CN114586483B - 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机 - Google Patents

农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机 Download PDF

Info

Publication number
CN114586483B
CN114586483B CN202210171648.XA CN202210171648A CN114586483B CN 114586483 B CN114586483 B CN 114586483B CN 202210171648 A CN202210171648 A CN 202210171648A CN 114586483 B CN114586483 B CN 114586483B
Authority
CN
China
Prior art keywords
included angle
tilling depth
determining
agricultural implement
tractor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210171648.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114586483A (zh
Inventor
申洁
张飞
刘宽
杨涛
夏衍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weichai Lovol Intelligent Agricultural Technology Co Ltd
Original Assignee
Weichai Lovol Intelligent Agricultural Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weichai Lovol Intelligent Agricultural Technology Co Ltd filed Critical Weichai Lovol Intelligent Agricultural Technology Co Ltd
Priority to CN202210171648.XA priority Critical patent/CN114586483B/zh
Publication of CN114586483A publication Critical patent/CN114586483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114586483B publication Critical patent/CN114586483B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B35/00—Other machines for working soil not specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01B—SOIL WORKING IN AGRICULTURE OR FORESTRY; PARTS, DETAILS, OR ACCESSORIES OF AGRICULTURAL MACHINES OR IMPLEMENTS, IN GENERAL
    • A01B35/00—Other machines for working soil not specially adapted for working soil on which crops are growing
    • A01B35/20—Tools; Details
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)

Abstract

本发明涉及一种农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机，该方法包括：上述农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，上述悬挂装置包括下拉杆；该方法包括：在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角；根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深。通过本发明的方法，在拖拉机通过农机具进行农耕时，下拉杆是农机具对应的力臂，通过实时检测下拉杆与水平面之间的第一夹角变化，可以反映农机具的耕深，方法简单有效，便于实现，并且，在确定第一目标耕深的过程中，还结合下拉杆与水平面之间的第二夹角，使得确定的第一目标耕深更加准确。

Description

农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机
技术领域
本发明涉及拖拉机技术领域，具体而言，本发明涉及一种农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机。
背景技术
由于长期耕作方式单一及大型农机易压实土壤，导致了土壤形成坚硬的犁底层，犁底层的存在是导致土壤肥力下降的首要因素。采用深松作业，可以有效打破犁底层，改变土壤空间结构，促进微生物繁衍,提高作物产量。然而在深松作业过程中由于操作人员无法准确获取实时耕深数值，从而出现耕深作业不达标需要重耕的现象，既耗时又增加人力物力成本。因此，现有技术中亟需一种可有效简单确定农机具耕深的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机，旨在解决如何有效简单确定农机具耕深的问题。
