本發(fā)明涉及記錄犁溝中的種子位置，更特別地，其涉及記錄播種機(jī)的實(shí)時(shí)性能。

背景技術(shù)：

許多農(nóng)作物的產(chǎn)量取決于每個(gè)種子或每個(gè)種組(set)在犁溝中的精確位置。產(chǎn)量取決于種子相對(duì)于彼此和相對(duì)于犁溝的幾何形狀的位置。為了舉例說明的目的，本文提供的示例指的是馬鈴薯種植。馬鈴薯種植遇到的問題在具有大塊的其他種子或種組的種植中也會(huì)發(fā)現(xiàn)，例如豆子和玉米。因此，本文給出的示例并不將本發(fā)明限制于馬鈴薯種塊的種植。本文提出了使用馬鈴薯種塊的本文給出的示例，以便于理解能夠積蓄動(dòng)量的其他種子和種組的種植問題。

在農(nóng)業(yè)用語中，馬鈴薯種塊被稱為馬鈴薯種組?！胺N組”表示任何小塊莖或塊莖的一部分、洋蔥、玉米種子，等等。為了方便，本文中將詞語“種組”與種子及種塊可互換地使用，用于指代為了生產(chǎn)農(nóng)作物的目的而種植在土地中的任何植物體。

理想的市售尺寸的馬鈴薯具有例如棒球的尺寸且尚未沿著犁溝的側(cè)面而暴露于過度日照。必須在犁溝的中心種植馬鈴薯種組以獲得理想的市售尺寸的形狀，并且，每株植物必須受益于足夠的生長(zhǎng)空間以避免犁溝中的塊莖擁擠。

種組間隔對(duì)于實(shí)現(xiàn)田地中每英畝的理想產(chǎn)量也很關(guān)鍵。當(dāng)植物彼此過于接近時(shí)，農(nóng)作物較小。當(dāng)植物離得過遠(yuǎn)時(shí)，每英畝的產(chǎn)量較低且收獲的馬鈴薯可能比理想的市售尺寸更大。

每個(gè)種組相對(duì)于犁溝中心和相對(duì)于彼此的精確位置取決于許多因素，其中一個(gè)因素在本文中叫做“種組滾動(dòng)(setroll)”。在例如種植馬鈴薯的過程中，以合理的速度釋放每個(gè)種組。其落入犁溝中并滾動(dòng)，直到其失去所有其向前的動(dòng)量為止。這叫做“種組滾動(dòng)”或“種子滾動(dòng)”。如果所有種組具有相同量的種組滾動(dòng)且將在其間保持均勻的間隔，那么一定量的種組滾動(dòng)將是可接受的。然而，并不是這樣的情況。在北美，馬鈴薯種植者通常將其種用馬鈴薯切成多個(gè)部分，這意味著種組不具有均勻的形狀、尺寸和重量，從而沒有相同的滾動(dòng)能力。

存在其他影響在種植農(nóng)作物時(shí)出現(xiàn)的種組滾動(dòng)的量的因素。這些影響種組滾動(dòng)的因素中的最大因素是將播種機(jī)向前推進(jìn)的速度。當(dāng)從播種機(jī)釋放播種機(jī)中的種組時(shí)，這些種組攜帶向前的動(dòng)量。當(dāng)種組撞擊地面時(shí)，它們?cè)诶鐪现袧L動(dòng)，直到失去向前的動(dòng)量為止。此現(xiàn)象導(dǎo)致種組彼此不規(guī)則地隔開。這種不規(guī)則的間隔被認(rèn)為是負(fù)面的播種機(jī)性能。理想地，一出現(xiàn)不規(guī)則的間隔便應(yīng)調(diào)節(jié)播種機(jī)的速度。這是本發(fā)明的目的。

如可理解的，種組滾動(dòng)發(fā)生在從播種機(jī)或播種器釋放種組的時(shí)間和用犁溝閉合機(jī)構(gòu)(例如犁刀、鐵鍬、土壤改良輪等)蓋住種組之前的時(shí)間之間。因此，無法精確地預(yù)測(cè)種組在土地中的最終安置之處的準(zhǔn)確位置。

