一种颗粒肥间隙施撒装置及其控制方法转让专利

申请号 : CN202110033299.0

文献号 : CN112789986B

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相似专利:

发明人 : 张园韦丽娇邓干然欧忠庆邓怡国王业勤燕波

申请人 : 中国热带农业科学院农业机械研究所

摘要 :

本发明提供一种颗粒肥间隙施撒装置,包括控制电路、驱动装置、刮肥装置、肥箱、下肥管道、人机交互模块、固定支架和树干检测模块;其中,控制电路用于控制整个施撒装置的工作过程,通过树干检测模块识别树干,设置一定延时后控制电路驱动装置转动,从而带动刮肥装置转动;存储于肥箱中的肥料被刮肥装置刮移出肥箱,从出料口出撒入下肥管道中,通过下肥管道出料端,将肥料进行施撒;通过人机交互模块可以是实时向控制电路中写入控制参数,实现对施撒装置的控制。本方案通过定距检测,根据树位间距设置延时,再驱动刮肥装置实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目的,在节省资源的同时,促进树木对肥料的吸收;同时,本装置结构简单,操作方便。

权利要求 :

1.一种颗粒肥间隙施撒装置,设置于施肥机上,其特征在于,包括控制电路(1)、驱动装置(2)、刮肥装置(3)、肥箱(4)、下肥管道(5)、人机交互模块(6)、固定支架(7)和树干检测模块(8);其中:

所述控制电路(1)、驱动装置(2)、刮肥装置(3)、肥箱(4)、下肥管道(5)、人机交互模块(6)、树干检测模块(8)均设置在所述固定支架(7)上,通过固定支架(7)设置与施肥机上;

所述肥箱(4)底部设置有出料口,所述下肥管道(5)入料端设置在所述出料口下方;

所述刮肥装置(3)设置在所述肥箱(4)壁沿上,通过所述出料口将所述肥箱(4)中的颗粒肥送入所述下肥管道(5)中,通过所述下肥管道(5)出料端,将肥料进行施撒;

所述驱动装置(2)用于驱动所述刮肥装置(3)转动;

所述树干检测模块(8)信号输出端与所述控制电路(1)输入端电性连接;

所述驱动装置(2)控制端与所述控制电路(1)输出端电性连接;

所述控制电路(1)与所述人机交互模块(6)电性连接,实现信息交互;

本装置的控制过程具体包括以下步骤:S1:通过人机交互模块(6)在控制电路(1)中预设树干检测模块(8)检测距离、检测频率;

S2:林间工作环境下,树干检测模块(8)开始检测树干,根据检测频率实时读取距离数据,当检测距离内有树木时,控制电路(1)经信号识别与分析,根据树位间距和施肥机行进速度计算的距离,通过人机交互模块(6)在控制电路(1)中预设延时时间Xs;

S3:经过延时时间Xs后,通过控制电路(1)发送控制信号控制驱动装置(2)进行工作,驱动装置(2)根据人机交互模块(6)的选择执行相应的驱动速度,通过不同的驱动速度控制刮肥装置(3)的排量;

S4:根据树位间距和施肥机行进速度计算的距离,通过人机交互模块(6)在控制电路(1)中预设驱动保持时间Ys,保持时间结束后驱动暂停;驱动保持时间开始到树干检测模块(8)再次检测到树干时的时间Zs大于Xs,则驱动连续工作,延时时间Xs无效;若Zs小于Xs,则保持总时间到2Zs时驱动停止;

S5:延时时间Xs到时,驱动装置(2)又开始工作,返回执行步骤S4;

其中,延时时间Xs是预制时间,确保树干检测模块(8)检测到第一棵树时,施肥机经过延时时间Xs后,刚好达到下一棵树的滴水线位置开始驱动施肥;驱动保持时间Ys表示驱动装置(2)保持工作的时间,随着行进时间的计算,确保施肥覆盖全部的滴水线范围;时间Zs表示驱动保持时间开始到树干检测模块(8)再次检测到树干时的时间;总时间表示当前驱动保持时间到2Zs时驱动停止。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述驱动装置(2)包括驱动电机(21)、传送链(22)、90度传动齿轮箱(23)和传动杆;其中:所述驱动电机(21)、90度传动齿轮箱(23)均设置在所述固定支架(7)上;