第一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种农机具耕深确定方法，上述农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，上述悬挂装置包括下拉杆；该方法包括：
在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角；
根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角。
本发明的有益效果是：在拖拉机通过农机具进行农耕时，下拉杆是农机具对应的力臂，通过实时检测下拉杆与水平面之间的第一夹角变化，可以反映农机具的耕深，因此，根据第一夹角可确定农机具的耕深，方法简单有效，便于实现，另外，在确定第一目标耕深的过程中，还结合下拉杆与水平面之间的第二夹角，即考虑了拖拉机静止时对应的耕深，使得确定的第一目标耕深更加准确。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述根据第一夹角，第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，包括：
根据第一夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一耕深；
根据第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第二耕深；
根据第一耕深和第二耕深，确定第一目标耕深。
采用上述进一步方案的有益效果是，第二耕深为在拖拉机静止时对应的耕深，第一耕深为拖拉机在进行农耕时对应的耕深，基于第一耕深和第二耕深确定的第一目标耕深更加符合实际的农耕情景。
进一步，该方法还包括：
获取农机具的中心点和拖拉机的一个车轮与地平面的接触点；
确定中心点和接触点之间的第一线段的长度；
在拖拉机整车存在倾斜时，确定第一线段与地平面之间的第三夹角；
在拖拉机静止时，获取第一线段与地平面之间的第四夹角以及地平面与水平面之间的第五夹角；
根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深；
将第一目标耕深和第二目标耕深之和确定为农机具的最终目标耕深。
采用上述进一步方案的有益效果是，在农机具作业时，拖拉机受地形、农机具的影响在一定程度上会出现整车倾斜的现象，因此，在确定拖拉机作业时对应的耕深时，仅基于水平面时得出的耕深(第一目标耕深)会与实际耕深值产生较大的误差，由此，在本发明的方案中，还确定了在整车倾斜时对应的第二目标耕深，基于第一目标耕深和第二目标耕深确定的农机具的最终目标耕深，更能准确的反映拖拉机在作业时的真实耕深。
进一步，上述根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深，包括：
确定第三夹角与第五夹角的角度差，将角度差与第四角度之和作为第六夹角；
根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深。
采用上述进一步方案的有益效果是，在拖拉机整车存在倾斜的情况下，第三夹角反映了拖拉机作业时整车的倾斜角度，第四夹角反映了拖拉机静止时整车的倾斜角度，第五夹角反映了拖拉机静止时整车的倾斜角度，则第三夹角与第五夹角的角度差反映了拖拉机作业时，整车的真实倾斜角度，第六夹角反映了拖拉机作业时对应的耕深，则基于第六夹角、第四夹角和第一线段的长度所确定的第二目标耕深更加准确。
进一步，上述根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深，包括：
根据第六夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第三耕深；
根据第四夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第四耕深；
根据第三耕深和第四耕深，确定第二目标耕深。
采用上述进一步方案的有益效果是，在拖拉机整车存在倾斜的情况下，第四耕深为在拖拉机静止时对应的耕深，第三耕深为拖拉机在进行农耕时对应的耕深，基于第三耕深和第四耕深确定的第二目标耕深更加符合实际的农耕情景。
进一步，该方法还包括：
将第一目标耕深或最终目标耕深展示给拖拉机的驾驶员。
采用上述进一步方案的有益效果是，将第一目标耕深或最终目标耕深展示给拖拉机的驾驶员，可以使驾驶员基于第一目标耕深或最终目标耕深及时调整农机具，以实现对耕深的调整。
第二方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种农机具耕深确定装置，农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，悬挂装置包括下拉杆，该装置包括：
夹角获取模块，用于在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角；
耕深确定模块，用于根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角。
第三方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现本申请的农机具耕深确定方法。
第四方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本申请的农机具耕深确定方法。
第五方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种拖拉机，该拖拉机包括第三方面所描述的电子设备。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明一个实施例提供的一种拖拉机在农耕时悬挂装置的结构示意图；