眾所周知，當(dāng)以超過2.5mph的速度種植馬鈴薯種組時(shí)，種組滾動(dòng)開始大幅地影響種子間隔。盡管如此，大多數(shù)馬鈴薯種植者在種植過程中不會(huì)以這么慢的速度操作其播種機(jī)。大多數(shù)種植者通常希望利用五月中旬的陽光充足且干燥的期間來盡可能早且盡可能快地種植其田地，以最大限度地增加收獲之前的生長(zhǎng)天數(shù)。因此，例如，當(dāng)種植russet-burbanks^tm品種時(shí)，加拿大東部的大部分馬鈴薯種植者以例如4、5和甚至6mph的速度種植其田地。在短生長(zhǎng)季中，在最大生長(zhǎng)天數(shù)和最大農(nóng)作物產(chǎn)量之間進(jìn)行權(quán)衡。

已經(jīng)通過使用安裝在種子落料槽后面的壓輪和在壓輪的前陰影中投射每個(gè)種組的偏轉(zhuǎn)器，實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯種組中的“種組滾動(dòng)”的大幅減小。壓輪使每個(gè)種組立即貼著犁溝的底部，以控制該種組的滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)并減小種組滾動(dòng)。本文在圖1中示出了此設(shè)備，并且2016年2月16日授予本申請(qǐng)中的發(fā)明人r.craigmccloskey的美國專利9,258,940中描述了此設(shè)備。此機(jī)器在下面叫做mccloskey播種機(jī)。

不管現(xiàn)有技術(shù)中的所有先進(jìn)之處如何，仍通過用手和鋤頭挖掘一段犁溝以測(cè)量實(shí)際種組間隔，來驗(yàn)證播種機(jī)性能。在通常在種植日結(jié)束時(shí)的傍晚進(jìn)行。這是耗時(shí)的并且在對(duì)播種機(jī)的速度或?qū)ζ渌O(shè)置進(jìn)行的任何校正中引入了延遲。使用手和鋤頭的方法，農(nóng)民只能希望第二天能做得更好。

除了種植速度以外，還存在其他在種植時(shí)影響播種機(jī)的性能的因素。例如，種子的物理特性、播種機(jī)在其中操作的田地的地形、機(jī)械磨損、播種機(jī)表面上的污垢堆積以及天氣條件。

至于天氣條件，已知的是，在土壤相對(duì)潮濕的早上必須減小播種機(jī)的速度。在土壤稍微較干燥且較暖和的下午可增加速度。

然而，較慢的種植速度在許多方面都是非常昂貴的。在種植過程中減小速度延長(zhǎng)種植季并縮短生長(zhǎng)季。對(duì)于農(nóng)民來說，在有限的生長(zhǎng)季中失去生長(zhǎng)天數(shù)對(duì)于達(dá)到財(cái)務(wù)盈虧平衡點(diǎn)會(huì)是不利的。

因此，相信在這種農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中需要一種實(shí)時(shí)地確定播種機(jī)性能的方法和系統(tǒng)，使得可以持續(xù)地實(shí)現(xiàn)理想的速度和性能。需要一種消除與通過手和鋤頭進(jìn)行的傳統(tǒng)驗(yàn)證方法相關(guān)的反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)節(jié)延遲的方法和系統(tǒng)。

為了舉例說明的目的，以下文獻(xiàn)描述了其他人在本領(lǐng)域中的工作。

1980年12月16日授予r.d.amburn的美國專利4,239,010。此文獻(xiàn)描述了一種具有微波種子傳感器的播種機(jī)，微波種子傳感器位于種子的行進(jìn)路徑中，用于指示種子沿著種子釋放機(jī)構(gòu)的通道。

2003年9月30日授予j.bogner等人的美國專利6,626,120。bogner的文獻(xiàn)描述了一種具有種子計(jì)量單元和旋轉(zhuǎn)編碼器的播種機(jī)，旋轉(zhuǎn)編碼器提供用于控制種子種植和間隔的位置信息及其他種植繪圖數(shù)據(jù)。

2005年9月6日授予s.upadhyaya等人的美國專利6,941,225。此文獻(xiàn)描述了一種在落種管中使用gps和光學(xué)傳感器以產(chǎn)生所播種子的地圖的播種機(jī)。