所述驱动电机(21)控制端与所述控制电路(1)输出端电性连接;

所述驱动电机(21)传动轴通过所述传送链(22)与所述90度传动齿轮箱(23)主动轴连接;

所述传动杆一端固定设置在所述90度传动齿轮箱(23)从动轴上,另一端与所述刮肥装置(3)固定连接,从而驱动刮肥装置(3)转动。

3.根据权利要求2所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述刮肥装置(3)包括刮肥转盘(31)和刮肥板(32);其中:所述刮肥转盘(31)与所述90度传动齿轮箱(23)输出末端连接设置在所述固定支架(7)上;

所述刮肥板(32)与所述刮肥转盘(31)预留有相对可调的间隙,实现精量刮肥的调整;

所述刮肥转盘(31)中心与所述传动杆固定连接,从而驱动刮肥装置(3)的刮肥转盘(31)和刮肥板(32)相对转动。

4.根据权利要求1所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述人机交互模块(6)包括输入模块(61)、显示模块(62)和报警模块(63);其中:所述输入模块(61)、显示模块(62)和报警模块(63)均设置在所述固定支架(7)上;

所述输入模块(61)输出端与所述控制电路(1)输入端电性连接;

所述显示模块(62)、报警模块(63)输入端均与所述控制电路(1)输出端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述树干检测模块(8)主体为激光传感器,其信号输出端与所述控制电路(1)输入端电性连接。

6.所述权利要求1所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,还包括下肥检测模块(9);所述下肥检测模块(9)设置于所述下肥管道(5)上,其信号输出端与所述控制电路(1)输入端电性连接。

7.根据权利要求6所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述下肥检测模块(9)的检测主体采用压力传感器和红外传感器。

8.根据权利要求1~7任一项所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,所述控制电路(1)包括微处理器(11)、电机驱动模块(12)和存储器(13);其中:所述微处理器(11)、电机驱动模块(12)和存储器(13)均设置在所述固定支架(7)上;

所述微处理器(11)输出端通过所述电机驱动模块(12)与所述驱动装置(2)控制端电性连接;

所述微处理器(11)与所述存储器(13)电性连接,实现信息交互;

所述微处理器(11)与所述树干检测模块(8)信号输出端电性连接;

所述微处理器(11)与所述人机交互模块(6)电性连接,实现信息交互。

9.根据权利要求1所述的一种颗粒肥间隙施撒装置,其特征在于,在控制过程的步骤S3中,控制电路(1)通过控制驱动装置(2)中驱动电机(21)的转动速度,间接控制刮肥装置(3)上刮肥转盘(31)的转动速度,带动刮肥板(32)将肥箱(4)中的肥料送入下肥管道(5)中。

说明书 :

一种颗粒肥间隙施撒装置及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及施肥器械技术领域,更具体的,涉及一种颗粒肥间隙施撒装置及其控制方法。

背景技术

[0002] 在现有林地施肥过程中,林地开沟施肥机常采用开通沟连续施肥的方式进行,其工作效率较传统的施肥技术已能显著提升。公开号为CN106612826A的中国发明专利申请于
2017年5月10日公开了一种开沟施肥机,包括底盘、安装在底盘上的机架以及安装在机架上
的挖土装置、切割开沟装置、升降装置和施肥机构,所述底盘上设有发动机和底盘行走装
置,所述挖土装置包括第一链条和安装在第一链条外圈上的挖土铲,所述切割开沟装置设
于挖土装置后侧,所述切割开沟装置上设有两条相互平行且具有一定间距的锯链,所述挖
土装置通过连接固定板固定连接切割开沟装置,所述升降装置可同步带动连接固定板沿固
定在机架上的导向柱上下升降,所述施肥机构设于机架前端。其工作时切割开沟装置、挖土
装置及施肥机构协同作业,能够实现开沟、施肥、盖土的一次良性循环,由于其采用机器化
作业,工作效率大幅提高。但是在树位间距较大环境下,该施肥机大部分施肥区域都超过了
树冠滴水线位置,会造成极大浪费,且不利于树木对肥料的吸收,与国家肥料减施提效的目
标相背离。