图2为本发明一个实施例提供的一种农机具耕深确定方法的流程图；
图3为本发明一个实施例提供的一种在拖拉机整车存在倾斜时的工作原理示意图；
图4为本发明一个实施例提供的又一种农机具耕深确定方法以及标定过程的流程示意图；
图5为本发明一个实施例提供的一种测量值和实际数据的对比图；
图6为本发明一个实施例提供的一种农机具耕深确定装置的结构示意图；
图7为本发明一个实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
下面以具体实施例对本发明的技术方案以及本发明的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
本发明实施例所提供的方案可以适用于任何需要对拖拉机作业过程中，确定农机具的耕深的应用场景。为了便于对本申请方案更准确更深入的理解，先对带有农机具的拖拉机的工作原理进行介绍：
农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，该农机具可以为悬挂式深松机，悬挂装置的结构示意图可参见图1所示，图1中AD杆为摇臂，BF杆为上拉杆，CG杆为下拉杆，DE杆为提升臂，FGH机构为悬挂式深松机，点A、B、C分别为摇臂、上拉杆、下拉杆在拖拉机上的固定点，点D为摇臂和提升臂的铰接点，点E为提升臂和下拉杆的铰接点，点F、G为悬挂装置和深松机的连接点。通过连接在摇臂下方的液压油缸的起落运动来驱动摇臂，从而带动提升臂拉起或降低下拉杆，最终实现深松机的起落运动。其中，深松机可通过三点悬挂装置和拖拉机相连，悬挂装置三点分别为装置上拉杆点、装置左侧下拉杆点和装置右侧下拉杆点。
在深松机水平作业时，下拉杆与深松机可视为刚性连接，因此，下拉杆和深松机的连接点G变化的高度即为深松机变化的高度，所以只需知晓下拉杆CG和水平面(图1中所示的level ground)的夹角α的变化值就可以计算得出深松机的耕深。基于上述原理，本实施例提供了一种农机具耕深确定方法，该方法可以由拖拉机的控制器执行，为描述方便，下面将以控制器作为执行主体为例对本发明实施例提供的方法进行说明，如图2中所示的流程图，农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，悬挂装置包括下拉杆；该方法可以包括以下步骤：
步骤S110，在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角；
步骤S120，根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角
通过本发明的方法，在拖拉机通过农机具进行农耕时，下拉杆是农机具对应的力臂，通过实时检测下拉杆与水平面之间的第一夹角变化，可以反映农机具的耕深，因此，根据第一夹角可确定农机具的耕深，方法简单有效，便于实现，另外，在确定第一目标耕深的过程中，还结合下拉杆与水平面之间的第二夹角，即考虑了拖拉机静止时对应的耕深，使得确定的第一目标耕深更加准确。
下面结合以下具体的实施例，对本发明的方案进行进一步的说明，在该实施例中，农机具耕深确定方法可以包括以下步骤：
步骤S110，在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角。
其中，拖拉机通过农机具进行农耕指的是拖拉机行驶过程中带动农机具进行作业，此时，水平面与地面一齐，拖拉机没有倾斜的情况。
可选的，第一夹角可通过设置在下拉杆处的角度传感器实时获取，本方案中的第一角度通常为锐角。
步骤S120，根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角。
其中，第二夹角可以预先获取好，存储在指定位置，在需要用的时候从指定位置获取，以提高处理速度。第二夹角的获取方式可以与第一夹角的获取方式相同，在此不再赘述。下拉杆的长度可以通过外部测量设备获取，比如，尺。耕深指的是农机具伸入地面以下的深度。
可选的，上述根据第一夹角，第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，包括：
根据第一夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一耕深；
根据第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第二耕深；
根据第一耕深和第二耕深，确定第一目标耕深。
在实际应用过程中，第二耕深为在拖拉机静止时对应的耕深，第一耕深为拖拉机在进行农耕时对应的耕深，基于第一耕深和第二耕深确定的第一目标耕深更加符合实际的农耕情景。
可选的，根据第一夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一耕深的一种可实现方式为:将第一夹角记为α，下拉杆的长度记为LCG，则第一耕深L1＝sinα*LCG。
可选的，根据第一夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一耕深的另一种可实现方式为:将第一夹角记为α，确定下拉杆在水平面的投影的长度，记为LCD，则第一耕深L1＝tanα*LCD。
同理，根据第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第二耕深的一种可实现方式为:将第一夹角记为α0，下拉杆的长度记为LCG，则第二耕深L2＝sinα0*LCG。
可选的，根据第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第二耕深的另一种可实现方式为:将第一夹角记为α0，下拉杆在水平面的投影的长度记为LCD，则第二耕深L2＝tanα0*LCD。
