[发明专利]一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置及其控制方法，在履带式穴施机作业时，扭矩传感器和压力传感器分别检测螺旋钻头在挖穴过程中的扭矩和受力情况，控制模块用于接收扭矩信息和压力信息并进行计算和分析，判断此时螺旋钻头所挖土壤的硬度和是否碰到坚硬物体；当螺旋钻头碰到坚硬障碍物时，若螺旋钻头无法继续向下正常工作，控制模块通过处理数据判断出此时不适合继续作业，控制螺旋钻头回到初始位置；当所挖土壤土质松软时，控制模块通过加大螺旋钻头的转速及下降速度，从而加快作业速度，进而可以实现果园挖穴施肥机械的智能工作，保护钻头，减少动力的损耗，降低使用者的操作强度，提高生产效率，降低劳动成本以及机械维护成本。

技术领域

本发明涉及果蔬种植领域，具体涉及一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置及其控制方法。

背景技术

随着人民生活水平的不断提升，对于水果的需求也在不断提升，我国水果种植面积和产量均已处于世界前列水平。果树的产量和果实的质量对果农的经济收入有着重大影响，而施肥作业不仅能够决定果树的生长发育情况，更是能直接影响果实的质量和产量。随着农业机械化的推广，越来越多的施肥机械用于果园施肥，但目前市面上的施肥机械的智能化程度较低，钻头在挖穴、挖到石头、树根等坚硬物体时，不能进行自主判断从而停止作业，也不能对钻头的旋转速度以及给进量进行调整，因此会造成钻头的损坏以及造成动力的损耗，需要人工对施肥机械进行精准的操作，这种操作的劳动强度大且对操作技术有一定需求，一定程度上限制了工作效率的提升。因此可以发明一种智能挖穴装置，利用传感器感知机器工作状况，通过单片机计算并对下一步操作进行判断以及执行，大大降低了使用者的操作强度，同时也大大降低了操作失误的概率，保护了机器的钻头以及动力，提高了挖穴施肥机械的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置，所述智能挖穴装置可以实现果园挖穴施肥机械的智能工作，保护钻头，减少动力的损耗，降低使用者的操作强度，提高生产效率，降低劳动成本以及机械维护成本。

本发明的第二个目的在于提供一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置的控制方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种用于履带式穴施机的智能挖穴装置，包括履带式底盘、设置在履带式底盘上的挖穴装置以及检测控制装置，其中，

所述挖穴装置包括安装架、设置在安装架上的两组智能挖穴模块以及用于驱动两组智能挖穴模块做横向运动的驱动模块，其中，所述安装架安装在所述履带式底盘上；所述智能挖穴模块包括机架、设置在机架上的挖穴机构、用于对挖穴机构所挖出的土壤进行收集的土壤收集机构以及用于驱动所述挖穴机构和所述土壤收集机构同步升降的升降机构，其中，所述挖穴机构包括设置在机架上的螺旋钻头以及用于驱动所述螺旋钻头转动的挖穴驱动机构；所述土壤收集机构包括设置在机架上的土壤收集筒，其中，所述螺旋钻头位于所述土壤收集筒内；

所述检测控制装置包括检测模块、通信模块以及控制模块，其中，所述检测模块包括用于检测所述螺旋钻头在挖穴时的扭矩的扭矩传感器和用于检测所述螺旋钻头在挖穴时所受到的压力的压力传感器；所述通信模块用于将所述检测模块所检测的扭矩信息和压力信息上传给所述控制模块，而所述控制模块用于接收上传的扭矩信息和压力信息并进行计算，以此改变机器的工作状态。

优选的，所述安装架与所述机架之间通过横向滑动机构连接，所述驱动模块用于驱动所述机架做横向运动，其中，所述横向滑动机构采用滑杆与滑块结合的方式，所述滑杆安装在所述安装架上，所述滑块安装在所述机架上；所述驱动模块采用两组液压缸分别驱动两组智能挖穴模块单独运动，或者采用双作用气缸驱动两组智能挖穴模块同步运动。

优选的，所述挖穴驱动机构包括设置在机架上的液压马达，所述液压马达的输出轴与所述螺旋钻头之间通过联轴器连接。

优选的，所述机架上设置有用于固定安装所述液压马达与所述土壤收集筒的安装座，其中，所述机架与所述安装座之间通过竖向滑动机构连接。