本實用新型涉及一種機械傳感避樁控制電路。

背景技術：

我國是農業(yè)大國，水稻是我國三大糧食作物之一。再生稻是水稻的一類品種。通常,再生稻兩季總產值比其一季稻的產量要增加50%（福建省尤溪縣近些年的數據是每年種植再生稻近10萬畝，頭季平均畝產約600 kg，再生季平均畝產約300 kg）對糧食增產起到重要作用。但是目前再生稻收獲機械化自動化程度仍然很低，特別是機收頭季再生稻，制約了再生稻的推廣與發(fā)展。21世紀農業(yè)勞動力逐漸向社會其它產業(yè)轉移，我國面臨著人口老齡化、勞動力資源不足的嚴峻形勢。同時，農業(yè)部要求將推進水稻生產機械化自動化擺在重要位置，大力推進水稻生產全程機械化自動化。這些對于再生稻收獲機械化自動化的發(fā)展具有極為重要的意義。

再生稻的特點是在一季稻成熟之后，大約只割下植株上2/3的部位，收取稻穗，保留下面的1/3植株，讓其再長出一季稻子，此特點對機收頭季再生稻提出嚴格的技術要求：收割機作業(yè)時行走輪必須盡量減少對再生季稻荘的碾壓，以減少對再生季產量的影響。

重點研制頭季稻收割機械，提高再生稻機械化自動化生產水平，必須將農業(yè)機械裝備與現代化信息技術相融合。隨著電子技術、計算機技術、傳感技術、通訊技術以及圖像識別技術的快速發(fā)展，給再生稻收割機的自動化發(fā)展提供了強大的技術支撐，有助于發(fā)展收割機避荘技術，減少行走輪對稻樁碾壓率，提高再生稻生產水平。通常，農田作物是整齊地按直線、平行的方式規(guī)則育秧。為了使收割機能夠在稻田中自主規(guī)劃路徑，環(huán)境感知是實現避障和導航的關鍵技術。自主導航路徑規(guī)劃技術的發(fā)展，為頭季再生稻收割機避樁的研究指明了另一新的方向。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種機械傳感避樁控制電路及控制方法，實現智能避樁。

本實用新型采用以下技術方案實現：一種機械傳感避樁控制系統(tǒng)，其包括一微處理器及與其相連接的供電模塊、信號采集裝置、測速模塊、移位機構；信號采集裝置均包括探測桿及安裝在探測桿上的左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊、測角器；左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊測角器分別與所述微處理器連接；左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊分別安裝探測桿的兩端；測角器安裝在所述探測桿的左端或右端；所述探測桿的中心位置與輔助輪的前方鉸接；所述移位機構安裝在收割機的輔助輪上；所述移位機構包括移位電機及與所述連接的移位電機驅動模塊；所述移位電機驅動模塊分別與所述微處理器、移位電機連接；所述移位電機與輔助輪連接。

在本實用新型一實施例中，所述左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊均包括依次連接的碰撞檢測傳感器、濾波模塊及信號放大電路；所述信號放大電路與微處理器連接。

在本實用新型一實施例中，還包括一與所述微處理器連接的報警系統(tǒng)。

在本實用新型一實施例中，所述測速模塊為霍爾傳感器脈沖測速模塊、雷達跟蹤測速模塊或GPS測速模塊。

在本實用新型一實施例中，所述收割機包括機架和控制系統(tǒng)，所述機架底部兩端設置有位于同一直線上的驅動輪和導向輪，所述驅動輪位于前端，導向輪位于后端，或驅動輪位于后端，導向輪位于前端；所述機架底部兩側分別設置有位于同一直線上的輔助輪，以使驅動輪、導向輪和兩個輔助輪呈菱形布置，所述機架底部兩側分別設置有外套筒，所述外套筒外設置有電機，所述外套筒內設置有內套筒，所述內套筒內設置有齒條，所述電機的輸出端設置有與該齒條相嚙合的齒輪，所述內套筒一端設置有連桿，所述輔助輪連接在該連桿的端部；所述機架上部設置有為驅動輪提供動力的發(fā)動機，所述發(fā)動機的輸出端連接有變速箱；所述機架上部后端設置有座椅；所述外套筒和外套筒遠離連桿的端部上均設置有端蓋，所述外套筒的另一端設置有橡膠密封圈，所述連桿從橡膠密封圈穿出；所述信號采集裝置個數為2，分別安裝在兩個輔助輪上；移位機構個數為2，分別安裝在兩個輔助輪上。