上述根据第一耕深和第二耕深，确定第一目标耕深的实现方式为：第一目标耕深L＝L1-L2。可选的，上述LCD，LCG，L1，L2和L的单位可为厘米。
在农机具作业时，拖拉机受地形、农机具的影响在一定程度上会出现整车倾斜的现象，因此，在确定拖拉机作业时对应的耕深时，仅基于水平面时得出的耕深(第一目标耕深)会与实际耕深值产生较大的误差，在拖拉机整车存在倾斜时，可参加图3所示的拖拉机的结构示意图，在图3中，CG杆为右侧下拉杆，C’G’杆为左侧下拉杆，GG’为深松机，点W为拖拉机的左侧车轮接地点，点O为深松机的中心点。基于图3可知，整车侧倾时，深松机的中心点O变化的高度即为深松机变化的高度，所以只需确定OW连线和地平面之间的夹角的变化值，就可以计算得出耕深的变化。由此，在本发明的方案中，该方法还包括：
获取农机具的中心点和拖拉机的一个车轮与地平面的接触点；
确定中心点和接触点之间的第一线段的长度；
在拖拉机整车存在倾斜时，确定第一线段与地平面之间的第三夹角；
在拖拉机静止时，获取第一线段与地平面之间的第四夹角以及地平面与水平面之间的第五夹角；
根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深；
将第一目标耕深和第二目标耕深之和确定为农机具的最终目标耕深。
其中，上述第三夹角和第四夹角是参照地平面获取的夹角。
其中，农机具的中心点指的是农机具的中心位置，如图3中的点O，拖拉机的一个车轮与地平面的接触点可以为拖拉机的左轮与地平面的接触点，也可以是拖拉机的右轮与地平面的接触点，如果是左轮与地平面的接触点，具体可参见图3中所示的点w。则中心点O和接触点w之间的第一线段指的就是图3中所示的OW线段。在拖拉机静止时，第四夹角即为图3中所示的β1，地平面与水平面之间的第五夹角即为图3中所示的β0。
其中，上述第三夹角和第四夹角可通过设置在OW线段处的角度传感器获取，第五夹角可以通过角度测量的方式获取。第二目标耕深为在拖拉机整车存在倾斜时对应的耕深，整车指的是包含农机具和悬挂装置的拖拉机。则考虑到整车存在倾斜的情况下，农机具的最终目标耕深可以为第一目标耕深和第二目标耕深之和。
可选的，上述根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深，包括：
确定第三夹角与第五夹角的角度差，将角度差与第四角度之和作为第六夹角；
根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深。
在拖拉机整车存在倾斜的情况下，第三夹角反映了拖拉机作业时整车的倾斜角度，第四夹角反映了拖拉机静止时整车的倾斜角度，第五夹角反映了拖拉机静止时整车的倾斜角度，则第三夹角与第五夹角的角度差反映了拖拉机作业时，整车的真实倾斜角度，第六夹角反映了拖拉机作业时对应的耕深，则基于第六夹角、第四夹角和第一线段的长度所确定的第二目标耕深更加准确。
可选的，上述根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深，包括：
根据第六夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第三耕深；
根据第四夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第四耕深；
根据第三耕深和第四耕深，确定第二目标耕深。
在拖拉机整车存在倾斜的情况下，第四耕深为在拖拉机静止时对应的耕深，第三耕深为拖拉机在进行农耕时对应的耕深，基于第三耕深和第四耕深确定的第二目标耕深更加符合实际的农耕情景。
可选的，上述根据第六夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第三耕深的实现方式可与前文确定第一耕深的实现方式的原理相同，具体可为：第六夹角为β-β0+β1，第一线段记为Low,则第三耕深L3＝sin(β-β0+β1)*Low。或者，确定第一线段在地平面上的投影，记为Lom，则第三耕深L3＝tan(β-β0+β1)*Lom。
同理，上述根据第四夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第四耕深的实现方式具体为：第四夹角为β1，第一线段记为Low,则第四耕深L4＝sinβ1*Low。或者，确定第一线段在地平面上的投影，记为Lom，则第四耕深L4＝tanβ1*Lom。将第三耕深和第四耕深之差确定为第二目标耕深L’。
可选的，该方法还包括：
将第一目标耕深或最终目标耕深展示给拖拉机的驾驶员。
将第一目标耕深或最终目标耕深展示给拖拉机的驾驶员，可以使驾驶员基于第一目标耕深或最终目标耕深及时调整农机具，以实现对耕深的调整。
为了更好的说明及理解本发明所提供的方法的原理，下面结合一个可选的具体实施例对本发明的方案进行说明。需要说明的是，该具体实施例中的各步骤的具体实现方式并不应当理解为对于本发明方案的限定，在本发明所提供的方案的原理的基础上，本领域技术人员能够想到的其他实现方式也应视为本发明的保护范围之内。
在本示例中，基于前文描述的方式建立两个数学模型，分别为第一数学模型和第二数学模型，第一数学模型是整车不存在倾斜情况时，确定农机具的第一目标耕深的数学模型，具体可表示为以下公式(1)：
L＝LCD(sinα-sinα0) (1)
其中，L为第一目标耕深，LCD为下拉杆的长度,α为拖拉机作业时所对应的任一时刻下，下拉杆与水平面之间的第一夹角，α0为拖拉机在静止时，下拉杆与水平面之间的第二夹角。
第二数学模型为整车存在倾斜情况时，确定农机具的第二目标耕深的数学模型，具体可表示为以下公式(2)：
L’＝Low(sin(β-β0+β1)-sinβ1) (2)
其中，L’为第二目标耕深，Low为农机具的中心点和拖拉机的一个车轮与地平面的接触点之间的第一线段的长度，β为第一线段与地平面之间的第三夹角，β0为地平面与水平面之间的第五夹角，β1为第一线段与地平面之间的第四夹角。