发明内容

[0003] 本发明为克服现有的开沟施肥机在使用过程中,存在浪费且不利于树木对肥料的吸收的技术缺陷,提供一种颗粒肥间隙施撒装置及其控制方法。
[0004] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
[0005] 一种颗粒肥间隙施撒装置,设置于施肥机上,包括控制电路、驱动装置、刮肥装置、肥箱、下肥管道、人机交互模块、固定支架和树干检测模块;其中:
[0006] 所述控制电路、驱动装置、刮肥装置、肥箱、下肥管道、人机交互模块、树干检测模块均设置在所述固定支架上,通过固定支架设置与施肥机上;
[0007] 所述肥箱底部设置有出料口,所述下肥管道入料端设置在所述出料口下方;
[0008] 所述刮肥装置设置在所述肥箱壁沿上,通过所述出料口将所述肥箱中的颗粒肥送入所述下肥管道中,通过所述下肥管道出料端,将肥料进行施撒;
[0009] 所述驱动装置用于驱动所述刮肥装置转动;
[0010] 所述树干检测模块信号输出端与所述控制电路输入端电性连接;
[0011] 所述驱动装置控制端与所述控制电路输出端电性连接;
[0012] 所述控制电路与所述人机交互模块电性连接,实现信息交互。
[0013] 上述方案中,控制电路用于控制整个施撒装置的工作过程,通过树干检测模块识别树干,设置一定延时后控制电路驱动装置转动,从而带动刮肥装置转动;存储于肥箱中的
肥料被刮肥装置刮移出肥箱,从出料口出撒入下肥管道中,通过下肥管道出料端,将肥料进
行施撒;通过人机交互模块可以是实时向控制电路中写入控制参数,实现对施撒装置的控
制。
[0014] 上述方案中,本方案通过定距检测,根据树位间距设置延时,再驱动刮肥装置实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目的,在节省资源的同时,促进树木对肥料的吸收;同时,本
装置结构简单,操作方便。
[0015] 上述方案中,固定支架用于固定本装置其他组件,可以很好地将装置固定设置在施肥机上,方便装置的安装及使用。
[0016] 其中,所述驱动装置包括驱动电机、传送链、90度传动齿轮箱和传动杆;其中:
[0017] 所述驱动电机、90度传动齿轮箱均设置在所述固定支架上;
[0018] 所述驱动电机控制端与所述控制电路输出端电性连接;
[0019] 所述驱动电机传动轴通过所述传送链与所述90度传动齿轮箱主动轴连接;
[0020] 所述传动杆一端固定设置在所述90度传动齿轮箱从动轴上,另一端与所述刮肥装置固定连接,从而驱动刮肥装置转动。
[0021] 上述方案中,当驱动装置需要工作时,控制电路控制驱动电机进行转动,设置在驱动电机传动轴与90度传动齿轮箱主动轴之间的传送链开始传动;90度传动齿轮箱主动轴转
动时,90度传动齿轮箱从动轴也开始转动,此时,传动杆也开始转动,最终驱动刮肥装置转
动;其中,通过在90度传动齿轮箱中设置不同型号的齿轮,可以很好地实现减速驱动,防止
刮肥装置转速过快而导致出料不精确。
[0022] 其中,所述刮肥装置包括刮肥转盘和刮肥板;其中:
[0023] 所述刮肥转盘与所述90度传动齿轮箱输出末端连接设置在所述固定支架上;
[0024] 所述刮肥板与所述刮肥转盘预留有相对可调的间隙,实现精量刮肥的调整;
[0025] 所述刮肥转盘中心与所述传动杆固定连接,从而驱动刮肥装置的刮肥转盘和刮肥板相对转动。
[0026] 上述方案中,由刮肥转盘和刮肥板组成的刮肥装置设置在肥箱壁沿上,在传动杆的驱动下,刮肥转盘开始与刮肥板发生相对转动,通过预留的相对可调的间隙,实现精量刮
肥的调整,将一定体积的定量的肥料刮出刮肥转盘;由于重力的作用,刮肥转盘中的肥料会
自动地填进下肥斗中通过下肥管道实现施撒。
[0027] 其中,所述人机交互模块包括输入模块、显示模块和报警模块;其中:
[0028] 所述输入模块、显示模块和报警模块均设置在所述固定支架上;
[0029] 所述输入模块输出端与所述控制电路输入端电性连接;
[0030] 所述显示模块、报警模块输入端均与所述控制电路输出端电性连接。
[0031] 上述方案中,输入模块上设置有转速档位,通过转速档位可以更方便地调整驱动电机的转动,并由显示模块进行显示;当装置工作异常或下肥异常时,控制电路会收到相应
