[发明专利]一种水田除草机电控仿形结构及控制方法

权利要求书

1.一种水田除草机电控仿形结构，其特征在于，设置于除草机的机身与除草终端之间，该电控仿形结构包括一级仿形结构和二级仿形结构；

所述一级仿形结构包括电动推杆和一级平行四连杆机构，所述一级平行四连杆机构的机架与除草机的机身固定连接；所述电动推杆的壳体与一级平行四连杆机构的机架铰接，该电动推杆的伸缩杆与一级平行四连杆机构的机架杆或连杆铰接；

所述二级仿形结构设有多组，多组二级仿形结构分别与多个除草终端连接；所述二级仿形结构包括气弹簧、二级平行四连杆机构以及用于检测二级平行四连杆机构的摆动角度的角度传感器；多个二级平行四连杆机构的机架固定在安装横梁上，该安装横梁与一级平行四连杆机构的连杆固定连接；所述二级平行四连杆机构的连杆与对应的除草终端固定连接；所述气弹簧的一端与二级平行四连杆机构的机架铰接，另一端与二级平行四连杆机构的机架杆或连杆铰接；所述角度传感器设置在二级平行四连杆机构的机架上；

所述角度传感器包括传感器本体和转动组件，所述传感器本体固定设置在二级平行四连杆机构的机架上；

所述转动组件包括第一转动杆和第二转动杆，所述第一转动杆的一端与传感器本体固定连接，另一端与第二转动杆铰接；所述第二转动杆的两端分别与第一转动杆和二级平行四连杆机构的机架杆铰接；

所述角度传感器的角度检测范围为360°；该角度传感器的输入电压为5V，输出电压霍尔量为0~5V；检测角度设置阈值，所述角度传感器用于判断二级仿形结构是否在设置的工作区间内动作，若是，则电动推杆不动作，若否，则电动推杆根据移动信号进行动作；

将除草机开进水田，二级仿形结构的气弹簧完全伸出，通过角度传感器检测并记录此时二级仿形结构的角度，将该角度下的状态标定为仿形行程未用状态；通过电动推杆驱动一级平行四连杆机构往下摆动，同时观察除草终端，等到所有的除草终端都属于设定的作业深度时，将该角度下的状态标定为仿形行程最佳状态；继续驱动一级平行四连杆机构下降，直到二级仿形结构的气弹簧完全压缩，将该角度下的状态标定为仿形行程用尽状态；

在进行除草作业时，若除草机在水田中下陷，除草终端带动二级仿形结构的连杆向上运动，通过角度传感器检测二级仿形结构的摆动角度；当至少两个二级仿形结构的连杆运动到气弹簧的最小行程时，即为仿形行程用尽状态；通过电动推杆驱动一级平行四连杆机构往上摆动，直到两个及以上二级仿形结构处于仿形行程最佳状态；

若除草机在水田中上升，除草终端带动二级仿形结构的连杆向下运动，通过角度传感器检测二级仿形结构的摆动角度；当至少两个二级仿形结构的连杆运动到气弹簧的最大行程时，即为仿形行程未用状态；通过电动推杆驱动一级平行四连杆机构下压，直到两个及以上二级仿形结构处于仿形行程最佳状态；

在除草机进行田间调头转弯和完成水田除草作业后，通过电动推杆驱动一级平行四连杆机构进行提升，同时结束仿形。

2.根据权利要求1所述的水田除草机电控仿形结构，其特征在于，所述电动推杆内置驱动器和数字位置输出，通过输入12V直流电信号控制电动推杆的伸出和缩回，通过48V直流电进行供电，同时位置输出为0~5V电压。

3.根据权利要求1或2所述的水田除草机电控仿形结构，其特征在于，所述电动推杆由除草机自身的储电装置进行供电。

4.根据权利要求3所述的水田除草机电控仿形结构，其特征在于，所述一级仿形结构还包括用于控制电动推杆进行工作的工控机，该工控机输出5V或12V直流电信号，且接收来自角度传感器和电动推杆的霍尔信号，进行处理和分析；同时通过按钮开关标定二级仿形结构三种工况，分别为仿形行程用尽状态、仿形行程最佳状态以及仿形行程未用状态。