一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115885686A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211707125.9G06N3/126(2023.01)(22)申请日2022.12.27(71)申请人中国热带农业科学院农业机械研究所地址524013广东省湛江市麻章区湖秀路申请人雷州雷宝机械有限公司(72)发明人何冯光崔振德邓干然李腾辉郑爽李国杰王翔杨少应李玲周思理覃双眉(74)专利代理机构重庆一叶知秋专利代理事务所(普通合伙)50277专利代理师曲晓欢(51)Int.Cl.A01D45/10(2006.01)G01B21/18(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统及方法(57)摘要本发明涉及农业机械自控的技术领域，具体公开了一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，仿形机构，所述仿形机构包括仿形安装板，所述仿形安装板侧壁转动连接有仿形杆，所述仿形杆与所述仿形安装板的转动轴同轴固定有扭簧；所述仿形杆远离所述仿形安装板的一端转动连接有仿形轮；所述位置传感器固定于所述仿形安装板侧壁，所述位置传感器的探测头朝向靠近所述仿形杆的一端；位置传感器，用于采集所述仿形机构检测端的位移变化；微控制器，用于对所述位置传感器的位移信号根据遗传算法对模糊PID的比例因子进行优化，并将优化后的控制信号向外发送。本发明的目的在于提供一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，以解决现有对复杂地质仿形过程中容易出现采集数据失真的技术问题。CN115885686ACN115885686A权利要求书1/2页1.一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于，包括：仿形机构，所述仿形机构包括仿形安装板，所述仿形安装板侧壁转动连接有仿形杆，所述仿形杆与所述仿形安装板的转动轴同轴固定有扭簧；所述仿形杆远离所述仿形安装板的一端转动连接有仿形轮；所述位置传感器固定于所述仿形安装板侧壁，所述位置传感器的探测头朝向靠近所述仿形杆的一端；位置传感器，用于采集所述仿形机构检测端的位移变化；微控制器，用于对所述位置传感器的位移信号进行滤波并根据遗传算法对模糊PID的比例因子进行优化，并将优化后的控制信号结果向外发送。2.根据权利要求1所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：还包括执行机构，所述执行机构包括继电器、电磁换向阀以及用于液压缸；所述微控制器用于控制所述继电器的开与关，所述继电器用于控制所述电磁换向阀的开与关，所述电磁换向阀用于控制所述液压缸的伸缩位移，所述液压缸的自由端固定连接有用于收割甘蔗的切割刀。3.根据权利要求1所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：还包括热成像仪，用于采集并生成连续的红外热成像图片；处理模块，用于接收红外热成像图片并向所述微控制器发出信号；所述处理模块在红外热成像图片出现温度20℃以下包含20℃的图像时，处理模块向微控制器发出持续接收所述位置传感器电信号；所述处理模块在红外热成像图片出现温度20℃以上的图像时，处理模块向微控制器发出停止接收所述位置传感器电信号。4.根据权利要求3所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：所述热成像仪固定于所述仿形机构与切割刀之间，所述热成像仪监测区域朝向靠近切割刀的一侧。5.根据权利要求4中任一所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：所述处理模块在接收的红外热成像图片出现温度0℃以下的图像时，判定存在冰冻物体，处理模块向微控制器发出存在冰冻物体电信号；所述微控制器在接收冰冻物体电信号后，在控制切割刀高度位置的原有基础上降低2mm；所述处理模块在接收的红外热成像图片出现温度20‑40℃以上的图像时，判定存在活体生物入侵，所述处理模块向所述微控制器发出使切割刀上升至最高处的控制信号；所述处理模块在接收的红外热成像图片出现温度40℃以上的图像时，判定存在燃烧物入侵，所述处理模块向所述微控制器发出使切割刀上升至最高处以及切割刀停止转动的控制信号。6.根据权利要求2所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：还包括车载终端，所述车载终端用于将所述位置传感器优化后的信号进行可视化展示。7.根据权利要求6所述的一种甘蔗收获机切割器入土切割深度智能采集系统，其特征在于：还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器同轴连接于切割刀，所述扭矩传感器用于监测甘蔗收获机切割刀的扭矩变化情况，所述微处理器通过扭矩传感器扭矩信号对切割刀工作情况进行判断，所述微处理器还用于将扭矩传感器的扭矩信号发送至车载终端，车载终端将2CN115885686A权利要求书2/2页扭矩信号生成可视化的扭矩变化曲线。8.一种方