一種智能多用油莎草收割機及作業方法技術

本發明專利技術公開了一種智能多用油莎草收割機，包括車體、收集箱、行走機構、用于油莎草中期打頭的第一切割機構、用于油莎草收割的第二切割機構和智能控制系統；智能控制系統包括操作終端、通訊模塊、中央處理模塊和狀態監測模塊；通過操作終端設置待執行任務和安全任務，并設置智能控制系統實現油莎草打頭作業或收割作業的全自動控制，并同時進行安全任務，實現了油莎草作業的高度機械化和一機多用。

An intelligent multi-purpose sedge harvester and its operation method

【技術實現步驟摘要】
一種智能多用油莎草收割機及作業方法
本專利技術涉及收割機
，尤其涉及一種智能多用油莎草收割機及作業方法。
技術介紹
隨著我國農業生產力水平的不斷提高，農業機械化是實現農業現代化的必經之路，機械化生產能夠提高農業勞動生產率，降低生產成本，增加農民收入。牧草收割機包括切割機構和行走機構；行走機構帶動切割機構在草場移動，切割機構切割牧草。油莎草在種植過程中，需要進行中期打頭作業和后期收割作業，然而，由于油莎草的打頭作業和切割作業，對作業要求不一樣，如切割油莎草時的切割高度就不同。這就導致現有的牧草收割機在油莎草的種植過程中，中期打頭作業和后期收割作業的收割機不能通用，若強行使用相同的收割機進行不同的作業，則作業效率低。且現有的牧草收割機均采用駕駛員駕駛，智能化程度低，農業勞生產效率低，且人力資源成本高，降低了農業的收益。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種智能多用油莎草收割機及作業方法，能夠同時適用于油莎草的打頭作業和切割作業，且實現自動作業，功能豐富，智能化程度高。本專利技術采用的技術方案為：一種智能多用油莎草收割機，包括車體、收集箱、行走機構、用于油莎草中期打頭的第一切割機構、用于油莎草收割的第二切割機構和智能控制系統；所述的收集箱設置于車體上端面，所述的行走機構驅動車體行走；所述的第一切割機構設置于車體的前端，所述的第二切割機構設置于車體的后端；所述的智能控制系統包括操作終端、通訊模塊、中央處理模塊和狀態監測模塊；所述的狀態監測模塊包括用于檢測第一切割機構中割刀轉速的轉速傳感器、用于檢測障礙物的超聲波傳感器、用于檢測行走機構行走速度的速度傳感器和溫度傳感器；所述的轉速傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第一信號輸入端，所述的超聲波傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第二信號輸入端，所述的速度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第三信號輸入端，所述的溫度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第四信號輸入端；所述的中央處理模塊的第一信號輸出端連接行走機構的行走控制信號輸入端，中央處理模塊的第二信號輸出端連接第一切割機構的切割控制信號輸入端，中央處理模塊的第三信號輸出端連接第二切割機構的收割控制信號輸入端；所述的中央處理模塊通過通訊模塊與操作終端通訊連接。為了調整第一切割機構割臺高度和第二切割機構割臺高度，所述的智能多用油莎草收割機還包括用于調整第一切割機構割臺高度的第一升降機構和用于調整第二切割機構割臺高度的第二升降機構；所述的第一升降機構設置于車體和第一切割機構之間；所述的第二升降機構設置于車體和第二切割機構之間；第一升降機構的控制信號輸入端連接中央處理模塊的第四信號輸出端，第二升降機構的控制信號輸入端連接中央處理模塊的第五信號輸出端。進一步的，所述的狀態監測模塊包括用于檢測第一切割機構割臺高度的第一傳感器、用于檢測第二切割機構割臺高度的第二傳感器和用于檢測油莎草高度的第三傳感器；所述的第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器的信號輸出端分別連接中央處理模塊的高度信號輸入端。優選的，所述的第一切割機構包括第一切割部、第一輸送部、第一驅動機構、第一切割傳動組件和第一輸送傳動組件；所述的第一驅動機構通過第一切割傳動組件驅動第一切割部，第一驅動機構通過第一輸送傳動機構驅動第一輸送部；所述的第一輸送部的進料端與第一切割部對應設置，第一輸送部的出料端連接收集箱的第一進料口；所述的第二切割機構包括第二切割部、第二輸送部、第二驅動機構、第二切割傳動組件和第二輸送傳動組件；所述的第二驅動機構通過第二切割傳動組件驅動第二切割部，第二驅動機構通過第二輸送傳動機構驅動第二輸送部；所述的第二輸送部的進料端與第二切割部對應設置，第二輸送部的出料端連接收集箱的第二進料口。