[发明专利]一种地面高度检测装置和方法及安装该装置的收获机

权利要求书

1.一种地面高度检测装置，其特征在于，包括地面仿形部件(1)、转角放大机构(3)、角度传感器(4)和控制单元；

所述地面仿形部件(1)包括对称安装的仿形组件和摆动臂(108)，每组仿形组件均包括滑板(101)、第一连接杆(103)和第二连接杆(111)；所述滑板(101)包括滑杆(1011)和隆板(1012)；所述隆板(1012)的两侧分别设有滑杆(1011)，隆板(1012)的中部隆起，隆板(1012)的前端为尖端；所述第一连接杆(103)的中间为折弯结构；所述滑板(101)与第一连接杆(103)的一端连接，第一连接杆(103)另一端与第二连接杆(111)的一端连接；两个第二连接杆(111)的另一端及中部分别通过转轴Ⅱ(109)转动连接；转轴Ⅱ(109)分别与摆动臂(108)的一端与连接，转动臂(108)的另一端与转轴Ⅰ(107)连接；

所述转角放大机构(3)通过联轴器(2)与转轴Ⅰ(107)连接；

所述角度传感器(4)与转角放大机构(3)连接；

所述控制单元与角度传感器(4)连接。

2.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，每组仿形组件还包括弹簧连接座(106)和弹簧(110)；

所述弹簧连接座(106)安装在第二连接杆(111)的中部；所述弹簧(110)的一端与第二连接杆(111)另一端的转轴Ⅱ(109)连接，弹簧(110)的另一端与弹簧连接座(106)连接。

3.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，还包括连接座(105)；

所述连接座(105)上部用于与机架(7)连接，下部与摆动臂(108)通过转轴Ⅰ(107)铰接。

4.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，所述转角放大机构(3)包括齿圈(301)、齿圈驱动轮(302)、行星架(303)、行星轮(304)、太阳轮(305)和太阳轮传动轴(306)；

所述转轴Ⅰ(107)与齿圈驱动轮(302)连接，齿圈驱动轮(302)与齿圈(301)连接，齿圈驱动轮(302)带动齿圈(301)转动，所述行星轮(304)安装在行星架(303)上，所述齿圈(301)与三个行星轮(304)内啮合，行星轮(304)与太阳轮(305)外啮合，太阳轮(305)与太阳轮传动轴(306)连接；太阳轮传动轴(306)与角度传感器(4)连接。

5.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，所述第一连接杆(103)与第二连接杆(111)的连接处设有对应的若干通孔，通过螺栓连接，能够调节第一连接杆(103)与第二连接杆(111)之间的长度。

6.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，所述第一连接杆(103)的一端与滑板(101)通过螺栓Ⅰ(102)连接，另一端与第二连接杆(111)通过螺栓Ⅱ(104)连接。

7.根据权利要求1所述的地面高度检测装置，其特征在于，还包括连接板(5)；

所述行星架(303)和角度传感器(4)分别安装在连接板(5)上。

8.一种收获机，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的地面高度检测装置。

9.一种根据权利要求1-7任意一项所述的地面高度检测装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

所述地面仿形部件(1)的滑板(101)与垄面接触，隆板(1012)浮行于垄面上前进；所述滑板(101)随着地面的凸起或者凹陷，通过第一连接杆(103)和第二连接杆(111)带动摆动臂(108)转动，摆动臂(108)带动转轴Ⅰ(107)转动，转轴Ⅰ(107)将转动的角度通过转角放大机构(3)进行放大，角度传感器(4)测得放大后的角度，并传递给控制单元，控制单元计算得到以地面为基准的地面高度变化量h。

10.根据权利要求9所述的地面高度检测装置的检测方法，其特征在于，所述控制单元通过以下公式计算得到以地面为基准的地面高度变化量h：

若地面凸起：

若地面凹陷：

其中，h为以地面为基准的地面高度变化量，为摆动臂(108)的转动角度变化量，α为第一连接杆(103)弯曲角度(取锐角)，L为转轴Ⅰ(107)到转轴Ⅱ(109)的中心距离；

所述摆动臂(108)将转动的角度通过转角放大机构(3)进行放大，所述摆动臂(108)的转动角度变化量等于齿圈(301)转动角度通过以下公式计算：

k为转角放大倍数，n₁为齿圈(301)齿数，n₂为太阳轮(305)齿数，

为太阳轮(305)转动角度，通过角度传感器(4)测得。