[发明专利]一种叶菜有序收获自动对行装置及方法和收获机

说明书

本发明提供一种叶菜有序收获自动对行装置及方法和收获机，包括作物行检测总成、收获机姿态检测总成、转向执行机构和控制系统；所述作物行检测总成检测收获机前端中心相对叶菜行的偏移量，收获机姿态检测总成检测收获机的姿态信息包括航向偏角和转向偏角，通过收获机转向模型确定转向轮的转向角，控制系统控制转向执行机构完成收获机的自动对行。叶菜收获机作业时，根据实时传输的偏移量信号以及收获机的姿态反馈信号进行实时调整，进而实现收获机的自动对行和叶菜的有序收获功能。

技术领域

本发明属于智能农业装备领域，尤其涉及一种叶菜有序收获自动对行装置及方法和收获机。

背景技术

我国叶菜产量约占蔬菜总产量30％，栽培面积大、种类多，但目前仍以人工收获为主。人工收获工期长、劳动强度大，极大地制约了叶菜产业的发展。近年来，陆续有不同型号的收获机投入推广试用阶段，但实际的作业过程中暴露的问题较多。由于依赖进口产品，研发工作自主性不足，导致目前现有的相关收获机性能不佳，智能化程度低。在实际收获方面，田间收获路况复杂，使收获机的前进方向与叶菜行产生偏移。在没有智能控制系统进行调控的情况下，将要求收获机操作人员具备熟练的技能和丰富的经验，能够根据实际情况来调整收获机的前进方向以及作业速度，使其保持对行的收获作业姿态。然而在实际作业过程中，操作人员的专业性较为欠缺，使叶菜收获机长期保持在稳定的工作姿态较为困难。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种叶菜有序收获自动对行装置及方法，实现收获机作业路线的实时调整，进而实现收获机的自动对行和叶菜的有序收获功能,为后续捆扎装箱提供基础,提高叶菜有序收获机的智能化程度。

本发明还提供一种包括所述叶菜有序收获自动对行装置的收获机。

本发明的技术方案是：一种叶菜有序收获自动对行装置，包括作物行检测总成、收获机姿态检测总成、转向执行机构和控制系统；

所述作物行检测总成安装在收获机的分禾器上；

所述收获机姿态检测总成安装在收获机的操作台上和转向轮内侧；

所述转向执行机构安装于操作台上；

所述控制系统分别与作物行检测总成、收获机姿态检测总成、转向执行机构和操作台连接；所述作物行检测总成用于检测其检测杆工作时相对角度传感器的旋转角并传递给控制系统，控制系统通过偏移量数学模型得出收获机前端中心相对叶菜行偏移量Δl；所述收获机姿态检测总成用于检测收获机的航向偏角和转向轮的转向角δ，并传递给控制系统；

当收获机前端中心相对叶菜行偏移量Δl大于设定阈值时，控制系统根据收获机转向模型得出实现对行时转向轮的转向角δ，根据转向轮初始角δ₀和转向角δ，得出转向执行机构的转动角度，控制系统通过转向执行机构调整转向轮的转角。

上述方案中，所述作物行检测总成包括底板、连接杆和对行检测机构；

所述底板的后端通过连接杆与收获机分禾器连接，底板中部与对行检测机构连接。

上述方案中，所述对行检测机构包括固定支架、扭簧基座、检测杆、联轴器、角度传感器、旋转连接件、扭簧盖板和扭簧；

所述固定支架安装在底板上，所述扭簧基座固定在固定支架上，扭簧安装在扭簧基座内，所述扭簧盖板安装在扭簧基座上；

所述检测杆安装在旋转连接件上，所述旋转连接件一端与扭簧连接，另一端连接联轴器；所述角度传感器安装在固定支架上，传感器转轴与联轴器相连接；

所述扭簧盖上设有限制旋转连接件起始位置的限位槽；

所述检测杆的自由端用于与叶菜茎部接触，旋转连接件绕角度传感器的轴转动，角度传感器用于检测检测杆相对角度传感器的旋转角并传输到控制系统，所述检测杆与叶菜茎部分离后，在扭簧作用下回弹到初始位置。