具體的，所述的第一切割部采用雙圓盤割刀，第一輸送部采用鏈耙式輸送器；所述的雙圓盤割刀包括割臺外殼、兩個圓盤刀體、引導齒、扶禾器、攪龍；所述的兩個圓盤刀體設置于割臺外殼內部，攪龍設置于圓盤刀體正后方且與鏈耙式輸送器相配合；扶禾器設置于扶禾器圓盤刀體前方，且通過引導齒與圓盤刀體活動連接。所述的第二切割部采用旋切機構，第二輸送部采用傾斜輸送器；所述的旋切機構包括機架、旋切刀軸、多個Y型甩刀、螺旋輸送裝置、撿拾器，所述的多個Y型甩刀與旋切刀軸固定連接，旋切刀軸機架轉動連接，所述的撿拾器、螺旋輸送裝置依次設置于Y型甩刀后方，所述的螺旋輸送裝置與傾斜輸送器相配合。所述的智能多用油莎草收割機的作業方法，包括以下步驟：A、采集待收割草場的地形，并根據所采集的地形信息設計所述的收割機自動行駛路線，通過操作終端將自動行駛路線傳輸至中央處理模塊，并通過操作終端設置待執行任務和安全任務；所述的待執行任務包括打頭任務和割草任務；B、中央處理模塊判斷是否正在執行任務，是則在當前任務結束后進入步驟C，否則直接進入步驟C；C、判斷執行任務類型，若為打頭任務，則進入步驟D，若為割草任務，則進入步驟E，D、執行打頭任務，進入打頭模式，按自動行駛路線進行打頭作業；同時執行安全任務，進行安全監測模式，狀態監測模塊實時檢測割草機狀態是否正常，若正常則繼續進行打頭作業，若異常則通過通訊模塊傳輸警告信息至操作終端，對操作者進行警示或直接中斷作業；打頭作業完畢后返回步驟A；E、執行割草任務，進入割草模式，按自動行駛路線進行割草作業；同時執行安全任務，進行安全監測模式，狀態監測模塊實時檢測割草機狀態是否正常，若正常則繼續進行割草作業，若異常則通過通訊模塊傳輸警告信息至操作終端，對操作者進行警示或直接中斷作業；割草作業完畢后返回步驟A；具體的，所述步驟A中設計收割機自動行駛路線具體過程如下：A1：根據待收割草場確定起始位置；設定起始位置所在側為第一側，與第一側正對的一側為第二側；設定割草機的自動行駛路線為蛇形，從第一側出發到達第二側、再從第二側返回第一側為一周；A2：根據第一側的長度，確定割草機作業的作業周數為n周，然后確定每一周作業中第一側與第二側之間的間隔距離L1；A3：在每一周的作業中，中央處理模塊根據速度傳感器輸出的信號，計算出割草機的行走距離L2，當行走距離L2第一次等于間隔距離L1時，割草機進行掉頭，當行走距離L2第二次等于間隔距離L1時，則完成該周作業，進入下一周；A4：重復步驟A3，割草機完成n周作業。具體的，所述的步驟D包括以下步驟：D1：調整割草機方向，第一收割機構面向第二側的方向；D2：中央處理模塊控制行走機構驅動收割機按照自動行駛路線行走；在行走過程中，中央處理模塊實時根據油莎草高度調整第一切割機構割臺高度，具體包括以下步驟：在中央處理模塊中設置打頭高度，所述的打頭高度為油莎草與第一切割機構割臺高度的高度差值；所述的第三傳感器采集油莎草高度信號并傳輸至中央處理模塊，第一傳感器采集第一切割機構割臺高度信號并傳輸至中央處理模塊，中央本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種智能多用油莎草收割機，其特征在于：包括車體、收集箱、行走機構、用于油莎草中期打頭的第一切割機構、用于油莎草收割的第二切割機構和智能控制系統；/n所述的收集箱設置于車體上端面，所述的行走機構驅動車體行走；/n所述的第一切割機構設置于車體的前端，所述的第二切割機構設置于車體的后端；/n所述的智能控制系統包括操作終端、通訊模塊、中央處理模塊和狀態監測模塊；/n所述的狀態監測模塊包括用于檢測第一切割機構中割刀轉速的轉速傳感器、用于檢測障礙物的超聲波傳感器、用于檢測行走機構行走速度的速度傳感器和溫度傳感器；/n所述的轉速傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第一信號輸入端，所述的超聲波傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第二信號輸入端，所述的速度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第三信號輸入端，所述的溫度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第四信號輸入端；/n所述的中央處理模塊的第一信號輸出端連接行走機構的行走控制信號輸入端，中央處理模塊的第二信號輸出端連接第一切割機構的切割控制信號輸入端，中央處理模塊的第三信號輸出端連接第二切割機構的收割控制信號輸入端；/n所述的中央處理模塊通過通訊模塊與操作終端通訊連接。/n...