與現有技術相比，本實用新型的技術方案具有以下優(yōu)點：

1、以機械探測桿作為感知稻樁的傳感器，具有信號穩(wěn)定，可靠的特點；

2、通過收割機的速度和探桿的轉角計算稻樁的位置，同時通過轉角的方向確定稻樁的方位得出避讓參數，并傳遞給傳動系統(tǒng)進行移位避讓。

附圖說明

圖1為本實用新型的主要原理圖。

圖2為本實用新型一實施例的收割機構造示意主視圖。

圖3為本實用新型一實施例的收割機的構造示意俯視圖。

圖4為本實用新型一實施例的收割機中伸縮機構的構造示意圖。

圖5為本實用新型一實施例的主要流程圖。

圖6為本實用新型一實施例的稻樁檢測示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步解釋說明。

本實用新型的目的是提供一種機械傳感避樁控制電路及控制方法，實現智能避樁。

本實用新型采用以下技術方案實現：一種機械傳感避樁控制系統(tǒng)，其包括一微處理器及與其相連接的供電模塊、信號采集裝置、測速模塊、移位機構；所述信號采集裝置包括探測桿及安裝在探測桿上的左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊、測角器；左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊測角器分別與所述微處理器連接；左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊分別安裝探測桿的兩端；測角器安裝在所述探測桿的左端或右端；所述探測桿的中心位置與輔助輪的前方鉸接；所述移位機構安裝在收割機的輔助輪上；所述移位機構包括一移位電機及與所述連接的移位電機驅動模塊；所述移位電機驅動模塊分別與所述微處理器、移位電機連接；所述移位電機與輔助輪連接。

在本實用新型一實施例中，所述左碰撞檢測傳感器模塊、右碰撞檢測傳感器模塊均包括依次連接的碰撞檢測傳感器、濾波模塊及信號放大電路；所述信號放大電路與微處理器連接。

在本實用新型一實施例中，還包括一與所述微處理器連接的報警系統(tǒng)。

在本實用新型一實施例中，所述測速模塊為霍爾傳感器脈沖測速模塊、雷達跟蹤測速模塊或GPS測速模塊。

本實用新型的主要原理圖參見圖1。

如圖2～4所示，本實用新型的收割機包括機架1和控制系統(tǒng)，所述機架1前端設置有收割稻穗的割臺2和對稻穗進行脫粒的脫粒裝置3，所述機架1底部兩端設置有位于同一直線上的驅動輪4和導向輪5，所述驅動輪4位于前端，導向輪5位于后端，所述機架1底部兩側分別設置有位于同一直線上的輔助輪6，以使驅動輪4、導向輪5和兩個輔助輪6呈菱形布置，所述機架1底部兩側分別設置有外套筒7，所述外套筒外設置有電機，所述外套筒7內設置有內套筒8，所述內套筒8內設置有齒條81，所述電機的輸出端設置有與該齒條相嚙合的齒輪9，所述內套筒一端設置有連桿82，所述輔助輪6連接在該連桿82的端部，所述機架上部還設置有控制導向輪5轉向的方向盤13。所述驅動輪和導向輪均為大直徑車輪，使得機架離地更高。所述機架上部設置有為割臺2、脫粒裝置3和驅動輪4提供動力的發(fā)動機11，所述發(fā)動機的輸出端連接有變速箱12，所述驅動輪與變速箱輸出端通道帶傳動進行傳動連接。所述機架上部后端設置有座椅14，方便駕駛員坐在上面。所述機架上還設置有控制割臺升降的液壓推桿15，使割臺能夠對不同高度的水稻進行收割。所述信號采集裝置個數為2，分別安裝在兩個輔助輪上；移位機構個數為2，分別安裝在兩個輔助輪上。圖2-5中信號采集裝置和移位機構未畫出。

本實施例中，所述外套筒和外套筒遠離連桿的端部上均設置有端蓋71，該些端蓋起到限位和防止泥漿進入套筒內的作用，所述外套筒的另一端設置有橡膠密封圈72，所述連桿82從橡膠密封圈穿出，該橡膠密封圈起到防止泥漿進入套筒內的作用。

以下簡要闡述上述的機械傳感避樁控制系統(tǒng)的控制方法，主要流程圖參見圖5。其包括以下步驟：步驟S1：收割機行進過程中探測桿探測到稻樁；若探測桿碰觸到稻樁則進入步驟S2；步驟S2：微處理器接收到左碰撞檢測傳感器模塊或右碰撞檢測傳感器模塊傳送到信號后開始計時，由測角器測量探測桿的旋轉角度；由測速模塊測量收割機的行進速度；則稻樁距離探測桿中心位置的水平距離D為：；其中V為收割機的行進速度，A為探測桿碰到稻茬發(fā)生轉動的轉動角度，T為探測桿從水平狀態(tài)轉到A角度用時；當探測桿左碰撞檢測傳感器模塊檢測到信號時表示稻樁在輔助輪左側，反之表示稻樁在輔助輪右側；步驟S3：由微處理器計算出避讓參數，將該避讓參數發(fā)送至移位電機驅動模塊；由移位電機驅動模塊控制輔助輪橫向移動，即控制輔助輪向右或向左移動D。當探測桿探測到稻樁、輔助輪橫向移動時，報警系統(tǒng)均進行語音報警。多個輔助輪單獨控制。探測桿的長度要略長于輔助輪的寬度。

該控制方法非本實用新型要保護內容。

以圖6為例，測角器若安裝在探測桿的右端，則測得的角度為A，若安裝在探測桿的左端，則測得的角度為180-A，由于ctgA等于ctg(180-A),因此測角器可以安裝在探測桿的任意一端。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型的涵蓋范圍。