2010年6月1日授予j.r.peterson等人的美國專利7,726,251。其中描述的播種機(jī)具有檢測(cè)犁溝中的種子位置和間隔的照相機(jī)。

2013年6月25日授予d.m.goldman等人的美國專利8,473,168。goldman的文獻(xiàn)描述了一種播種機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該播種機(jī)可檢測(cè)從落管落下的各個(gè)種子并使用全球定位系統(tǒng)(gps)記錄該種子的坐標(biāo)。

2015年2月3日授予s.l.untuh的美國專利8,948,976。untuh的文獻(xiàn)描述了一種在排種盤上具有種子計(jì)量組件并具有產(chǎn)生所播種田地中的種子種群的地圖的距離測(cè)量?jī)x器的播種機(jī)。

2013年5月23日公開的d.landphair等人的us2013/0125800。此公開文獻(xiàn)也描述了一種使用照相機(jī)來檢測(cè)犁溝中的種子的播種機(jī)。和在以上列出的peterson的文獻(xiàn)中一樣，照相機(jī)檢測(cè)犁溝中的種子，種子是否仍在運(yùn)動(dòng)。

雖然現(xiàn)有技術(shù)的播種機(jī)應(yīng)獲得了不可否認(rèn)的優(yōu)點(diǎn)，但是這些播種機(jī)都忽略了考慮種組滾動(dòng)。這些現(xiàn)有發(fā)明檢測(cè)在落料槽中通過或在落料槽正下方通過的種子。每個(gè)種組的滾動(dòng)量及其在犁溝中的最終安置之處仍是未知的。因此，這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置無法用來提供實(shí)時(shí)的播種機(jī)性能，使得可即時(shí)調(diào)節(jié)。

因此，相信在播種機(jī)領(lǐng)域中存在對(duì)一種實(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)種組在犁溝中的最終安置之處的系統(tǒng)和方法的需求，使得可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)播種機(jī)的速度及其他調(diào)整，以最大限度地增加在每個(gè)可用的種植日期間種植的英畝數(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在本發(fā)明中，提供一種具有壓輪和與壓輪相關(guān)聯(lián)的傳感器的播種機(jī)，壓輪用來檢查種組滾動(dòng)，傳感器用來檢測(cè)每個(gè)所播種組或種子在犁溝中的最終安置之處。操作員可使用來自傳感器的信號(hào)來即時(shí)(onthefly)調(diào)節(jié)種植速度或其他調(diào)整，以獲得理想的種植速度和理想的種組間隔。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供一種用于安裝至播種機(jī)的壓輪組件。此壓輪具有與其相關(guān)聯(lián)的、檢測(cè)壓輪在所播種組上的滾動(dòng)的儀器。壓輪還具有連接到該儀器并連接到播種機(jī)的速度監(jiān)測(cè)裝置的計(jì)算裝置。該計(jì)算裝置確定所播種組之間的間隔。

所獲得的數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，且是播種機(jī)的操作員容易獲得的，使得可即時(shí)調(diào)節(jié)播種機(jī)的速度以保持理想的種組間隔。

在本發(fā)明的另一方面中，提供一種播種機(jī)，其具有速度監(jiān)測(cè)裝置、種組釋放機(jī)構(gòu)和安裝在種組釋放機(jī)構(gòu)附近的壓輪組件。壓輪組件包括壓輪，壓輪在從種組釋放機(jī)構(gòu)釋放的所播種組上滾動(dòng)并檢查這些所播種組中的每個(gè)種組中的種組滾動(dòng)。壓輪還包括與其相關(guān)聯(lián)的、檢測(cè)其在所播種組上的滾動(dòng)的儀器。計(jì)算裝置連接到該儀器并連接到速度監(jiān)測(cè)裝置。計(jì)算裝置確定所播種組之間的間隔。

在本發(fā)明的另一方面中，以上提到的儀器包括壓力傳感器，當(dāng)壓輪在所播種組上滾動(dòng)時(shí)，壓力傳感器檢測(cè)由于壓輪的變形而導(dǎo)致的壓輪內(nèi)的氣壓變化。