的信号,此时由报警模块进行报警。
[0032] 其中,所述树干检测模块主体为激光传感器,其信号输出端与所述控制电路输入端电性连接。
[0033] 上述方案中,树干检测模块采用激光传感器,通过发送激光信号检测树干,当有树干时,激光传感器可以反馈会控制电路信号,从而达到实时检测树干的目的;其中,激光传
感器发射信号口要与树干垂直。
[0034] 其中,所述装置还包括下肥检测模块;所述下肥检测模块设置于所述下肥管道上,其信号输出端与所述控制电路输入端电性连接。
[0035] 上述方案中,下肥检测模块可以实时检测下肥连续情况,在应当下肥的时间段内,若下肥检测模块没有检测到下肥的信号,则会由报警模块进行报警。
[0036] 其中,所述下肥检测模块的检测主体采用压力传感器和红外传感器。
[0037] 上述方案中,施撒装置在下肥管道上安装压力传感器和红外传感器,压力传感器用于实施监控肥箱和承装肥料的总量,设定的临界数据为肥料桶重量,当肥箱中无肥料时,
则会由报警模块进行缺肥报警;同时,红外传感器的发射器和接收器对应地设置在下肥管
道上,通过监测下肥的影像轨迹实现对下肥量的监测,判断下肥管道中是否有肥料流过,如
无肥料则会由报警模块进行报警。
[0038] 其中,所述控制电路包括微处理器、电机驱动模块和存储器;其中:
[0039] 所述微处理器、电机驱动模块和存储器均设置在所述固定支架上;
[0040] 所述微处理器输出端通过所述电机驱动模块与所述驱动装置控制端电性连接;
[0041] 所述微处理器与所述存储器电性连接,实现信息交互;
[0042] 所述微处理器与所述树干检测模块信号输出端电性连接;
[0043] 所述微处理器与所述人机交互模块电性连接,实现信息交互。
[0044] 一种颗粒肥间隙施撒装置的控制方法,包括以下步骤:
[0045] S1:通过人机交互模块在控制电路中预设树干检测模块检测距离、检测频率;
[0046] S2:林间工作环境下,树干检测模块开始检测树干,根据检测频率实时读取距离数据,当检测距离内有树木时,控制电路经信号识别与分析,根据树位间距和施肥机行进速度
计算的距离,通过人机交互模块在控制电路中预设延时时间 Xs;
[0047] S3:经过延时时间Xs后,通过控制电路发送控制信号控制驱动装置进行工作,驱动装置根据人机交互模块的选择执行相应的驱动速度,通过不同的驱动速度控制刮肥装置的
排量;
[0048] S4:根据树位间距和施肥机行进速度计算的距离,通过人机交互模块在控制电路中预设驱动保持时间Ys,保持时间结束后驱动暂停;驱动保持时间开始到树干检测模块再
次检测到树干时的时间Zs大于Xs,则驱动连续工作,延时时间 Xs无效;若Zs小于Xs,则保持
总时间到2Zs时驱动停止;
[0049] S5:延时时间Xs到时,驱动装置又开始工作,返回执行步骤S4。
[0050] 其中,在所述步骤S3中,控制电路通过控制驱动装置中驱动电机的转动速度,间接控制刮肥装置上刮肥转盘的转动速度,带动刮肥板将肥箱中的肥料送入下肥管道中。
[0051] 上述方案中,延时时间Xs是预制时间,是根据树的株距距离实际和拖拉机慢2档的行进速度计算而来,确保检测到第一棵树时,拖拉机经过延时时间Xs 后,刚好达到下一棵
树的滴水线位置开始驱动施肥,驱动保持时间Ys也是预制时间,也是根据拖拉机慢2的行进
速度和树冠的滴水线平均直径计算,确保随着行进时间的计算可以确保施肥覆盖全部的滴
水线范围;驱动保持时间开始到树干检测模块再次检测到树干时的时间Zs为比较时间,当
Zs大于Xs时间两棵树的滴水线位置已经有重复,因此延迟时间Xs无效,同样了保证有滴水
线的位置能够确保下肥的需要。
[0052] 与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:
[0053] 本发明提供一种颗粒肥间隙施撒装置,通过定距检测,根据树位间距设置延时,再驱动刮肥装置实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目的,在节省资源的同时,促进树木对肥
料的吸收;同时,本装置结构简单,操作方便。

