[发明专利]一种自动避障除草机工作头及地形自适应除草方法

说明书

一种自动避障除草机工作头及地形自适应除草方法。一种自动避障除草机工作头，包括中央控制单元及避障单元，刀组（4）与主梁轴（6）以及避障单元相互间活动连接；避障单元可绕主梁轴（6）转动；中央控制单元与避障单元电气连接，可控制避障单元绕主梁轴（6）转动。一种：通过设置中央控制单元和避障单元，避障单元探测前方障碍物，当探测到障碍物时，避障单元向中央控制单元发出探测信号，中央控制单元收到探测信号后控制避障单元做出避障动作。通过设置仿地形单元仿地形单元检测地形凹凸变化，当检测到地形凹凸变化时向中央控制单元根据发出地形变化信号，中央控制单元收到地形变化信号控制仿地形单元做出仿地形动作。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体涉及一种自动避障除草机工作头及除草机及其控制方法。

背景技术

目前，国内外研制的割草机种类较多，但多针对水田苗间杂草进行除草作业，而适用于山地果园的除草机较少。在实际工作中，由于山地果园的情况复杂，当割草机在行进时，在割草机机体的左侧、右侧或左、右两侧会出现障碍物（比如果树等），由于割草机的刀组是横向设置在机体前端且外露于机体左右两侧，当割草机机体的左侧、右侧或左、右两侧会出现障碍物时，割草机的刀组就会与障碍物相碰撞，从而影响除草作业过程。

一方面，山地果园的地形复杂，通常凹凸不平，且果树行间多有矮小树木及及其他障碍物，现有技术的除草机多数不能自动避开除草过程中前进方向上的障碍物；另一方面，不能根据自动适应地形的凹凸变化，使得除草高度应地形变化而高度不一。通过专利检索，已公开的专利文献中未找到与本发明同样的专利文献报道，与其相关的专利文献有以下几个：

1、申请号为“CN201510916296.6”，名称为一种可避障牵引式果园除草机及方法的发明专利。该专利公开了一种可避障牵引式果园除草机及方法，包括牵引杆，机架，链接销，药箱固定卡，药箱，液压缸，U型塑料罩盖连接杆，U型塑料罩盖，矩形塑料罩盖，弯折杆，防尘罩，弹簧杆，控制臂，法兰盘，圆形塑料罩盖，农药喷头，调节螺钉，电动机固定架，电动机，割草刀，隔膜泵，车轮，橡胶条，液路分配阀，液路分配阀进水管，药箱出水管，药箱回流管，1号出水管，2号出水管，3号出水管，4号出水管，5号出水管，6号出水管，7号出水管。该对比文件公开的技术方案通过添加液压伸缩机构，喷药、除草机构，避障机构，罩盖机构，折叠机构来达到果园除草智能、精准的目的，能在一定程度上实现自动避障除草的技术效果，但其利用圆形罩盖接触障碍物使除草机构向后折叠，离开障碍物在弹簧弹力作用下自动复位的方式极易因障碍物接触圆形罩盖内测卡住折叠机构，失去自动避障效果。

2、申请号为“CN201810066645 .3”，名称为一种双边立式自动避障株间除草机发明专利。该专利公开了一种双边立式自动避障株间除草机，包括机架单元、动力传动单元、行宽调节单元、两个自动避障单元、双边液压控制单元和两个除草单元。机架单元是其他各单元的安装载体，动力传动单元实现动力从拖拉机PTO传输到除草机；行宽调节单元可根据实际要求改变作业行宽；自动避障单元可实现除草单元自动避开作物茎秆，触杆机构是自动避障单元信号采集的重要部件；双边液压控制单元为液压马达和液压缸提供动力；除草单元用于作物行间杂草的浅耕除草，其中的仿形机构可保证在不平整地面上除草深度一致。该对比文件通过触杆机构及避障液压缸控制除草单元进入和移出作业行间，能在作物行间实现自动避障除草。但其触杆机构结构具有局限性，其探测范围小，极易探测不到前方障碍物，且除草部安装在避障机构外侧，对于除草机构前方的障碍物将无法躲避。

综上所述，提出一种能自动避障且能适应地形凹凸变化的地形自适应除草机具有非常重要的意义。

发明内容