[发明专利]一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法，包括随动仿形装置、机器视觉识别装置、超声测高装置；应用于小型切段式履带甘蔗收获机的割台随动，并利用多源信息融合的方法，对各自传感器反馈的信息，进行融合分析，提高割台随动控制的稳定性和精度，从而有效的保证甘蔗的收获质量与收获效率；机器视觉辅助导航装置，应用于辅助小型切段式履带甘蔗收获机的导航，防止在收获作业时，小型切段式履带收获机出现过大的变向，对未收获区域造成损害。

技术领域

本发明涉及小型切段式履带甘蔗收获机检测领域，具体地说是一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法。

背景技术

甘蔗是我国主要经济作物之一，是主要的糖业原材料。我国广西地区是甘蔗种植的主要产区之一，但由于广西地区地形地貌特征较为复杂，导致大部分地区无法采用大型甘蔗收获机进行作业，仍然采用人工进行收获，不但耗时耗力，而且收获的效率较低。随着我国人工成本不断增加，甘蔗机收率有着较大的发展空间，由其是小型切段式履带甘蔗收获机。小型的甘蔗收获机，可以适应我国南方丘陵地带甘蔗的收获。切段式是在甘蔗收获过程中，将甘蔗切成等长度的小段，因此在收获机内部容易剔除和分离蔗叶，有效的解决甘蔗收获机易堵塞的问题。用履带进行田间收获，可以易于甘蔗收获机在道路比较泥泞崎岖的作业区域中行驶。所以，小型切段式履带甘蔗收获机在我国南方丘陵地区具有较好的应用场景和较大的市场发展空间。

为进一步推动我国甘蔗行业快速健康发展，降低我国甘蔗收获时宿根破头率，用以保证来年宿根的发芽率，并提高切甘合格率、蔗茎合格率和段位合格率，进一步提升我国小型甘蔗收获机的智能化水平，保证甘蔗经济效能的最大化，本发明提出了小型切段式履带甘蔗收获机感应装置及控制方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法，提升我国甘蔗收获质量，进一步推动我国甘蔗收获机的智能化水平，降低甘蔗收获时宿根破头率，提高切段式甘蔗收获机蔗茎合格率，提升甘蔗种植产区整体的经济效益，降低人工成本，增加农民收入。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，设置于小型切段式履带甘蔗收获机，包括：

随动仿形装置1，设置于扶蔗器12两侧，连接车载控制器，采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，反馈给车载控制器；所述随动仿形装置1为轮式仿形机构，通过仿形轮与地面接触，感知甘蔗收获作业区域的地面起伏变化，将地面起伏变化转换为随动仿形装置的角度变化信息。随动仿形装置,包括仿形轮、连接转臂、旋转销轴、支撑架、连杆机构、角度传感器及复位机构，其中支撑架上设有可转动的旋转销轴，连接转臂的一端与仿形轮连接，另一端与旋转销轴连接，角度传感器安装在支撑架上且通过连杆机构与旋转销轴连接，复位机构设于支撑架与连接转臂间，用于连接转臂的复位。

机器视觉识别装置3，包括视觉采集装置和图像识别装置，其中视觉采集装置设置于切割平台4的中间位置，且高于切割刀盘2，连接图像识别装置，图像识别装置连接车载控制器，视觉采集装置采集图像后，发送给图像识别装置对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘2位置进行识别，并将检测切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息，发送给车载控制器；图像识别装置包括：单目相机和图像分析装置，其中单目相机主要用于图像信息的采集，分析控制器为JetsonTX2，用于对单目相机采集的图像进行分析和存储。

超声测高装置5，设置于切割平台4两侧，连接车载控制器，采集切割平台4的高度信息，发送到车载控制器；所述超声测高装置5为两个M18超声测距传感器，安装在切割平台4上，通过超声波来获取切割平台到收获作业区域地面的高度信息。

所述图像识别装置包括：单目相机和图像分析装置，其中单目相机主要用于图像信息的采集，分析控制器为JetsonTX2，用于对单目相机采集的图像进行分析和存储。