附图说明

[0054] 图1为本发明所述装置的结构示意图;
[0055] 图2为本发明所述控制电路连接示意图;
[0056] 图3为树干检测示意图;
[0057] 图4为排肥结果图;
[0058] 其中:1、控制电路;11、微处理器;12、电机驱动模块;13、存储器;2、驱动装置;21、驱动电机;22、传送链;23、90度传动齿轮箱;3、刮肥装置;31、刮肥转盘;32、刮肥板;4、肥箱;
5、下肥管道;51、下肥斗;6、人机交互模块;61、输入模块;62、显示模块;63、报警模块;7、固
定支架;8、树干检测模块;9、下肥检测模块。

具体实施方式

[0059] 附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
[0060] 为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
[0061] 对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0062] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0063] 实施例1
[0064] 如图1所示,一种颗粒肥间隙施撒装置,设置于施肥机上,包括控制电路1、驱动装置2、刮肥装置3、肥箱4、下肥管道5、人机交互模块6、固定支架7和树干检测模块8;其中:
[0065] 所述控制电路1、驱动装置2、刮肥装置3、肥箱4、下肥管道5、人机交互模块6、树干检测模块8均设置在所述固定支架7上,通过固定支架7设置与施肥机上;
[0066] 所述肥箱4底部设置有出料口,所述下肥管道5入料端设置在所述出料口下方;
[0067] 所述刮肥装置3设置在所述肥箱4壁沿上,通过所述出料口将所述肥箱4中的颗粒肥送入所述下肥管道5中,通过所述下肥管道5出料端,将肥料进行施撒;
[0068] 所述驱动装置2用于驱动所述刮肥装置3转动;
[0069] 所述树干检测模块8信号输出端与所述控制电路1输入端电性连接;
[0070] 所述驱动装置2控制端与所述控制电路1输出端电性连接;
[0071] 所述控制电路1与所述人机交互模块6电性连接,实现信息交互。
[0072] 在具体实施过过程中,在下肥管道5入料端出设置有下肥斗51,避免肥料由于施肥机的运动直接撒落地面,造成浪费。
[0073] 在具体实施过程中,控制电路1用于控制整个施撒装置的工作过程,通过树干检测模块8识别树干,设置一定延时后控制电路1驱动装置转动,从而带动刮肥装置3转动;存储
于肥箱4中的肥料被刮肥装置3刮移出肥箱4,从出料口出撒入下肥管道5中,通过下肥管道5
出料端,将肥料进行施撒;通过人机交互模块6可以是实时向控制电路1中写入控制参数,实
现对施撒装置的控制。
[0074] 在具体实时过程中,本方案通过定距检测,根据树位间距设置延时,再驱动刮肥装置3实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目的,在节省资源的同时,促进树木对肥料的吸收;
同时,本装置结构简单,操作方便。
[0075] 在具体实时过程中,固定支架7用于固定本装置其他组件,可以很好地将装置固定设置在施肥机上,方便装置的安装及使用。
[0076] 其中,所述驱动装置2包括驱动电机21、传送链22、90度传动齿轮箱23和传动杆;其中:
[0077] 所述驱动电机21、90度传动齿轮箱23均设置在所述固定支架7上;
[0078] 所述驱动电机21控制端与所述控制电路1输出端电性连接;
[0079] 所述驱动电机21传动轴通过所述传送链22与所述90度传动齿轮箱23主动轴连接;
[0080] 所述传动杆一端固定设置在所述90度传动齿轮箱23从动轴上,另一端与所述刮肥装置3固定连接,从而驱动刮肥装置3转动。