在本發(fā)明的又一方面中，壓輪具有柔性的且可伸展的表面，當(dāng)在所播種組上滾動(dòng)時(shí)，該表面能夠變形。電開關(guān)安裝在該表面下方，以檢測(cè)該表面的任何彎曲。開關(guān)連接到記錄壓輪在所播種組上每次滾動(dòng)情況的計(jì)算裝置。

在本發(fā)明的再一方面中，提供一種用于確定所播種組在犁溝中的精確間隔的方法。此方法包括以下步驟：

-使壓輪在所播種組上滾動(dòng)，其中，壓輪具有與其相關(guān)聯(lián)的所播種組檢測(cè)儀器；

-利用該儀器，檢測(cè)壓輪在每個(gè)所播種組上的通過；

-使檢測(cè)步驟與壓輪的線性速度相關(guān)，并確定所播種組之間的間隔。

在此方法中，壓輪具有檢查所播種組中的種組滾動(dòng)和確定該所播種組的位置的雙重功能。在所播種組已經(jīng)失去其向前的動(dòng)量之后，從該方法獲得的位置始終是所播種組在犁溝中的最終安置之處。相信所獲得的數(shù)據(jù)比通過現(xiàn)有技術(shù)中的其他已知方法獲得的數(shù)據(jù)更精確。

已經(jīng)提供此簡(jiǎn)要總結(jié)，使得可快速地理解本發(fā)明的本質(zhì)?？赏ㄟ^結(jié)合附圖參考本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，來獲得本發(fā)明的更完整理解。

附圖說明

圖1是如設(shè)置在mccloskey播種機(jī)中的位于壓輪前半部分下方以減小種組滾動(dòng)的馬鈴薯種組路徑和傳送的部分側(cè)視圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的優(yōu)選播種機(jī)的部分側(cè)視圖；

圖3是由優(yōu)選播種機(jī)產(chǎn)生的犁溝的部分剖視圖和優(yōu)選播種機(jī)中的壓輪的前視圖；

圖4是在馬鈴薯種組上滾動(dòng)的壓輪的示圖；

圖5是沿著圖2中的線5所看到的優(yōu)選實(shí)施例中的壓輪的剖視圖；

圖6是根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)中的第一替代壓輪的部分剖視圖；

圖7是小型播種機(jī)的側(cè)視圖；

圖8是小型播種機(jī)中的優(yōu)選輪的前視圖；

圖9是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)中的可選儀器的部分透視圖；

圖10是可有利地使用根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)種植的雙排犁溝的部分平面圖。

具體實(shí)施方式

為了便于說明包含在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中的所有元件的功能，提供本文所提供的附圖?？赡芪词境鰧?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的元件和細(xì)節(jié)。使用概念草圖來示出根據(jù)本公開內(nèi)容將容易理解的元件。這些圖并不是制造圖，將不按比例繪制。

還在其操作及其部件的功能方面描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)。不提供物理尺寸、材料類型和制造公差，因?yàn)檫@些細(xì)節(jié)并不構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，并且認(rèn)為這些細(xì)節(jié)對(duì)于已經(jīng)獲得在本文獻(xiàn)中實(shí)際提供的知識(shí)的技術(shù)人員來說將是顯而易見的。

每張圖已經(jīng)準(zhǔn)備好以舉例說明一般概念而不是實(shí)際制造。以這種形式準(zhǔn)備這些圖，使得可將其外推并簡(jiǎn)單地應(yīng)用于除了馬鈴薯種組以外的種子和種組的播種機(jī)。

參考圖1，當(dāng)舉例說明種植種組時(shí)，mccloskey播種機(jī)被認(rèn)為是減小種組滾動(dòng)的技術(shù)中最重要的進(jìn)步。在mccloskey播種機(jī)中，從播種機(jī)的輸送塔22釋放馬鈴薯種組20。種塊或種組觸及偏轉(zhuǎn)器26被偏轉(zhuǎn)并投射到在種組上滾動(dòng)的壓輪30的前陰影28中，以便檢查種組相對(duì)犁溝底面的滾動(dòng)動(dòng)量。壓輪30優(yōu)選地安裝在臂上，并且相對(duì)犁溝底部處的土壤被彈性加載。此壓輪代表根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)中的必要元件。

