[发明专利]一种小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置及方法

说明书

一种小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置及方法，该装置设置在补种装置上，包括检测卸种机构、风机、叶片旋转机构以及连杆调节机构曲柄的速度参数的速度传感器；检测试验种箱和施肥播种机种箱余量的超声波接近传感器；检测输送管道和各补种单元的入口气流速度参数的气流速度传感器；检测补种管道壳体和种箱的水平倾斜角度参数的倾角传感器；检测各补种单元小粒径种子流量的流量传感器；识别种箱位置的工业相机；驱动卸种机构、风机、叶片旋转机构及连杆调节机构的驱动电机；分别与速度传感器、超声波接近传感器、气流速度传感器、倾角传感器、流量传感器、工业相机和驱动电机连接的工控机。本发明还公开了该装置的补种测控方法。

技术领域

本发明涉及农业测控技术，特别是一种适用于播种作业过程的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置及方法。

背景技术

我国小粒径种子作物种类繁多，种植面积广泛，产业价值持续提高，在我国作物种植中有着重要的地位，具有非常广阔的发展前景。小粒径种子播种是种植的主要工序，在保证匹配施肥播种机器作业进度的过程中，要高效低损均匀地补种，并采用补种装置将种子逐一输送到施肥播种机的各个种箱中，致使有效提升播种施肥的工作进程，确保其高效率、持续性的正常工作。

现阶段学者对施肥播种方面进行了大量研究，取得了较好成果，但在小粒种子动态跟踪补种方面甚少研究，基本上采用人工或半机械化的方式，难以匹配播种施肥机器作业进度，直接影响施肥播种工作进程，存着生产效率低、劳动强度大、作业成本高等问题，并且其机械化程度不高已经成为制约小粒径种子作物产业化发展亟待解决的问题。

目前，补种装置主要依靠人工经验，调节相应的机构工作参数，准确性和实时性较低，另外，由于无法实时检测补种装置的实际工作参数，对驱动电机的调节量无法准确把握，进而无法建立基于反馈的补种工作参数自动调节装置，补种自动化程度较低。因此，以匹配播种施肥机作业效率为要求，融入监测技术，开发控制装置，根据检测补种装置的实际工作参数，实时调节驱动电机，使补种装置以优化的工作参数组合自动完成补种过程，保证高效、低损、均匀地自动补种是未来小粒种子动态跟踪补种技术的重要研究方向。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种适用于播种作业过程的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置及方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，设置在小粒种子补种装置上，其中，所述小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置包括：

速度传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的卸种机构、风机、叶片旋转机构以及连杆调节机构曲柄的速度参数；

超声波接近传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的试验种箱和施肥播种机的种箱余量；

气流速度传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的输送管道和各补种单元的入口气流速度参数；

倾角传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的补种管道的壳体和所述施肥播种机的种箱的水平倾斜角度参数；

流量传感器，用于检测各所述补种单元的小粒径种子流量；

工业相机，用于识别所述施肥播种机的种箱位置；

驱动电机，用于驱动所述卸种机构、风机、叶片旋转机构以及连杆调节机构执行动作；以及

工控机，所述速度传感器、超声波接近传感器、气流速度传感器、倾角传感器、流量传感器和工业相机分别与所述工控机的输入端连接，所述驱动电机与所述工控机的输出端连接。

上述的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，其中，所述速度传感器包括第一速度传感器、第二速度传感器、第三速度传感器和第四速度传感器，分别对应安装在所述卸种机构、风机、叶片旋转机构的转轴和连杆调节机构的曲柄转轴上。