1.本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种定向收割机械操控管理平台。
背景技术：
2.农机是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农、畜产品初加工和处理过程中所使用的各种机械。农机包括农用动力机械、农田建设机械、土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、农田排灌机械、作物收获机械、农产品加工机械、畜牧业机械和农业运输机械等。
3.广义的农机还包括林业机械、渔业机械和蚕桑、养蜂、食用菌类培植等农村副业机械。农机属于相对概念，指用于农业、畜牧业、林业和渔业所有机械的总称，农机属于农机具的范畴。推广使用农机称为农机化。
4.农机一般按用途分类。其中大部分机械是根据农业的特点和各项作业的特殊要求而专门设计制造的，如土壤耕作机械、种植和施肥机械、植物保护机械、作物收获机械、畜牧业机械以及农产品加工机械等。另一部分农机则与其他行业通用，可以根据农业的特点和需要直接选用，如农用动力机械、农田排灌机械中的水泵等；或者根据农业的特点和需要把这些机械设计成农用变型，如农业运输机械中的农用汽车、挂车和农田建设机械中的土、石方机械等。
5.农机还可按所用动力及其配套方式分类。农机应用的动力可分为两部分：一部分用于农机的行走或移动，据此可分为人力(手提、背负、胸挂和推拉)、畜力牵引、拖拉机牵引和动力自走式等类型；另一部分用于农机工作部件的驱动，据此可分为人力(手摇、脚踏等)驱动、畜力驱动、机电动力驱动(利用内燃机、风力机、电动机等)和拖拉机驱动等类型。在同一台农机上，这两部分可以使用相同的或不同的动力。按农机与拖拉机的配套方式，可分为牵引、悬挂和半悬挂等类型。
6.按照作业方式，农机可分为行走作业和固定作业的两大类。在行走作业的农机中，又有在连续行进过程中作业的连续行走式和行进与作业过程交替进行的间歇行走式两类。在固定作业的农机中，则有在非作业状态下可以转移作业地点的可移动式和作业地点始终固定的不可移动式两类。
7.按照作业地点，农机分为野外作业(田间、牧场和果园等)、场院作业、室内作业(厂房、机房、库房、温室和禽畜舍等)、水中或水上作业(河流、渠道、水库和水井等)、道路作业和航空作业等类型。
8.当前，在采用专门执行土豆收割的定向收割机械执行土豆收割操作之前，需要考虑执行土豆收割的定向收割机械前方农田内是否存在过多的土豆根茎和叶体，如果存在过多的土豆根茎和叶体，在执行土豆收割操作时，会将过多的根茎和叶体卷入收割机械，严重时会导致收割机械产生故障。
技术实现要素：
9.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种定向收割机械操控管理平台，能够在执行土豆收割的定向收割机械执行土豆收割操作之前，对定向收割机械前方农田内是否存在过多的土豆根茎和叶体执行针对性的智能化判断，从而为后续是否执行人工清除土豆根茎和叶体操作提供关键参考数据。
10.为此，本发明至少需要具备以下两处关键的发明点：
11.(1)在执行土豆收割的定向收割机械执行土豆收割操作之前，对定向收割机械前方农田内是否存在过多的土豆根茎和叶体进行判断，并在存在过多的土豆根茎和叶体时，请求执行人工清除动作，从而避免土豆根茎和叶体缠绕到运行状态的定向收割机械中；
12.(2)引入包括传动链棍、地轮调节杆、侧面钢板、轴承、锰钢刀头、齿轮箱、横杆阵列和挂接板的土豆收割机械，用于提升现场农田土豆收割的速度和效率。
13.根据本发明的一方面，提供了一种定向收割机械操控管理平台，所述平台包括：
14.土豆收割机械，包括传动链棍、地轮调节杆、侧面钢板、轴承、锰钢刀头、齿轮箱、横杆阵列和挂接板，所述锰钢刀头贴近土豆种植农田的土壤设置，所述侧面钢板包括左侧钢板单元和右侧钢板单元，所述左侧钢板单元和所述右侧钢板单元分别设置在所述锰钢刀头的左右两侧，所述横杆阵列包括多个水平设置的横杆结构且所述多个水平设置的横杆结构设置在所述左侧钢板单元的顶端和所述右侧钢板单元的顶端之间，所述挂接板设置在所述横杆阵列上；
