[发明专利]一种横向甘蔗种植机供种机构的自动控制方法及系统

说明书

本发明提供一种横向甘蔗种植机供种机构的自动控制方法及系统，属于农业机械自动化领域，方法包括如下步骤：用传感器检测判断集蔗箱蔗量和输送状态，并适时控制液压缸和液压马达的运动状态来改变供种箱的供种量，从而保证集蔗箱的种量平衡，达到有序播种。但若在供种中，检测到供种箱种量需调整时，则及时控制液压提升装置动作，从而使得箱内保持充足的蔗量储备，更好保证其对集蔗箱的连续供种工作。特别的，在供种箱蔗量严重不足时，还可通过报警模块提醒人工补蔗。通过供种箱和集蔗箱的协同控制，实现了有序连续供种，而且通过供种机构的自动控制，提高种植机的工作效率并减少了人工劳动强度，实现自动化和精准化种植。

技术领域

本发明涉及农业机械自动化领域，尤其涉及一种横向甘蔗种植机供种机构的自动控制方法及系统。

背景技术

广西是我国重要的糖料蔗生产基地，但受到工业成本高、人工成本高、市场竞争力下降等因素的影响，甘蔗种植面积逐年下降。同时，甘蔗种植作为生产过程中劳动强度最大的环节之一，目前机械化和智能化水平较低，农机的适应性和推广性也比较差。而技术现状是：在广西现存的预切种式甘蔗横向种植机只能依靠人工播种，无法实现连续有序供种需求及供种过程的自动化控制。所以，如何实现“良种良法”种植和提高种植过程中的机械自动化程度，从而更好实现甘蔗规模化和精准化种植是目前所急需考虑的问题。

现有横向甘蔗种植机中普遍存在供种和播种不协同、漏种多、播种不精准等问题，不仅难以实现连续有序供种，且在供种过程仅依靠人工操作，工作效率低，无法实现自动化和精准化种植。

发明内容

本发明的目的在于提供一种横向甘蔗种植机供种机构的自动控制方法及系统，解决现有的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种横向甘蔗种植机供种机构的自动控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：采用超声波传感器同时获取获取供种箱两出口的蔗种厚度及运动信息，并判断蔗种量状态是否需要调整；

步骤2：如需要调整，则对两个传感器的数据比较，并保留较小的数值；

步骤3：选取若干次实验后得到高低临界厚度数据作为供种箱的蔗种厚度阈值参考，若蔗种量大于高临界阈值，则液压缸收回，若不足于高阈值，则液压缸动作使得蔗种状态更加集中，若蔗种量不足于低阈值，则蜂鸣器报警，并人工对供种箱进行大量补种，同时基于前期拟合的提升高度与蔗量厚度关系式，将实测超声波所测蔗种厚度代入关系式得到提升高度，用于与实测激光传感器所测液压缸提升高度比较，作为反馈量，以此来检测提升高度是否达标；

步骤4：若供种箱蔗量不需要调整，判断集蔗箱蔗量是否需要调整；

步骤5：若集蔗箱种量需要调整，则用双光电传感器做高低阈值去直接获取箱内蔗种量状态和输送状态；

步骤6：若箱内蔗种量超过高阈值，则液压马达停止工作，切断供种箱对其的蔗种供应，若蔗种量不足于低阈值，则液压马达动作，恢复蔗种供应。

步骤7：若集蔗箱蔗量不需要改变，则继续步骤1。

进一步地，步骤5中，在实现对集蔗箱蔗种识别时，首先，将甘蔗的有无转换成光电传感器高低电平的跳变信号，其次，由于是双行播种，具有两个独立工作的集蔗箱，两箱并行识别工作。

进一步地，步骤6中，在实现对播种输送液压马达调整时，对于单个集蔗箱，实时获取蔗种量之后，采用光电开关来实现阈值控制，具体分为以下情况：一是若是超过高阈值，则液压马达停止转动，二是若是低于低阈值，则液压马达又重新转动。

进一步地，在实现液压马达的调整过程中，提高供种输送回路的可靠性，采用双控制方案，具体如下：一是用电磁阀实现对马达的自动控制，二是用手动阀实现控制，同时，两方案的关系是自动控制为主，在电磁阀出现故障等特殊情况下，才启动手动控制。