[0081] 在具体实时过程中,当驱动装置2需要工作时,控制电路1控制驱动电机21 进行转动,设置在驱动电机21传动轴与90度传动齿轮箱23主动轴之间的传送链22开始传动;90度
传动齿轮箱23主动轴转动时,90度传动齿轮箱23从动轴也开始转动,此时,传动杆也开始转
动,最终驱动刮肥装置3转动;其中,通过在90度传动齿轮箱23中设置不同型号的齿轮,可以
很好地实现减速驱动,防止刮肥装置3转速过快而导致出料不精确。
[0082] 更具体的,所述刮肥装置3包括刮肥转盘31和刮肥板32;其中:
[0083] 所述刮肥转盘31与所述90度传动齿轮箱23输出末端连接设置在所述固定支架7上;
[0084] 所述刮肥板32与所述刮肥转盘31预留有相对可调的间隙,实现精量刮肥的调整;
[0085] 所述刮肥转盘31中心与所述传动杆固定连接,从而驱动刮肥装置3的刮肥转盘31和刮肥板32相对转动。
[0086] 在具体实时过程中,由刮肥转盘31和刮肥板32组成的刮肥装置3设置在肥箱4壁沿上,在传动杆的驱动下,刮肥转盘31开始与刮肥板32发生相对转动,通过预留的相对可调的
间隙,实现精量刮肥的调整,将一定体积的定量的肥料刮出肥箱4;由于重力的作用,肥箱4
中的肥料会自动地填进在刮肥转盘31与刮肥板32的间隙中。
[0087] 更具体的,所述人机交互模块6包括输入模块61、显示模块62和报警模块 63;其中:
[0088] 所述输入模块61、显示模块62和报警模块63均设置在所述固定支架7上;
[0089] 所述输入模块61输出端与所述控制电路1输入端电性连接;
[0090] 所述显示模块62、报警模块63输入端均与所述控制电路1输出端电性连接。
[0091] 在具体实时过程中,输入模块61上设置有转速档位,通过转速档位可以更方便地调整驱动电机21的转动,并由显示模块62进行显示;当装置工作异常或下肥异常时,控制电
路1会收到相应的信号,此时由报警模块63进行报警。
[0092] 更具体的,所述树干检测模块8主体为激光传感器,其信号输出端与所述控制电路1输入端电性连接。
[0093] 在具体实施过程中,树干检测模块8采用激光传感器,通过发送激光信号检测树干,当有树干时,激光传感器可以反馈会控制电路1信号,从而达到实时检测树干的目的;其
中,激光传感器发射信号口要与树干垂直。
[0094] 更具体的,所述装置还包括下肥检测模块9;所述下肥检测模块9设置于所述下肥管道5上,其信号输出端与所述控制电路1输入端电性连接。
[0095] 在具体实施过程中,下肥检测模块9可以实时检测下肥连续情况,在应当下肥的时间段内,若下肥检测模块9没有检测到下肥的信号,则会由报警模块63 进行报警。
[0096] 更具体的,所述下肥检测模块9的检测主体采用压力传感器和红外传感器。
[0097] 在具体实施过程中,施撒装置在下肥管道5上安装压力传感器和红外传感器,压力传感器用于实施监控肥箱4和承装肥料的总量,设定的临界数据为肥箱4重量,当肥箱中无
肥料时,则会由报警模块63进行缺肥报警;同时,红外传感器的发射器和接收器对应地设置
在下肥管道5上,通过监测下肥的影像轨迹实现对下肥量的监测,判断下肥管道5中是否有
肥料流过,如无肥料则会由报警模块 63进行报警。
[0098] 更具体的,所述控制电路1包括微处理器11、电机驱动模块12和存储器13;其中:
[0099] 所述微处理器11、电机驱动模块12和存储器13均设置在所述固定支架7上;
[0100] 所述微处理器11输出端通过所述电机驱动模块12与所述驱动装置2控制端电性连接;
[0101] 所述微处理器11与所述存储器13电性连接,实现信息交互;
[0102] 所述微处理器11与所述树干检测模块8信号输出端电性连接;
[0103] 所述微处理器11与所述人机交互模块6电性连接,实现信息交互。