参见图4中所示的流程图，基于上述两个数学模型，对这两个模型先进行标定，即确定不同的角度变化对应的实际耕深，其中，标定的具体过程为：当标定完成，标志位置1(即置1时，表示已标定完成)且车速满足条件时，满足条件可以表示为，车速为零，则进入标定程序，当任意一条件不满足时直接退出标定，其中，任意一条件不满足可以表示为车速不为零，或者标志位不为0。在标定过程中，当控制器接收到提升臂下降命令(表示农机具在作业)，且角度传感器变化值在一定范围保持不变，保持该过程一定时间，此时，表示此时得到的姿态值比较稳定，则判断标定完成，将此时的角度值作为标定值(对应图4中所示的获得标定值)，并保存该标定值(对应图4中的保存参数)，且标定完成标志位置1。
在标定完成后，进入数学模型的使用阶段，在拖拉机通过农机具进行农耕时，在拖拉机没有整车倾斜的情况下，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角α；根据第一夹角、第二夹角α0和下拉杆的长度LCD，调用第一数学模型(对应图4中所示的调用计算模型计算耕深)，通过第一数学模型确定农机具的第一目标耕深L，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角。然后判断是否结束计算，如果结束则将第一目标耕深L反馈给拖拉机的驾驶员，驾驶员通过该第一目标耕深L的反馈对农机具进行相应的调整。如果不结束计算，则继续获取下拉杆与水平面之间的第一夹角，进行第一目标耕深L的计算。
可以理解的是，在本发明的方案中，第一目标耕深L可以是基于至少两次获取的拉杆与水平面之间的第一夹角确定的至少两个耕深确定的，比如，将至少两个耕深的均值作为第一目标耕深L。
在拖拉机整车倾斜的情况下，获取第一线段OW与地平面之间的第三夹角β，地平面与水平面之间的第五夹角β0，第一线段与地平面之间的第四夹角β1，农机具的中心点O和拖拉机的左车轮与地平面的接触点W之间的第一线段的长度Low，调用第二数学模型，通过第二数学模型确定农机具的第二目标耕深L’。然后，将第一目标耕深L和第二目标耕深L’之和作为最终目标耕深反馈给拖拉机的驾驶员，驾驶员通过该最终目标耕深的反馈对农机具进行相应的调整。
在本示例中，共记录了13个组的对比数据信息，试验结果如图5所示，横坐标为试验组号，共包括13个组号，纵坐标为耕深，单位为厘米cm。通过对比这13个组的数据，发现测量值与实际值(标定值对应的耕深)之间最大差值为1.10cm，出现在了第12组。经计算，拖拉机的农机具降低过程对应的耕深的平均误差为0.70cm，农机具上升过程中对应的耕深的平均误差为0.75cm，滞后误差较小，表明该方法运行较稳定。总体平均误差为0.72cm，均方根误差为0.74cm，可见通过该方法反馈的耕深与实际值的符合度较高，具有较高的稳定性。
基于与图2中所示的方法相同的原理，本发明实施例还提供了一种农机具耕深确定装置20，该装置可运行在拖拉机上，上述农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，该悬挂装置包括下拉杆，如图6中所示，该农机具耕深确定装置20可以包括夹角获取模块210和耕深确定模块220，其中：
夹角获取模块210，用于在拖拉机通过农机具进行农耕时，获取下拉杆与水平面之间的第一夹角；
耕深确定模块220，用于根据第一夹角、第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深，其中，第二夹角为拖拉机静止时，下拉杆与水平面之间的夹角。
可选的，上述耕深确定模块220在根据第一夹角，第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一目标耕深时，具体用于：
根据第一夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第一耕深；
根据第二夹角和下拉杆的长度，确定农机具的第二耕深；
根据第一耕深和第二耕深，确定第一目标耕深。
可选的，该装置还包括：
最终目标耕深确定模块，用于获取农机具的中心点和拖拉机的一个车轮与地平面的接触点；确定中心点和接触点之间的第一线段的长度；在拖拉机整车存在倾斜时，确定第一线段与地平面之间的第三夹角；在拖拉机静止时，获取第一线段与地平面之间的第四夹角以及地平面与水平面之间的第五夹角；根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深；将第一目标耕深和第二目标耕深之和确定为农机具的最终目标耕深。
可选的，上述最终目标耕深确定模块在根据第三夹角、第四夹角、第五夹角和第一线段的长度，确定农机具的第二目标耕深时，具体用于：
确定第三夹角与第五夹角的角度差，将角度差与第四角度之和作为第六夹角；
根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深。
可选的，上述最终目标耕深确定模块在根据第六夹角、第四夹角和第一线段的长度，确定第二目标耕深时，具体用于：
根据第六夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第三耕深；
根据第四夹角和第一线段的长度，确定农机具对应的第四耕深；
根据第三耕深和第四耕深，确定第二目标耕深。
可选的，该装置还包括：
展示模块，用于将第一目标耕深或最终目标耕深展示给拖拉机的驾驶员。
本发明实施例的农机具耕深确定装置可执行本发明实施例所提供的农机具耕深确定方法，其实现原理相类似，本发明各实施例中的农机具耕深确定装置中的各模块、单元所执行的动作是与本发明各实施例中的农机具耕深确定方法中的步骤相对应的，对于农机具耕深确定装置的各模块的详细功能描述具体可以参见前文中所示的对应的农机具耕深确定方法中的描述，此处不再赘述。