參考圖2至圖5，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)的部分視圖。優(yōu)選的播種機(jī)具有相對(duì)寬的開溝靴40。開溝靴由切割邊緣42、與切割邊緣相接的耐磨開孔板44和用于使犁溝底部變寬且折疊的翼部46構(gòu)成。

在圖3中用標(biāo)記50示出了犁溝的優(yōu)選形狀。犁溝的優(yōu)選形狀50具有平滑且均勻的表面，其可接收種塊或種組52。犁溝的底部通常足夠硬，以接收種組并將該種組支撐在土壤上。犁溝的底面足夠硬，使得該犁溝中的種組代表當(dāng)壓輪54在該犁溝的表面上滾動(dòng)時(shí)的可檢測(cè)物體。在圖3中，為了清楚起見，將壓輪54從犁溝表面抬起。在使用中，壓輪54的表面56優(yōu)選地在壓輪54的整個(gè)寬度上接觸犁溝的底面，如可從圖4理解的。

返回參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)具有偏轉(zhuǎn)器60，以使種組的軌跡62朝向在種子輸送塔64與一對(duì)犁溝閉合盤66之間安裝至播種機(jī)的壓輪54的前半部分下方的區(qū)域偏轉(zhuǎn)。將理解，種子輸送塔64具有雙柱構(gòu)造，以交替模式并排地輸送種組。馬鈴薯種組以左右左模式被釋放，以改進(jìn)播種機(jī)的效率。為此，以上提到的偏轉(zhuǎn)器60和軌跡62是復(fù)數(shù)個(gè)。在此圖中，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)器和兩條軌跡彼此重疊。

在圖2的示圖中，將理解，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)器60向內(nèi)成一定角度，以將馬鈴薯種組透射在一排中。偏轉(zhuǎn)器60的這種安置是在雙柱馬鈴薯播種機(jī)上的標(biāo)準(zhǔn)安裝。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)中的壓輪54在其上具有充氣輪胎70。輪胎70是氣球類型的輪胎，并且進(jìn)行充氣，使得其表面是柔性的、軟的且平滑的。輪胎的柔性程度使得壓輪54可在種組52上滾動(dòng)、彎曲并伸展，以在不損壞種組的情況下在壓輪的表面56中形成種組的痕跡72。壓輪54優(yōu)選地在其每側(cè)上具有防塵蓋74。

現(xiàn)在參考圖2和圖5，壓輪54具有安裝于其中的壓力檢測(cè)儀器80。在優(yōu)選實(shí)施例中，壓力檢測(cè)儀器80包括與安裝于輪胎70內(nèi)的內(nèi)胎86的閥桿84連接的連接線82。將理解，也可使用無內(nèi)胎式輪胎。

壓力檢測(cè)儀器80安裝在密封隔室88內(nèi)。此隔室88優(yōu)選地安裝至壓輪54的防污蓋74或封裝在防污蓋74中。壓力檢測(cè)儀器80通過與閥桿84連接的連接線82來監(jiān)測(cè)輪胎70的內(nèi)部氣壓。儀器的靈敏度足以檢測(cè)當(dāng)壓輪54在種組上滾動(dòng)時(shí)在壓輪54的表面56上形成痕跡72的該種組。

壓力檢測(cè)儀器80還包括將無線信號(hào)發(fā)射到接收器和計(jì)算機(jī)的發(fā)射器。

在使用中，將無線信號(hào)發(fā)射至記錄壓輪在種組上每次滾動(dòng)情況的計(jì)算機(jī)。通過計(jì)算機(jī)使此信號(hào)與播種機(jī)的速度相關(guān)聯(lián)，以確定種組之間的實(shí)時(shí)間隔。

例如，操作員可利用種組的這種實(shí)時(shí)間隔來即時(shí)調(diào)節(jié)播種機(jī)的速度，從而利用良好且干燥的土壤條件。當(dāng)所播種組的間隔開始與理想值偏離時(shí)，操作員還可利用這種實(shí)時(shí)間隔信號(hào)來減小播種機(jī)的速度。操作員可利用實(shí)時(shí)間隔來始終以其最大性能在所有田地條件下操作播種機(jī)。此種組間隔數(shù)據(jù)使得不需要之前提到的傳統(tǒng)的手動(dòng)種組間隔驗(yàn)證方法。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)優(yōu)選地具有安裝于其上的全球定位系統(tǒng)(gps)發(fā)射器/接收器90。來自此gps90的信號(hào)被有利地添加到以上提到的儀器，以計(jì)算其他有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