[0104] 在具体实施过程中,微处理器11采用STC15单片机;显示模块62采用 LCD12864液晶显示模块;树干检测模块8采用TOF激光测距传感器,测距8 米以内;电机驱动模块12采用
24V10A直流有电刷电机驱动模块。
[0105] 实施例2
[0106] 更具体的,在实施例1的基础上,提供一种颗粒肥间隙施撒装置的控制方法,包括以下步骤:
[0107] S1:通过人机交互模块6在控制电路1中预设树干检测模块8检测距离、检测频率0.2s/次;
[0108] S2:林间工作环境下,树干检测模块8开始检测树干,根据检测频率实时读取距离数据,即TOF传感器距离数据,当检测距离内有树木时,控制电路1经信号识别与分析,根据
树位间距和施肥机行进速度计算的距离,通过人机交互模块6在控制电路1中预设延时时间
Xs;
[0109] S3:经过延时时间Xs后,通过控制电路1发送控制信号控制驱动装置2进行工作,驱动装置2根据人机交互模块6的选择执行相应的驱动速度,通过不同的驱动速度控制刮肥装
置3的排量;
[0110] S4:根据树位间距和施肥机行进速度计算的距离,通过人机交互模块6在控制电路1中预设驱动保持时间Ys,保持时间结束后驱动暂停;驱动保持时间开始到树干检测模块8
再次检测到树干时的时间Zs大于Xs,则驱动连续工作,延时时间Xs无效;若Zs小于Xs,则保
持总时间到2Zs时驱动停止;
[0111] S5:延时时间Xs到时,驱动装置2又开始工作,返回执行步骤S4。
[0112] 更具体的,在所述步骤S3中,控制电路1通过控制驱动装置2中驱动电机 21的转动速度,间接控制刮肥装置3上刮肥转盘31的转动速度,带动刮肥板32 将肥箱4中的肥料送入
下肥管道5中。
[0113] 在具体实施过程中,延时时间Xs是预制时间,是根据树的株距距离实际和拖拉机慢2档的行进速度计算而来,确保检测到第一棵树时,拖拉机经过延时时间Xs后,刚好达到
下一棵树的滴水线位置开始驱动施肥,驱动保持时间Ys也是预制时间,也是根据拖拉机慢2
的行进速度和树冠的滴水线平均直径计算,确保随着行进时间的计算可以确保施肥覆盖全
部的滴水线范围;驱动保持时间开始到树干检测模块再次检测到树干时的时间Zs为比较时
间,当Zs大于Xs时间两棵树的滴水线位置已经有重复,因此延迟时间Xs无效,同样了保证有
滴水线的位置能够确保下肥的需要。
[0114] 在具体实时过程中,采用有色专用颗粒肥,下肥检测模块9判断下肥管道5 是否有肥料流过,如未检测到肥料流量的xs后,反馈信号给报警模块63开始报警。
[0115] 在具体实施过程中,如图3所示的树干检测示意图,树干检测模块8的有效检测范围一般设置为0——B,且距离A为最佳检测距离,具体数值可以根据林间环境或者种植农艺
决定;经过本方案进行控制后,完成对林间树木肥料的施撒,具体施肥结果如图4所示,通过
定距检测,根据树位间距设置延时,再驱动刮肥装置3实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目
的,在节省资源的同时,促进树木对肥料的吸收;同时,本装置结构简单,操作方便。
[0116] 在具体实施过程中,为进一步说明本方案的技术效果,在保证控制参数一致的情况下,为本方案设置对比实验,具体如下表所示:
[0117]
[0118] 从表格中可明显得到,在完成同样施肥面积的情况下,加装本装置的方式肥料使用量少,作业时间短,且系统可以自动完成,实现肥料的精确施撒和间隙施撒的目的,而且
做到了肥量、下肥中断、肥料轨迹等参数的实时监测和相关计算指标的实时统计,在节省资
源的同时,促进树木对肥料的吸收。
[0119] 显然,本发明的上述实施例仅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。