其中，上述农机具耕深确定装置可以是运行于计算机设备中的一个计算机程序(包括程序代码)，例如该农机具耕深确定装置为一个应用软件；该装置可以用于执行本发明实施例提供的方法中的相应步骤。
在一些实施例中，本发明实施例提供的农机具耕深确定装置可以采用软硬件结合的方式实现，作为示例，本发明实施例提供的农机具耕深确定装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器，其被编程以执行本发明实施例提供的农机具耕深确定方法，例如，硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable LogicDevice)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)或其他电子元件。
在另一些实施例中，本发明实施例提供的农机具耕深确定装置可以采用软件方式实现，图6示出了存储在存储器中的农机具耕深确定装置，其可以是程序和插件等形式的软件，并包括一系列的模块，包括夹角获取模块210和耕深确定模块220，用于实现本发明实施例提供的农机具耕深确定方法。
描述于本发明实施例中所涉及到的模块可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，模块的名称在某种情况下并不构成对该模块本身的限定。
基于与本发明的实施例中所示的方法相同的原理，本发明的实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括但不限于：处理器和存储器；存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于通过调用计算机程序执行本发明任一实施例所示的方法。
在一个可选实施例中提供了一种电子设备，如图7所示，图7所示的电子设备30包括：处理器310和存储器330。其中，处理器310和存储器330相连，如通过总线320相连。可选地，电子设备30还可以包括收发器340，收发器340可以用于该电子设备与其他电子设备之间的数据交互，如数据的发送和/或数据的接收等。需要说明的是，实际应用中收发器340不限于一个，该电子设备30的结构并不构成对本发明实施例的限定。
处理器310可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本发明公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器310也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线320可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线320可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线320可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器330可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器330用于存储执行本发明方案的应用程序代码(计算机程序)，并由处理器310来控制执行。处理器310用于执行存储器330中存储的应用程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
本发明实施例提供了一种拖拉机，该拖拉机包括图7所示的电子设备。对于包含上述电子设备的拖拉机，可以通过本发明的方案，实时检测下拉杆与水平面之间的第一夹角变化，可以反映农机具的耕深，因此，根据第一夹角可确定农机具的耕深，方法简单有效，便于实现，另外，在确定第一目标耕深的过程中，还结合下拉杆与水平面之间的第二夹角，即考虑了拖拉机静止时对应的耕深，使得确定的第一目标耕深更加准确。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行前述方法实施例中相应内容。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各种实施例实现方式中提供的方法。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
应该理解的是，附图中的流程图和框图，图示了按照本发明各种实施例的方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例提供的计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备执行上述实施例所示的方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种农机具耕深确定方法，其特征在于，所述农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，所述悬挂装置包括下拉杆；所述方法包括：
在所述拖拉机通过所述农机具进行农耕时，获取所述下拉杆与水平面之间的第一夹角；
根据所述第一夹角、第二夹角和所述下拉杆的长度，确定所述农机具的第一目标耕深，其中，所述第二夹角为所述拖拉机静止时，所述下拉杆与水平面之间的夹角；
所述方法还包括：
获取所述农机具的中心点和所述拖拉机的一个车轮与地平面的接触点；
确定所述中心点和所述接触点之间的第一线段的长度；
在所述拖拉机整车存在倾斜时，确定所述第一线段与所述地平面之间的第三夹角；
在所述拖拉机静止时，获取所述第一线段与所述地平面之间的第四夹角以及所述地平面与所述水平面之间的第五夹角；
根据所述第三夹角、所述第四夹角、所述第五夹角和所述第一线段的长度，确定所述农机具的第二目标耕深；