在根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的播種機(jī)中，在壓輪54的擺臂上安裝有編碼器92，以在壓輪54的下表面與gps90在機(jī)器上的位置之間建立聯(lián)系。由gps系統(tǒng)90收集的信息與以上提到的壓力信號(hào)及播種機(jī)的速度結(jié)合，以確定每個(gè)所播種子的x-y-z坐標(biāo)(縱向、橫向和深度)。

現(xiàn)在參考圖6，其中部分地示出了替代的壓輪100。此特定壓輪100中具有兩個(gè)可充氣室。壓輪具有無內(nèi)胎式輪胎110和安裝于無內(nèi)胎式輪胎110內(nèi)的內(nèi)胎112。對(duì)內(nèi)胎112和輪胎110都充氣，使得在內(nèi)胎112與輪胎110的內(nèi)表面之間保持空間114。將理解，輪胎110也是如之前描述的氣球類型的、柔性的且可伸展的輪胎，其能夠在不碰傷或損壞種組的情況下在種組上變形。

輪胎110的內(nèi)表面具有幾根與其粘結(jié)的柔性金屬箔的條帶116。內(nèi)胎的外表面上具有柔性金屬涂層118。金屬涂層118和箔條帶116電連接到安裝于壓輪100的防污蓋74的信號(hào)發(fā)射隔室120內(nèi)的電路。

根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)壓輪100在種組上滾動(dòng)時(shí)，輪胎的表面偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致箔條帶116之一與內(nèi)胎112的金屬涂層118接觸，并將電信號(hào)發(fā)送至信號(hào)發(fā)射儀器。計(jì)算機(jī)記錄此信號(hào)，以記錄每個(gè)種組沿著犁溝和跨越犁溝的位置。

將理解，還可以與壓輪相關(guān)聯(lián)地使用許多其他裝置，以確定種子在犁溝中的精確位置。作為第一示例，在支撐壓輪132的其中一個(gè)臂上安裝有位置傳感器130，例如在圖7中示出的，以檢測(cè)壓輪132中的向上位移。此位置傳感器130可以是線性編碼器或可在其中測(cè)量壓力變化的增壓缸。

如在圖8中示出的壓輪132是相對(duì)較窄的壓輪，用于在種植較小的硬種子(例如玉米種子和豆種子)時(shí)使用。壓輪優(yōu)選地由薄金屬制成且是空心的。記錄壓輪132在種子上滾動(dòng)時(shí)的可檢測(cè)的砰砰聲，并使其與種子位置相關(guān)?？商娲?，可檢測(cè)壓輪中的振動(dòng)并使其與種子位置相關(guān)聯(lián)。在圖7的示例中，編碼器134安裝至支撐壓輪132的臂上，以使壓輪的角位置與從壓輪聽到的每個(gè)砰砰噪聲相關(guān)聯(lián)，并計(jì)算種子間隔。

在其他示例中，可與壓輪相關(guān)聯(lián)地使用接近檢測(cè)器；可在壓輪周圍或輪胎70的柔性外層正下方以纏繞模式使用壓敏墊，例如在步態(tài)分析中使用的那些壓敏墊，以記錄壓輪對(duì)種塊的碰撞。當(dāng)使用步態(tài)分析墊時(shí)，其可與壓輪軸上的編碼器134一起使用，以確定相對(duì)于壓輪上的最低點(diǎn)的精確種組位置。

以上列出的可能性僅代表幾個(gè)示例，因?yàn)榭梢耘c壓輪相關(guān)聯(lián)地使用其他設(shè)備，以在種組的動(dòng)量已經(jīng)耗盡之后檢測(cè)該種組的位置。

