[发明专利]弓棚智能插架覆膜一体机及其控制方法

说明书

本发明涉及一种弓棚智能插架覆膜一体机，包括智能覆膜装置、自主走直装置，以及智能控制装置，所述自主走直装置包括车体，以及两个前车轮和两个后车轮，所述车体的一端安装所述的智能覆膜装置，另一端安装有智能插架装置；两个后车轮均连接有固定在车体上的驱动电机，并分别安装有编码器，驱动电机和编码器分别与智能控制装置连接，所述智能控制装置还连接有安装在车体上的电子指南系统。本发明将智能覆膜装置和智能插架装置安装在同一个车体上，实现了插架和覆膜的一体化，车体移动时，智能控制装置通过编码器、电子指南系统对车体的移动进行控制，实现了车体走直、插架间距控制，自动化程度高，大幅降低了工人劳动强度。

技术领域

本发明涉及农业智能装备技术领域，尤其涉及一种弓棚智能插架覆膜一体机的设计与控制。

背景技术

现代农业生产中，弓棚在蔬菜栽培、育苗等方面的应用越来越广泛。利用竹木、钢材等材料作为棚架，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，能够提早或延迟蔬菜供应，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜，从而提高蔬菜供应量和新鲜度，同时有利于减少病虫害，防御自然灾害，增加经济效益。

弓棚建造成本较低，土地利用率高，可以保证较好的经济效益，是保护土地的蔬菜栽培的重要类型，发展潜力巨大。目前国内弓棚插架覆膜机还处于萌芽阶段，还没有很成熟的产品应用于农业生产。弓棚技术仍是人工建造，用米尺量具量出固定距离后进行两侧打孔，然后将弯好的竹坯插孔掩埋，这样不仅种植误差大，使整体抗风效果变差，而且浪费大量劳动力，劳动效率低下。种植完成后，利用人工覆膜，包括固定裙膜、顶膜等，覆膜效果差。

发明内容

本发明针对目前弓棚插架覆膜人工作业劳动强度大、效率低、工作繁琐，弓棚插架距离不均匀、需手动进杆、压杆、插杆等问题，发明了一种弓棚智能插架覆膜一体机及其控制方法，可实现弓棚插架覆膜机自主走直、全自动插架覆膜作业，提高插架、覆膜效率和准确度，确保了弓棚的结构强度。

为达到上述要求，本发明采用以下技术方案，提供一种弓棚智能插架覆膜一体机，包括智能覆膜装置、自主走直装置，以及控制所述自主走直装置的智能控制装置，所述自主走直装置包括车体，以及设置在所述车体上的两个前车轮和两个后车轮，所述车体的一端安装所述的智能覆膜装置，另一端安装有智能插架装置；

所述的两个后车轮均连接有固定在车体上的驱动电机，且两个后车轮上均安装有编码器，所述驱动电机和编码器分别与所述智能控制装置连接，所述智能控制装置还连接有安装在车体上的电子指南系统。

本方案将智能覆膜装置和智能插架装置安装在同一个车体上，由车体带动实现位置移动，实现了智能插架和覆膜的一体化，车体移动时，智能控制装置通过编码器、电子指南系统对车体的移动进行控制，实现了车体走直、插架间距控制，自动化程度高，大幅降低了工人劳动强度。

作为优选，所述智能控制装置包括固定在所述车体上且与所述驱动电机、编码器、电子指南系统连接的STM32单片机模块，以及通过wifi串口模块与所述STM32单片机模块通信的智能通讯设备。

本优选方案将智能控制系统中的智能通讯设备作为人机交互平台，wifi通信STM32单片机，可以预设插架距离、运动航向、运行速度、大田长度等参数，同时显示当前行走的距离、插架数量，便于及时了解插架情况；此外，STM32可以采用PID闭环算法控制行走电机转速调节小车行进速度，通过编码器和电子指南系统得到当前瞬时速度和实时角度，计算出单位时间内弓棚机沿设定航向行进的直线路程，从而方便对插架间距的控制，减少了插架和种植误差，提高了弓棚的整体强度。

作为优选，所述智能插架装置包括自动进杆装置和安装于所述自动进杆装置一侧的自动压插杆装置，所述自动进杆装置包括与所述车体固接的棚杆架、位于所述棚杆架下方的棚杆座，以及可将所述棚杆座推至所述自动压插杆装置下方且安装在棚杆架上的推送装置，所述棚杆架的侧架上穿设有两个上下布置的挡块，两个所述挡块之间的距离与棚杆的外径适配，两个挡块分别连接有带动其进出棚杆架的驱动装置，所述驱动装置安装在棚杆架上。