沟形外轮廓测绘方法及沟形外轮廓测绘装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种沟形外轮廓测绘方法及沟形外轮廓测绘装置。沟形外轮廓测绘方法，使多个并排横跨在待测绘沟形上方的测距传感器沿着待测绘沟形的延伸方向移动，各个测距传感器在移动的过程中检测其与待测绘沟形的外轮廓对应的各个检测点之间的距离，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓，该测绘方法能够准确地测得沟形截面的外轮廓参数，从而方便根据沟形的外轮廓参数计算分析触土部件的作业质量以及牵引比能耗。

Gutter contour mapping method and trench shape external contour mapping device

The invention relates to a trench shaped outer contour mapping method and a trench shaped outer contour mapping device. Groove shaped contour mapping method, the multiple side by side across the range sensor for surveying and mapping at the top of the groove shaped extends along the direction of the mobile channel mapping, ranging sensor detection in the process of moving between each testing point and its corresponding contour mapping to the groove shaped the distance to distance sensor in width the direction to ditch the position of Surveying and mapping for the X axis, the moving distance ranging sensor assembly for the 3D coordinates of Y axis, with ranging sensor measured values of the height of each testing point with the Y axis as the reference for the Z axis, according to the 3D coordinates of each detection point of different Y axis the draw contour mapping to groove shape, the outline of the parameter mapping method can accurately measure groove shaped cross section, which is convenient according to the outline parameters of groove shaped calculation and analysis of soil engaging components Operation quality and traction ratio energy consumption.