現(xiàn)在參考圖9，這里示出了根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例的具有可選的附加儀器的播種機(jī)。此可選的儀器包括安裝在偏轉(zhuǎn)器60、60'的偏轉(zhuǎn)表面上的碰撞傳感器150、150'。碰撞傳感器測(cè)量來自從偏轉(zhuǎn)器之一彈起的種組的碰撞力。該可選的儀器還包括如之前提到的壓力傳感器80和gps90。碰撞傳感器150、150'連接到計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)記錄種組相對(duì)偏轉(zhuǎn)器的碰撞、種組的碰撞力，以及種組撞擊每個(gè)偏轉(zhuǎn)器60、60'的碰撞時(shí)間。

可在顯示器152上向播種機(jī)的操作員顯示從上文提到的儀器獲得的信息，其是指示播種機(jī)的性能的形式。優(yōu)選地還將此信息傳送至例如農(nóng)場(chǎng)主辦公室中的主計(jì)算機(jī)154。當(dāng)然，也可利用應(yīng)用程序在移動(dòng)通信設(shè)備154上顯示播種機(jī)的性能數(shù)據(jù)。

以下數(shù)據(jù)構(gòu)成可從上述儀器獲得的信息的部分列表：

-測(cè)量實(shí)時(shí)種子間隔；

-測(cè)量種組滾動(dòng)一致性；

-檢測(cè)種子遺漏(空釋放)；

-檢測(cè)雙種子釋放；

-計(jì)算所播種子的總重量；

-確定跨越犁溝寬度的種塊的位置；

-檢測(cè)種子輸送塔和偏轉(zhuǎn)器的效率；

-測(cè)量播種機(jī)的性能和一致性；

-產(chǎn)生種子位置的地圖；

-產(chǎn)生種植速度的地圖；

-產(chǎn)生顯示田地地形的地圖。

在圖10中示出了用于上述可選儀器的一種可能的應(yīng)用。在此圖中，示出了雙排或交錯(cuò)種植方法的平面圖。在此應(yīng)用中，兩個(gè)偏轉(zhuǎn)器60、60'定向成使種子偏轉(zhuǎn)在兩個(gè)隔開的平行的行中?？杀O(jiān)測(cè)植物之間的縱向距離“a”及橫向距離“b”，以確保每株植物具有用于最大限度地減小塊莖擁擠的最小生長(zhǎng)區(qū)域“c”。

現(xiàn)代的播種機(jī)可產(chǎn)生具有平滑表面底部的相對(duì)較大的犁溝。雖然雙排或交錯(cuò)種植在本行業(yè)中并不是眾所周知的，但是相信，此種植方法具有許多優(yōu)于單排方法的優(yōu)點(diǎn)。沿著單排以交錯(cuò)布置種植例如馬鈴薯種塊，以使每株植物得到理想的占用空間，同時(shí)減小相鄰植物之間的縱向間隔。在一些情況中，在每株植物保持相同的占用空間的同時(shí)，所播種組沿著犁溝的縱向間隔可減小30％。從而改進(jìn)了馬鈴薯田地中的土壤利用。也增加了每英畝產(chǎn)量。

相信隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和壓輪在播種機(jī)上的使用，交錯(cuò)種植在未來將更被認(rèn)可。

從此可選儀器獲得數(shù)據(jù)的另一好處包括，使從播種機(jī)收集的數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)實(shí)際植物生長(zhǎng)的航拍圖像相匹配。植物生長(zhǎng)季期間的馬鈴薯田地的航拍圖像可與種子重量、種塊間隔、種子放置精度的地圖或者種植速度的地圖進(jìn)行比較，以使植物生長(zhǎng)與最佳種植條件相關(guān)聯(lián)?？衫脧倪@種地圖的匹配得出的信息對(duì)未來的種植規(guī)劃制定校正措施。還相信，隨著精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的繼續(xù)發(fā)展，從本文提到的儀器收集的數(shù)據(jù)將變得越來越有價(jià)值。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種用于安裝至播種機(jī)的壓輪組件，所述播種機(jī)中具有速度監(jiān)測(cè)裝置，所述壓輪組件包括：

與所述壓輪相關(guān)聯(lián)的儀器，用于檢測(cè)所述壓輪在由所述播種機(jī)種植的所播種組上的通過；

計(jì)算裝置，其連接到所述儀器并連接到所述速度監(jiān)測(cè)裝置，用于確定所述所播種組之間的間隔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓輪，進(jìn)一步包括具有軟的、柔性的且可伸展的表面的輪胎。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓輪，其中，所述儀器包括檢測(cè)所述輪胎內(nèi)的氣壓變化的傳感器。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓輪，其中，所述儀器包括檢測(cè)所述輪胎的表面形狀變化的傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓輪，其中，所述儀器包括檢測(cè)其位置變化的傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓輪，其中，所述儀器包括安裝在其周圍的壓力傳感器的陣列。