【技術特征摘要】
1.一種智能多用油莎草收割機，其特征在于：包括車體、收集箱、行走機構、用于油莎草中期打頭的第一切割機構、用于油莎草收割的第二切割機構和智能控制系統；
所述的收集箱設置于車體上端面，所述的行走機構驅動車體行走；
所述的第一切割機構設置于車體的前端，所述的第二切割機構設置于車體的后端；
所述的智能控制系統包括操作終端、通訊模塊、中央處理模塊和狀態監測模塊；
所述的狀態監測模塊包括用于檢測第一切割機構中割刀轉速的轉速傳感器、用于檢測障礙物的超聲波傳感器、用于檢測行走機構行走速度的速度傳感器和溫度傳感器；
所述的轉速傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第一信號輸入端，所述的超聲波傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第二信號輸入端，所述的速度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第三信號輸入端，所述的溫度傳感器的信號輸出端連接中央處理模塊的第四信號輸入端；
所述的中央處理模塊的第一信號輸出端連接行走機構的行走控制信號輸入端，中央處理模塊的第二信號輸出端連接第一切割機構的切割控制信號輸入端，中央處理模塊的第三信號輸出端連接第二切割機構的收割控制信號輸入端；
所述的中央處理模塊通過通訊模塊與操作終端通訊連接。


2.根據權利要求1所述的智能多用油莎草收割機，其特征在于：還包括用于調整第一切割機構割臺高度的第一升降機構和用于調整第二切割機構割臺高度的第二升降機構；
所述的第一升降機構設置于車體和第一切割機構之間；所述的第二升降機構設置于車體和第二切割機構之間；第一升降機構的控制信號輸入端連接中央處理模塊的第四信號輸出端，第二升降機構的控制信號輸入端連接中央處理模塊的第五信號輸出端。


3.根據權利要求2所述的智能多用油莎草收割機，其特征在于：所述的狀態監測模塊包括用于檢測第一切割機構割臺高度的第一傳感器、用于檢測第二切割機構割臺高度的第二傳感器和用于檢測油莎草高度的第三傳感器；所述的第一傳感器、第二傳感器和第三傳感器的信號輸出端分別連接中央處理模塊的高度信號輸入端。


4.根據權利要求3所述的智能多用油莎草收割機，其特征在于：所述的第一切割機構包括第一切割部、第一輸送部、第一驅動機構、第一切割傳動組件和第一輸送傳動組件；所述的第一驅動機構通過第一切割傳動組件驅動第一切割部，第一驅動機構通過第一輸送傳動機構驅動第一輸送部；
所述的第一輸送部的進料端與第一切割部對應設置，第一輸送部的出料端連接收集箱的第一進料口；
所述的第二切割機構包括第二切割部、第二輸送部、第二驅動機構、第二切割傳動組件和第二輸送傳動組件；所述的第二驅動機構通過第二切割傳動組件驅動第二切割部，第二驅動機構通過第二輸送傳動機構驅動第二輸送部；
所述的第二輸送部的進料端與第二切割部對應設置，第二輸送部的出料端連接收集箱的第二進料口。


5.根據權利要求4所述的智能多用油莎草收割機，其特征在于：所述的第一切割部采用雙圓盤割刀，第一輸送部采用鏈耙式輸送器；
所述的雙圓盤割刀包括割臺外殼、兩個圓盤刀體、引導齒、扶禾器、攪龍；所述的兩個圓盤刀體設置于割臺外殼內部，攪龍設置于圓盤刀體正后方且與鏈耙式輸送器相配合；扶禾器設置于扶禾器圓盤刀體前方，且通過引導齒與圓盤刀體活動連接。
所述的第二切割部采用旋切機構，第二輸送部采用傾斜輸送器；
所述的旋切機構包括機架、旋切刀軸、多個Y型甩刀、螺旋輸送裝置、撿拾器，所述的多個Y型甩刀與旋切刀軸固定連接，旋切刀軸機架轉動連接，所述的撿拾器、螺旋輸送裝置依次設置于Y型甩刀后方，所述的螺旋輸送裝置與傾斜輸送器相配合。


6.一種基于權利要求3所述的智能多用油莎草收割機的作業方法，其特征在于：包括以下步驟：
A、采集待收割草場的地形，并根據所采集的地形信息設計所述的收割機自動行駛路線，通過操作終端將自動行駛路線傳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何勛，王萬章，史景釗，何豪，呂嚴柳，宋玉璽，
申請(專利權)人：河南農業大學，
類型：發明
國別省市：河南;41