15.农田监控机构，设置在所述横杆阵列的多个水平设置的横杆结构中最接近所述锰钢刀头的横杆结构的中央位置，用于对待执行土豆收割的农田执行视觉监控处理，以获得当前监控画面；
16.根茎识别机构，与所述农田监控机构连接，用于基于土豆根茎的外形成像特征识别所述当前监控画面中的每一个根茎对象所在的图像碎块以作为第一类型碎块；
17.叶体识别机构，与所述农田监控机构连接，用于基于土豆叶体的外形成像特征识别所述当前监控画面中的每一个叶体对象所在的图像碎块以作为第二类型碎块；
18.碎块分析设备，分别与所述根茎识别机构和所述叶体识别机构连接，用于统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例；
19.请求触发设备，与所述碎块分析设备连接，用于在接收到的面积比例超过设定比例限量时，发出人工清理请求；
20.其中，所述请求触发设备还用于在接收到的面积比例未超过所述设定比例限量时，发出直接收割请求。
21.根据本发明的另一方面，还提供了一种定向收割机械操控管理方法，所述方法包括使用如上述的定向收割机械操控管理平台以根据执行土豆定向收割的农机前方的土豆茎叶蔓延状态确定是否需要请求执行人工茎叶去除动作。
具体实施方式
22.下面将对本发明的定向收割机械操控管理平台的实施方案进行详细说明。
23.土豆学名马铃薯，属茄科，一年生草本植物，块茎可供食用，是全球第四大重要的
粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米。马铃薯又名洋芋、洋山芋、洋芋头、香山芋、洋番芋、山洋芋、阳芋、地蛋、土豆等(山西大同一带也称为山药)。在南方一些省份，也叫“冬薯”，因为常在收割完秋季水稻后，在冬季种植。马铃薯在不同国度，名称称谓也不一样，如美国称爱尔兰豆薯、俄罗斯称荷兰薯、法国称地苹果、德国称地梨、意大利称地豆、秘鲁称巴巴等。与小麦、稻谷、玉米、高粱并称为世界五大作物。马铃薯块茎含有大量的淀粉，能为人体提供丰富的热量，且富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质，尤其是其维生素含量是所有粮食作物中最全的，在欧美国家特别是北美，马铃薯早就成为第二主食。
24.马铃薯原产于南美洲安第斯山区，人工栽培历史最早可追溯到大约公元前8000年到5000年的秘鲁南部地区。马铃薯主要生产国有中国、俄罗斯、印度、乌克兰、美国等。中国是世界马铃薯总产最多的国家。
25.当前，在采用专门执行土豆收割的定向收割机械执行土豆收割操作之前，需要考虑执行土豆收割的定向收割机械前方农田内是否存在过多的土豆根茎和叶体，如果存在过多的土豆根茎和叶体，在执行土豆收割操作时，会将过多的根茎和叶体卷入收割机械，严重时会导致收割机械产生故障。
26.为了克服上述不足，本发明搭建了一种定向收割机械操控管理平台，能够有效解决相应的技术问题。
27.根据本发明实施方案示出的定向收割机械操控管理平台包括：
28.土豆收割机械，包括传动链棍、地轮调节杆、侧面钢板、轴承、锰钢刀头、齿轮箱、横杆阵列和挂接板，所述锰钢刀头贴近土豆种植农田的土壤设置，所述侧面钢板包括左侧钢板单元和右侧钢板单元，所述左侧钢板单元和所述右侧钢板单元分别设置在所述锰钢刀头的左右两侧，所述横杆阵列包括多个水平设置的横杆结构且所述多个水平设置的横杆结构设置在所述左侧钢板单元的顶端和所述右侧钢板单元的顶端之间，所述挂接板设置在所述横杆阵列上；
29.农田监控机构，设置在所述横杆阵列的多个水平设置的横杆结构中最接近所述锰钢刀头的横杆结构的中央位置，用于对待执行土豆收割的农田执行视觉监控处理，以获得当前监控画面；
30.根茎识别机构，与所述农田监控机构连接，用于基于土豆根茎的外形成像特征识别所述当前监控画面中的每一个根茎对象所在的图像碎块以作为第一类型碎块；
31.叶体识别机构，与所述农田监控机构连接，用于基于土豆叶体的外形成像特征识别所述当前监控画面中的每一个叶体对象所在的图像碎块以作为第二类型碎块；
