[发明专利]一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法，属于拖拉机控制领域。拖拉机动力分配装置与动力分配方法相匹配，其方法包括以下步骤：S1、根据经验输入适合农作物种子发芽的土壤粗糙度区间、适宜作物生长的耕深区间以及传动轴工作扭矩区间；S2、判断旋耕深度与耕深区间关系；S3、测量扭矩是否在工作扭矩区间内；S4、动力初次分配，调整旋耕刀具的深浅度；S5、测量出当前苗床的实际土壤粗糙度；S6、判断此值是否在输入的土壤粗糙度区间内；S7、拖拉机的动力再次分配，做出相应的改变；S8、动力分配调整后，进入S2，形成一个闭环控制。本发明解决了现有大型拖拉机动力分配不能根据实地土壤粗糙度不同自动实时调节的问题。

技术领域

本发明涉及拖拉机控制技术领域，具体为一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法。

背景技术

现阶段农业机械的使用中，拖拉机的动力分配，一般是通过操作者控制机械式操纵杆来控制。PTO速度、拖拉机车速以及旋耕刀具的深浅度，只能通过机械式的被动调节，并不能通过监测某一特定环境条件来实时的控制其大小，这就对操作者的技术水平要求极高。

拖拉机的车速需要根据播种机规定的作业速度范围来调整，PTO速度也有一定的范围限制，对于在土壤条件复杂的田间地块(例如土壤含水量不同)，以及操作者技术水平不高的情况下，PTO速度、拖拉机车速和旋耕刀具高度如果不能够得到相应的改变，会造成作业效果差等问题，以至于制备出的苗床达不到适合作物最优生长的土壤条件，减少了拖拉机的动力利用效率，增加了能源的损耗；为了解决上述问题，本发明提出了一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题：

现有大型拖拉机动力分配不能根据实地土壤粗糙度不同自动实时调节的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法，包括有一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置，包括有拖拉机本体，所述拖拉机本体上固定安装有拖拉机动力分配模块，所述拖拉机本体的传动轮轴上固定安装有车速传感器，所述拖拉机本体的尾部的三点悬挂上固定连接有下拉杆，所述下拉杆远离拖拉机本体一端固定连接有土壤旋耕装置，所述下拉杆上固定安装有角度传感器；所述拖拉机本体与土壤旋耕装置之间固定连接有传动轴和PTO，所述传动轴和PTO之间固定安装有扭矩传感器，所述土壤旋耕装置上还固定安装有输入模块；所述土壤旋耕装置尾部固定连接有安装架，所述安装架的末端固定安装有播种机，所述安装架的底面上固定安装有土壤粗糙度测量模块，所述土壤粗糙度测量模块包括有两个立体摄像机和一个激光雷达，所述激光雷达固定安装在中间位置处，所述立体摄像机分设在激光雷达两侧。

还包括有一种基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配方法，所述拖拉机动力分配方法与基于土壤粗糙度的拖拉机动力分配装置及方法相匹配，具体包括以下步骤：

S1、用户根据经验输入的适合农作物种子发芽的土壤粗糙度标准区间[a,b]、适宜作物生长的耕深区间[d,e]以及传动轴的扭矩区间[0,c]，启动拖拉机本体工作，进入下步操作，否则继续等待输入信号；

S2、判断旋耕刀具的旋耕深度与所设区间[d,e]的关系，若小于区间[d,e]，降低旋耕刀具的高度至区间[d,e]内；若大于区间[d,e]，提高旋耕刀具的高度至区间[d,e]内；若已在区间[d,e]内，则旋耕刀具高度保持不变，进行下一步操作；

S3、利用扭矩传感器测量传动轴扭矩T，并判断扭矩T是否在区间[0,c]之间，得到第一工作指令；

S4、根据S3中所得的工作指令，对拖拉机本体的动力分配进行初次调节，调整旋耕刀具的深浅度；