一种叶菜收获机割台仿形调节装置及调节方法

文档序号:37672853发布日期:2024-04-18 20:45阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种叶菜收获机割台仿形调节装置,其特征在于,包括底盘行走部件、收获部件机架(4)和控制器;

2.根据权利要求1所述的叶菜收获机割台仿形调节装置,其特征在于,所述控制器根据第一超声波传感器(5)和第二超声波传感器(9)检测的回波信息获取垄面p的垂直距离d和垄面p的粗糙度ssr,并根据第一超声波传感器(5)、第二超声波传感器(9)的安装位置建立收获部件机架(4)的平面方程,从而确定割刀(1)的高度与姿态角,然后建立第一电动缸(12)和第二电动缸(14)与割刀(1)的高度与姿态角的关系方程,再通过割台姿态角控制模型和割台高度控制模型调整第一电动缸(12)和第二电动缸(14)的活塞杆伸缩长度,从而调整割刀(1)的高度与姿态角。

3.一种根据权利要求1所述的叶菜收获机割台仿形调节装置的调节方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s1检测第一超声波传感器(5)和第二超声波传感器(9)与垄面p的垂直距离和垄面p的粗糙度ssr时,分别提取反射波峰值时间间隔tp、反射波强度周期积分er、中值时间宽度tm和反射波峰值vmax。

5.根据权利要求4所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s1检测第一超声波传感器(5)和第二超声波传感器(9)与垄面p的垂直距离时,采用以下公式:

6.根据权利要求4所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s1检测垄面p的粗糙度ssr时采用以下步骤:

7.根据权利要求3所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s4姿态角α和切割高度h与第一电动缸(12)活塞杆长度l1和第二电动缸(14)活塞杆长度l2的关系方程如下:

8.根据权利要求3所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s5中姿态角控制模型为二维模糊控制模型,姿态角控制模型的输入为割台姿态角偏差eα和割台姿态角偏差变化率ecα,所述割台姿态角偏差eα和割台姿态角偏差变化率ecα由实时切割高度ht,计算得到实时的切割姿态角αt,再与目标切割姿态角比较得出;

9.根据权利要求3所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s5中割台高度控制模型为二维模糊控制模型,割台高度控制模型的输入为割台高度偏差eh和割台高度偏差变化率ech,所述割台高度偏差eh和割台高度偏差变化率ech由实时切割高度ht与目标切割高度h0比较得出;

10.根据权利要求3所述的叶菜收获机割台仿形调节方法,其特征在于,所述步骤s6中调整设定的目标切割高度h0采用如下公式:


技术总结
本发明提供了一种叶菜收获机割台仿形调节装置及调节方法,通过分析完整的超声波反射信号,进行垄面距离和垄面粗糙度的测量;构建超声波传感器测量的垄面距离和收获机结构计算割台的高度和姿态角,将其作为输入参数,设计割台高度调节模糊控制器和割台姿态角调节模糊控制器,将土壤表面粗糙度作为依据进行割台高度目标的自适应调整,确定两个电动缸的伸缩量,实现割台离地高度和割台姿态角的自适应仿形。通过垄面距离和垄面粗糙度的测量,避免了非接触式测量时土块大小、松软土床及蔬菜留茬等随机干扰对测量精度的影响,保证了测量精度的稳定性,提高了割台仿形调整的精度,进而提高了叶菜收获的质量。

技术研发人员:赵湛,魏华林,魏俊,刘思思
受保护的技术使用者:江苏大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/17
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