32.碎块分析设备，分别与所述根茎识别机构和所述叶体识别机构连接，用于统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例；
33.请求触发设备，与所述碎块分析设备连接，用于在接收到的面积比例超过设定比例限量时，发出人工清理请求；
34.其中，所述请求触发设备还用于在接收到的面积比例未超过所述设定比例限量时，发出直接收割请求。
35.接着，继续对本发明的定向收割机械操控管理平台的具体结构进行进一步的说明。
36.所述定向收割机械操控管理平台中：
37.统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例包括：获取所述当前监控画面中每一个第一类型碎块占据的像素的数量，对所述当前监控画面中所有第一类型碎块占据的像素的总数进行统计，以获得第一解析总数。
38.所述定向收割机械操控管理平台中：
39.统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例还包括：获取所述当前监控画面中每一个第二类型碎块占据的像素的数量，对所述当前监控画面中所有第二类型碎块占据的像素的总数进行统计，以获得第二解析总数。
40.所述定向收割机械操控管理平台中：
41.统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例还包括：获取所述当前监控画面中的像素总数以作为第三解析总数。
42.所述定向收割机械操控管理平台中：
43.统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例还包括：对所述第一解析总数和所述第二解析总数进行累加以获得第四解析总数。
44.所述定向收割机械操控管理平台中：
45.统计所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例还包括：将所述第四解析总数除以所述第四解析总数以获得所述当前监控画面中各个第一类型碎块以及各个第二类型碎块总共占据所述当前监控画面的面积比例。
46.所述定向收割机械操控管理平台中：
47.所述左侧钢板单元和所述右侧钢板单元分别设置在所述锰钢刀头的左右两侧包括：所述左侧钢板单元的底端和所述右侧钢板单元的底端分别设置在所述锰钢刀头的左右两侧。
48.所述定向收割机械操控管理平台中：
49.在所述土豆收割机械中，所述挂接板为8-12毫米厚度钢板，所述侧面钢板为5毫米厚度钢板。
50.所述定向收割机械操控管理平台中：
51.在所述土豆收割机械中，所述锰钢刀头为直刀或者尖刀中的一种，所述齿轮箱以及所述轴承内灌装黄油。
52.同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种定向收割机械操控管理方法，所述方法包括使用如上述的定向收割机械操控管理平台以根据执行土豆定向收割的农机前方的土豆茎叶蔓延状态确定是否需要请求执行人工茎叶去除动作。
53.另外，在所述定向收割机械操控管理平台中，还可以包括信息存储设备，分别与所述根茎识别机构和所述叶体识别机构连接，用于存储所述土豆根茎的外形成像特征以及所述土豆叶体的外形成像特征；
54.其中，存储所述土豆根茎的外形成像特征以及所述土豆叶体的外形成像特征包括：所述土豆根茎的外形成像特征为不同视角捕获的只包括土豆根茎的参考图片；
55.其中，存储所述土豆根茎的外形成像特征以及所述土豆叶体的外形成像特征包括：所述土豆叶体的外形成像特征为不同视角捕获的只包括土豆叶体的参考图片。
56.采用本发明的定向收割机械操控管理平台，针对现有技术中执行土豆收割的定向收割机械在运行时容易缠绕过多的土豆根茎和叶体的技术问题，通过在执行土豆收割的定向收割机械执行土豆收割操作之前，对定向收割机械前方农田内是否存在过多的土豆根茎和叶体执行针对性的智能化判断，从而避免执行土豆收割时土豆根茎和叶体被缠绕进入定向收割机械。
57.已经结合实施例对本发明的各种特征进行了详细地描述。但是应当明白，这些特定的描述仅是例举，在所附权利要求书的范围内，可以对本发明作出最充分的解释。