将所述第一目标耕深和所述第二目标耕深之和确定为所述农机具的最终目标耕深。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一夹角，第二夹角和所述下拉杆的长度，确定所述农机具的第一目标耕深，包括：
根据所述第一夹角和所述下拉杆的长度，确定所述农机具的第一耕深；
根据所述第二夹角和所述下拉杆的长度，确定所述农机具的第二耕深；
根据所述第一耕深和所述第二耕深，确定所述第一目标耕深。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第三夹角、所述第四夹角、所述第五夹角和所述第一线段的长度，确定所述农机具的第二目标耕深，包括：
确定所述第三夹角与所述第五夹角的角度差，将所述角度差与所述第四夹角之和作为第六夹角；
根据所述第六夹角、所述第四夹角和所述第一线段的长度，确定所述第二目标耕深。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述第六夹角、所述第四夹角和所述第一线段的长度，确定所述第二目标耕深，包括：
根据所述第六夹角和所述第一线段的长度，确定所述农机具对应的第三耕深；
根据所述第四夹角和所述第一线段的长度，确定所述农机具对应的第四耕深；
根据所述第三耕深和所述第四耕深，确定所述第二目标耕深。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述第一目标耕深或所述最终目标耕深展示给所述拖拉机的驾驶员。
6.一种农机具耕深确定装置，其特征在于，所述农机具通过悬挂装置与拖拉机连接，所述悬挂装置包括下拉杆，所述装置包括：
夹角获取模块，用于在所述拖拉机通过所述农机具进行农耕时，获取所述下拉杆与水平面之间的第一夹角；
耕深确定模块，用于根据所述第一夹角、第二夹角和所述下拉杆的长度，确定所述农机具的第一目标耕深，其中，所述第二夹角为所述拖拉机静止时，所述下拉杆与水平面之间的夹角；
所述装置还包括：
最终目标耕深确定模块，用于获取所述农机具的中心点和所述拖拉机的一个车轮与地平面的接触点；确定所述中心点和所述接触点之间的第一线段的长度；在所述拖拉机整车存在倾斜时，确定所述第一线段与所述地平面之间的第三夹角；在所述拖拉机静止时，获取所述第一线段与所述地平面之间的第四夹角以及所述地平面与所述水平面之间的第五夹角；根据所述第三夹角、所述第四夹角、所述第五夹角和所述第一线段的长度，确定所述农机具的第二目标耕深；将所述第一目标耕深和所述第二目标耕深之和确定为所述农机具的最终目标耕深。
7.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-5中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述的方法。
9.一种拖拉机，其特征在于，包括如权利要求7所述的电子设备。
CN202210171648.XA 2022-02-24 2022-02-24 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机 Active CN114586483B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210171648.XA CN114586483B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210171648.XA CN114586483B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114586483A CN114586483A (zh) 2022-06-07
CN114586483B true CN114586483B (zh) 2022-12-27

Family

ID=81804886

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210171648.XA Active CN114586483B (zh) 2022-02-24 2022-02-24 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114586483B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275907A (ja) * 1998-03-26 1999-10-12 Kubota Corp 作業車
CN105900551A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 扬州大学 悬挂式农业机械的耕深检测控制系统及耕深控制方法
CN107493703A (zh) * 2017-09-18 2017-12-22 河北农业大学 一种深松整地联合作业机作业质量测控系统及方法
CN207123272U (zh) * 2017-04-17 2018-03-20 胡海波 深松机耕深检测装置
CN111077284A (zh) * 2019-12-23 2020-04-28 华南农业大学 一种水田犁底层信息连续感知装置和方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8639416B2 (en) * 2003-03-20 2014-01-28 Agjunction Llc GNSS guidance and machine control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11275907A (ja) * 1998-03-26 1999-10-12 Kubota Corp 作業車