【技术实现步骤摘要】
沟形外轮廓测绘方法及沟形外轮廓测绘装置
本专利技术涉及一种沟形外轮廓测绘方法及沟形外轮廓测绘装置。
技术介绍
在播种机开沟器、深松铲等触土部件作业过程中，作业之后的沟形参数是评价触土部件作业质量的重要指标。沟形形状能够反应触土部件对土壤的扰动情况，从而反应触土部件的工作质量，而且沟形形状在一定程度上是影响播种质量及作业后出现的“跑墒”现象的重要因素。另外，沟形的截面面积则和牵引比能耗相关，而牵引比能耗则和作业阻力有关，因此沟形的形状还能够从侧面反映触土部件的作业性能。沟形参数包括沟形外轮廓的形状参数以及沟形相对于待测地面的深度参数。由此可知，作业后的沟形参数对播种机器的整体性能、农业生产活动的质量和作物的产量等方面有着直接的影响。因此，亟需一种能够对触土部件作业后的沟形参数进行测绘的测绘方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够对触土部件作业后的沟形参数进行测绘的沟形外轮廓测绘方法；同时，本专利技术还提供了一种能够对触土部件作业后的沟形参数进行测绘的沟形外轮廓测绘装置。为实现上述目的，本专利技术的沟形外轮廓测绘方法采用如下技术方案：沟形外轮廓测绘方法的技术方案1：沟形外轮廓测绘方法，使多个并排横跨在待测绘沟形上方的测距传感器沿着待测绘沟形的延伸方向移动，各个测距传感器在移动的过程中检测其与待测绘沟形的外轮廓对应的各个检测点之间的距离，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓，该测绘方法能够准确地测得沟形截面的外轮廓参数，从而方便根据沟形的外轮廓参数计算分析触土部件的作业质量以及牵引比能耗。沟形外轮廓测绘方法的技术方案2，在沟形外轮廓测绘方法的技术方案1的基础上：在待测绘沟形的上方设置两排以上的测距传感器，任意相邻两排的测距传感器在待测绘沟形的延伸方向上错开。沟形外轮廓测绘方法的技术方案3，在沟形外轮廓测绘方法的技术方案1或2的基础上：将所述测距传感器安装在架体上并将架体与作业装置连接以通过作业装置带动测距传感器移动。沟形外轮廓测绘方法的技术方案4，在沟形外轮廓测绘方法的技术方案1或2的基础上：进行测绘前对测距传感器的高度进行标定，以待测地面的高度为Z轴的原点。沟形外轮廓测绘方法的技术方案5，在沟形外轮廓测绘方法的技术方案1或2的基础上：所述测距传感器为超声波测距传感器。沟形外轮廓测绘装置采用如下技术方案：沟形外轮廓测绘装置的技术方案1：沟形外轮廓测绘装置，包括用于与作业装置连接以由作业装置牵引沿待测绘沟形延伸方向移动的架体，所述架体包括用于横跨在待测绘沟的上方的横梁，所述横梁上并排设有多个用于在移动过程中检测其与待测绘沟形外轮廓对应的各个检测点之间距离的测距传感器，所述沟形外轮廓测绘装置还包括用于检测架体随作业装置向前运动的距离的作业测距单元，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓，这样能够准确地测得沟形截面的外轮廓参数，从而方便根据沟形的外轮廓参数计算分析触土部件的作业质量以及牵引比能耗。沟形外轮廓测绘装置的技术方案2，在沟形外轮廓测绘装置的技术方案1的基础上：所述架体上的横梁设有两个以上，横梁上的测距传感器在待测绘沟形的延伸方向上错开。沟形外轮廓测绘装置的技术方案3，在沟形外轮廓测绘装置的技术方案1或2的基础上：所述沟形测绘装置还包括用于处理所述测距传感器以及作业测距单元的数据的数据处理系统，以及安装在架体上的、用于将所述数据处理系统的数据向外传输的无线传输模块。沟形外轮廓测绘装置的技术方案4，在沟形外轮廓测绘装置的技术方案1或2的基础上：所述作业测距单元包括作业速度传感器及作业计时器。沟形外轮廓测绘装置的技术方案5，在沟形外轮廓测绘装置的技术方案1或2的基础上：所述测距传感器为超声波测距传感器。附图说明图1为本专利技术的沟形外轮廓测绘装置的实施例的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为图1中的测距传感器的原理示意图；附图中：1、底座；3、控制单元；4、数据采集及无线传输装置；5、安装杆；6、超声波单元；7、立柱；8、横梁；11～1i、第一组超声波测距传感器；21～2i、第二组超声波测距传感器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式作进一步说明。本专利技术的沟形外轮廓测绘方法的具体实施例：使多个并排横跨在待测绘沟形上方的测距传感器沿着待测绘沟形的延伸方向移动，各个测距传感器在移动的过程中检测其与待测绘沟形的外轮廓对应的各个检测点之间的距离，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓。在待测绘沟形的上方设置两排以上的测距传感器，任意相邻两排的测距传感器在待测绘沟形的延伸方向上错开。将所述测距传感器安装在架体上并将架体与作业装置连接以通过作业装置带动测距传感器移动进行测绘前对测距传感器的高度进行标定，以待测地面的高度为Z轴的原点。所述测距传感器为超声波测距传感器。在实际测量时，还可以另外设置行走装置，使行走装置带着测绘装置运动。本专利技术的沟形外轮廓测绘装置的具体实施例，如图1至图3所示，沟形外轮廓测绘装置包括用于与作业装置连接的架体，架体包括两个底座1以及在两个底座1上对应设置的立柱7。两个横梁8前后相对设置在两个立柱7的上端，这两个横梁8均设置在立柱7的上端靠近外部的位置处，使立柱7的上端围成框形结构，有利于增强结构强度。本实施例中作业装置指的是开沟器的触土部件，实际上还可以将测绘装置的架体安装在开沟器的架体上。两个安装杆5安装在两个立柱7的上端且处于两个横梁8之间，每个安装杆5上均沿安装杆5的延伸方向间隔设置有多个超声波测距传感器，其中处于前侧的安装杆5上的传感器为第一组超声波测距传感器，处于后侧的安装杆5上传感器为第二组超声波测距传感器。这两组超声波测距传感器在前后方向上错开，此处所述的错开指的是两组超声波传感器在前后方向上的投影错开，这样就对沟形外轮廓在宽度方向提供多个测量点，提高了测绘精度。在测绘装置处在待测沟形的长度方向的任意位置时，待测绘沟形都具有与每组超声波测距传感器中的超声波测距单元对应的检测点，这些检测点实际上就是待测绘沟形的外轮廓上的各个点，得出了这些检测点的坐标也就得出了待测绘沟形的外轮廓的形状。两组超声波测距传感器在前后方向上的距离为L，每组超声波测距传感器中相邻两个超声波之间的距离ΔL＝2cm。在架体上还设置有用于检测架体随作业装置向前运动的距离的作业测距单元，作业测距单元包括计时器以及用于检测架体随着作业装置移动的速度的速度传感器，通过计时器和速度传感器的数值即可得出架体向前移动的距离。沟形外轮廓测绘装置还包括数据采集及无线传输装置4，数据采集及无线传输装置包括数据处理系统和无线传输模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：使多个并排横跨在待测绘沟形上方的测距传感器沿着待测绘沟形的延伸方向移动，各个测距传感器在移动的过程中检测其与待测绘沟形的外轮廓对应的各个检测点之间的距离，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓。

【技术特征摘要】
1.沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：使多个并排横跨在待测绘沟形上方的测距传感器沿着待测绘沟形的延伸方向移动，各个测距传感器在移动的过程中检测其与待测绘沟形的外轮廓对应的各个检测点之间的距离，以测距传感器在待测绘沟的宽度方向上的位置为X轴坐标、以测距传感器组件的移动距离为Y轴坐标、以测距传感器测得的高度值为Z轴坐标得出以所述Y轴坐标为基准的各个检测点的三维坐标，根据不同Y轴坐标下的各个检测点的三维坐标绘制得出待测绘沟形的外轮廓。2.根据权利要求1所述的沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：在待测绘沟形的上方设置两排以上的测距传感器，任意相邻两排的测距传感器在待测绘沟形的延伸方向上错开。3.根据权利要求1或2所述的沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：将所述测距传感器安装在架体上并将架体与作业装置连接以通过作业装置带动测距传感器移动。4.根据权利要求1或2所述的沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：进行测绘前对测距传感器的高度进行标定，以待测地面的高度为Z轴的原点。5.根据权利要求1或2所述的沟形外轮廓测绘方法，其特征在于：所述测距传感器为超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱兆美，马延武，贺智涛，马淏，金鑫，姬江涛，王俊，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41