花生收获机的自适应控制方法转让专利
申请号 : CN201911104916.0
文献号 : CN110881305B
文献日 : 2021-04-13
发明人 : 李新成 , 张健 , 员玉良
申请人 : 青岛农业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种花生收获机的自适应控制方法,其特征在于,所述花生收获机上设置有图像采集器;
所述自适应控制方法包括:
通过图像采集器采集种植地的图像信息,并通过图像处理获得花生种植垄的延伸曲线;
根据花生种植垄的延伸曲线调节花生收获机的行进线路;
所述花生收获机上设置有用于检测摘果速度的第一传感器和用于检测捡拾速度的第二传感器;
所述自适应控制方法还包括:
当第一传感器检测到摘果装置的扭矩变化率大于第一扭矩变化率值、和/或摘果装置的转速小于最小转速变化率值时,则判断摘果装置处于堵塞状态;其中,所述第一扭矩变化率值大于0,所述最小转速变化率值小于0;
在第二传感器检测到捡拾装置的扭矩小于第二额定最大扭矩值的情况下,如果当第二传感器检测到捡拾装置的扭矩增大的变化率大于第二扭矩变化率值时,则降低花生收获机的行驶速度,其中,所述第二扭矩变化率值大于0;如果当第二传感器检测到捡拾装置的扭矩减小的变化率小于第三扭矩变化率值时,则增大花生收获机的行驶速度,其中,所述第三扭矩变化率值小于0。
2.根据权利要求1所述的花生收获机的自适应控制方法,其特征在于,所述根据花生种植垄的延伸曲线调节花生收获机的行进线路,具体为:在花生收获机的行进过程中,将采集到的图像与花生收获机的实际位置相对比,计算花生种植垄的中心线和图像采集器采集视野中心线的误差值,根据误差值来调整花生收获机的行进线路。
3.根据权利要求2所述的花生收获机的自适应控制方法,其特征在于,所述根据误差值来调整花生收获机的行进线路,具体为:根据误差值来计算花生收获机的转向角度,以自动控制花生收获机的方向盘转动。
4.根据权利要求1所述的花生收获机的自适应控制方法,其特征在于,在摘果装置处于堵塞状态下,降低花生收获机的行驶速度。
5.根据权利要求4所述的花生收获机的自适应控制方法,其特征在于,在摘果装置处于堵塞状态下,控制摘果装置反转。
说明书 :
花生收获机的自适应控制方法
技术领域
背景技术
若干垄花生,这样,更有利于机械化收获。例如:中国专利号201310225965.6、
201210517038.7和201210516979.9分别公开了花生收获机,其集捡拾、摘果和清选于一体。
但是,在实际使用过程中,由于种植人员在同一垄花生种植过程中,容易出现歪斜而无法保
证种植的花生笔直种植。这样,便在收获时,容易因对行不准造成漏收率较高、机手劳动强
度大等问题。
发明内容
种植垄的中心线和图像采集器采集视野中心线的误差值,根据误差值来调整花生收获机的
行进线路。
矩变化率值大于0,所述最小转速变化率值小于0。
降低花生收获机的行驶速度,其中,所述第二扭矩变化率值大于0;如果当第二传感器检测
到捡拾装置的扭矩减小的变化率小于第三扭矩变化率值时,则增大花生收获机的行驶速
度,其中,所述第三扭矩变化率值小于0。
花生收获机的行进线路,以使得花生收获机能够准确的沿着花生种植垄的延伸方向前行,
减少因花生种植垄的不直而出现漏收且机手需要频繁调节方向,实现自动控制方向对齐种
植垄,减少人工频繁调整方向,以提高花生收获机的收获效率并降低工人的劳动强度。
具体实施方式
在此不做限制。
的延伸曲线。而花生收获机在行驶过程中,便可以根据计算出的种植垄的延伸曲线来调整
行进方向,以使得花生收获机能够沿着种植垄的延伸曲线行进,以达到全面高效的收获花
生,避免或减少因行进方向与种植垄歪斜而出现漏收的现象。
生收获机的实际位置相对比,计算花生种植垄的中心线和图像采集器采集视野中心线的误
差值,根据误差值来调整花生收获机的行进线路。具体的,在花生收获机的行进过程中,通
过图像采集器实时的采集图像信息,并计算出种植垄的延伸曲线与花生收获机的实际位置
之间的偏差,根据计算出的误差值来确认调整花生收获机的行进线路。而针对花生收获机
行进线路的调整,具体为:控制花生收获机的方向盘转动,则相对应的,花生收获机的方向
盘采用电动式方向盘。在实际调整过程中,则根据误差值来计算花生收获机的转向角度,以
自动控制花生收获机的方向盘转动。针对花生收获机的方向盘可以采用电动调节的方式,
可以参考常规具有自动驾驶功能汽车上采用的电动式方向盘形式,在此不做限制和赘述。
拾速度的第二传感器。其中,针对第一传感器和第二传感器的具体表现实体不做限制,结合
常规的花生收获机,采用相匹配类型的传感器来对应的来检测摘果装置的摘果速度和捡拾
装置的捡拾速度。
第二传感器来检测摘果装置和捡拾装置的状态来控制花生收获机的行驶速度,进而调节采
摘速度和捡拾速度。在保证高效采摘和捡拾操作的前提下,有效的减少堵塞情况的发生,从
而减少人工来处理堵塞,减少停机时间,进而提高收获效率并降低工人的劳动强度。
装置处于正常状态。具体的,第一传感器检测到摘果装置的扭矩和转速均未达到最大值时,
则判断摘果装置处于正常状态,此时,便无需调整花生收获机的行驶速度。
到摘果装置的扭矩变化率大于第一扭矩变化率值、和/或摘果装置的转速小于最小转速变
化率值时,则判断摘果装置处于堵塞状态;其中,所述第一扭矩变化率值大于0,所述最小转
速变化率值小于0。具体的,在判定摘果装置处于堵塞状态的情况下,则需要降低花生收获
机的行驶速度,通过降低行驶速度便可以有效的减小摘果装置的摘果数量,进而减少或避
免因采摘量过大而造成严重的堵塞。与此同时,在判定摘果装置处于堵塞状态的情况下,则
控制摘果装置反转,采用反转的方式,便可以使得堵塞住的果秧重新旋转推出,以实现自动
处理堵塞的果秧。
感器检测到捡拾装置的扭矩未达到最大值时,则判断摘果装置处于正常状态,此时,便无需
调整花生收获机的行驶速度。而当第二传感器检测到捡拾装置的扭矩大于第二额定最大扭
矩值时,则需要降低花生收获机的行驶速度,以减少或避免捡拾速度过大而导致捡拾装置
发生堵塞。
矩值的情况下,如果当第二传感器检测到捡拾装置的扭矩增大的变化率大于第二扭矩变化
率值时,则降低花生收获机的行驶速度;其中,所述第二扭矩变化率值大于0。在第二传感器
检测到捡拾装置的扭矩小于第二额定最大扭矩值的情况下,如果当第二传感器检测到捡拾
装置的扭矩减小的变化率小于第三扭矩变化率值时,则增大花生收获机的行驶速度;其中,
所述第三扭矩变化率值小于0。
进而调节摘果量和捡拾量,在保证花生高效收获的前提下,使得花生收获机处于平稳匹配
的行驶速度,减少因花生果秧采摘量过大而造成设备的堵塞,实现减少出现堵塞的情况,以
提高花生收获机的收获效率并降低工人的劳动强度。
在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。