7.一種具有速度監(jiān)測(cè)裝置、種組釋放機(jī)構(gòu)和壓輪組件的播種機(jī)；所述壓輪組件包括：

壓輪，其安裝在所述種組釋放機(jī)構(gòu)附近，所述壓輪用于在從所述種組釋放機(jī)構(gòu)釋放的種組上滾動(dòng)，并用于檢查每個(gè)所述種組中的種組滾動(dòng)；

與所述壓輪相關(guān)聯(lián)的儀器，用于檢測(cè)種組在所述壓輪下方的通過；

計(jì)算裝置，其連接到所述儀器并連接到所述速度監(jiān)測(cè)裝置，用于確定所述種組之間的間隔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，其中，所述壓輪具有軟的、柔性的且可伸展的表面。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，其中，所述儀器包括檢測(cè)所述壓輪內(nèi)的氣壓變化的傳感器。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，其中，所述儀器包括檢測(cè)所述壓輪的表面形狀變化的傳感器。

11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，其中，所述儀器包括檢測(cè)所述壓輪的位置變化的傳感器。

12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，其中，所述儀器包括安裝在所述壓輪周圍的壓力傳感器的陣列。

13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，進(jìn)一步包括用于記錄每個(gè)所述種組的位置的gps系統(tǒng)。

14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的播種機(jī)，進(jìn)一步包括偏轉(zhuǎn)器和碰撞傳感器，所述偏轉(zhuǎn)器與所述種組釋放機(jī)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，用于使所述種組在所述壓輪的前半部分下方偏轉(zhuǎn)，所述碰撞傳感器安裝至所述偏轉(zhuǎn)器，用于記錄所述偏轉(zhuǎn)器上的碰撞的出現(xiàn)和強(qiáng)度。

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的播種機(jī)，其中，所述壓輪具有第一充氣隔室和第二充氣隔室，所述第一充氣隔室包圍所述第二充氣隔室，并且其中，所述第一充氣隔室具有第一導(dǎo)電表面，并且所述第二充氣隔室具有第二導(dǎo)電表面；所述第一導(dǎo)電表面面向所述第二導(dǎo)電表面；所述第一導(dǎo)電表面緊鄰所述第二導(dǎo)電表面；所述第一導(dǎo)電表面和所述第二導(dǎo)電表面連接到電信號(hào)檢測(cè)器，并且所述第一導(dǎo)電表面是可變形的，并當(dāng)所述壓輪在所播種組上滾動(dòng)時(shí)接觸所述第二導(dǎo)電表面。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的播種機(jī)，進(jìn)一步包括與所述計(jì)算裝置相關(guān)聯(lián)的移動(dòng)通信設(shè)備，用于顯示實(shí)時(shí)播種機(jī)性能。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的播種機(jī)，進(jìn)一步包括主機(jī)計(jì)算機(jī)以及所述計(jì)算裝置與所述主機(jī)計(jì)算機(jī)之間的衛(wèi)星通信線路。

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的播種機(jī)，其中，所述壓輪安裝在臂和樞軸上，并進(jìn)一步包括安裝在其中一個(gè)所述樞軸上的編碼器，其使所述gps的坐標(biāo)與所述壓輪的下表面相關(guān)。

19.一種用于確定犁溝中的播種組的精確間隔的方法，包括以下步驟：

使壓輪在所述所播種組上滾動(dòng)，其中，所述壓輪具有與其相關(guān)聯(lián)的所播種組檢測(cè)儀器；

利用所述儀器，檢測(cè)所述壓輪在每個(gè)所述所播種組上的通過；

使所述檢測(cè)步驟與所述壓輪的速度相關(guān)，并確定所述所播種組之間的間隔。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括以下步驟：

使所述檢測(cè)步驟與gps坐標(biāo)相關(guān)，以及

記錄所述gps坐標(biāo)。