，同时保证称重模块1与料箱支架保持平行。支撑壳体103在斜面设计了线束6卡槽，可以固定线束6、增加线束6耐拉拔性能。

所述金属支撑脚106包括圆头螺杆1061、胶垫1063、胶垫固定螺母1062和金属垫块1064，所述圆头螺杆1061的顶端部固定连接所述应变传感器104，所述胶垫固定螺母1062套接所述圆头螺杆1061，所述胶垫1063连接所述胶垫固定螺母1062，所述金属垫块1064位于所述圆头螺杆1061的底端部和所述胶垫1063之间设置。

为了确保称重的准确性，要求重力与应变传感器104的应力形变方向相同，在不平坦的地面上作业时，金属垫块1064随机架发生倾斜，圆头螺杆1061在重力的作用下，一直保持与重力方向相同，称重结果依旧准确。符合实际作业环境的要求。

在所述称重模块1还设置有防水胶垫105，所述防水胶垫105位于所述支撑壳体103的底部设置。

其他未描述结构参照实施例1。

实施例3

如图1至图6所示，本发明实施例所述植保机称重装置，包括线束6，所述线束6设置有多个，所述线束6的一端电连接所述称重模块1，所述线束6的另一端电连接所述控制模块2。

本发明实施例所述植保机称重装置，还包括线夹4和线束固定卡5，所述线夹4位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束6固定连接所述线夹4，所述线束固定卡5位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束6固定连接所述线束固定卡5。

其他未描述结构参照实施例1。

实施例4

如图7所示，本发明实施例所述植保机称重装置动态校正方法，包括以下步骤

步骤1：通过飞控向控制模块2发送去皮指令，通过称重模块1记录料箱3重量的当前测量值D₀，并将称重结果归零以完成去皮校正。

步骤2：通过飞控向控制模块2发送校准指令，通过称重模块1记录料箱3重量的当前测量值D₁，将称重结果设置为校准重量M，结合去皮校正过程记录的测量值D₀，计算称重模块1特性斜率值

称重模块1称重结果是线性的,称重结果m＝KD，完成重量校正。

步骤3：在飞行过程，通过飞控向控制模块2发送飞行姿态数据，控制模块2根据姿态数据中的加速度值，根据牛顿第二定律F＝ma去除因加速、减速导致的重量偏差，实现对称重结果进行实时校正。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.植保机称重装置，其特征在于：包括

飞控，用于向控制模块发送指令数据，所述指令数据包括去皮指令、校准指令和飞行姿态数据，所述飞控和所述控制模块通讯连接；

所述称重模块包括支撑壳体、应变传感器和金属支撑脚，所述支撑壳体具有倾斜设置的顶端面，所述支撑壳体的顶端部连接所述料箱的底端面，所述支撑壳体连接所述应变传感器，所述应变传感器连接所述金属支撑脚；

所述金属支撑脚包括圆头螺杆、胶垫、胶垫固定螺母和金属垫块，所述圆头螺杆的顶端部固定连接所述应变传感器，所述胶垫固定螺母套接所述圆头螺杆，所述胶垫连接所述胶垫固定螺母，所述金属垫块位于所述圆头螺杆的底端部和所述胶垫之间设置。

2.根据权利要求1所述的植保机称重装置，其特征在于：在所述称重模块还设置有防水胶垫，所述防水胶垫位于所述支撑壳体的底部设置。

3.根据权利要求1所述的植保机称重装置，其特征在于：还包括线束，所述线束设置有多个，所述线束的一端电连接所述称重模块，所述线束的另一端电连接所述控制模块。

4.根据权利要求3所述的植保机称重装置，其特征在于：还包括线夹和线束固定卡，所述线夹位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束固定连接所述线夹，所述线束固定卡位于所述料箱支架的侧面设置，所述线束固定连接所述线束固定卡。

5.对如权利要求1至权利要求4所述的植保机称重装置进行动态校正的方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤1：通过飞控向控制模块发送去皮指令，通过称重模块记录料箱重量的当前测量值D₀，并将称重结果归零以完成去皮校正；

称重模块称重结果是线性的,称重结果

，完成重量校正；

步骤3：在飞行过程，通过飞控向控制模块发送飞行姿态数据，控制模块根据姿态数据中的加速度值，根据牛顿第二定律

去除因加速、减速导致的重量偏差，实现对称重结果进行实时校正。