CN105900551A (zh) * 2016-04-22 2016-08-31 扬州大学 悬挂式农业机械的耕深检测控制系统及耕深控制方法
CN207123272U (zh) * 2017-04-17 2018-03-20 胡海波 深松机耕深检测装置
CN107493703A (zh) * 2017-09-18 2017-12-22 河北农业大学 一种深松整地联合作业机作业质量测控系统及方法
CN111077284A (zh) * 2019-12-23 2020-04-28 华南农业大学 一种水田犁底层信息连续感知装置和方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
悬挂式深松机耕深自动测量及控制方法的研究;杨少奇等;《农业与技术》;20191231(第24期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114586483A (zh) 2022-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3672388B1 (en) System and method for quantifying soil roughness
US10827665B2 (en) Tool height control for ground engaging tools
US10939604B2 (en) Multi-sensor tool height control for ground engaging tools
US20200260633A1 (en) System and method for monitoring soil conditions within a field
US20160029547A1 (en) Sensing the soil profile behind a soil-engaging implement
CN105987679B (zh) 农机具深松作业的远程实时监测系统及面积测算方法
US20220262112A1 (en) Hybrid vision system for crop land navigation
AU2016373963A1 (en) Generating digital models of relative yield of a crop based on nitrate values in the soil
US10820478B1 (en) System and method for providing a visual indication of field surface conditions
US11927667B2 (en) System and method for determining subsurface soil layer characteristics based on radar data and secondary soil parameters
CN114586483B (zh) 农机具耕深确定方法、装置、电子设备、介质及拖拉机
CN110618413A (zh) 基于多线激光雷达的可通行区域检测方法和装置
JP7161746B2 (ja) 耕耘爪の交換の要否の判定方法及びプログラム
US11470763B2 (en) System and method for determining subsurface soil layer characteristics based on RADAR and load data
KR20170072495A (ko) 농업용 작업차량의 운전제어 장치 및 운전제어 방법
US11930730B2 (en) System and method for determining soil clod size within a field
US12007222B2 (en) System and method for determining field surface conditions using vision-based data and data from a secondary source
US20210048290A1 (en) System and method for determining field surface conditions using vision-based data and data from a secondary source
BR102016021917A2 (pt) Dispositivo autônomo de indicação de nível para implementos agrícolas
da Silva¹ et al. Check for updates
EP4340583A1 (en) Methods and systems for modeling soil processes and properties

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: 261206 No. 192 South Beihai Road, Fangzi District, Shandong, Weifang

Applicant after: Weichai Lovol Intelligent Agricultural Technology Co.,Ltd.

Address before: 261206 No. 192 South Beihai Road, Fangzi District, Shandong, Weifang

Applicant before: Weichai leiwo Heavy Industry Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant