具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法。具有收割高度调节功能的叶菜收获机，包括动力车、输送带、切割组件、刨根组件和检测组件；所述动力车包括车架、车轮和车斗，所述切割组件包括两条竖向布置的转轴，所述转轴的底部设置有切刀；所述刨根组件包括动力箱、锄头和双曲柄连杆机构，所述检测组件包括安装杆、红外测距传感器和超声波传感器。实现叶菜收获机自动收获叶菜，以提高收获效率并降低工人劳动强度。

Leaf Vegetable Harvester with Harvesting Height Regulation Function and Its Control Method

The invention discloses a leaf vegetable harvester with the function of adjusting harvesting height and a control method thereof. Leaf vegetable harvester with harvesting height adjustment function includes power car, conveyor belt, cutting component, planing component and detection component; the power car includes frame, wheel and hopper, the cutting component includes two vertical rotating axles, and the bottom of the rotating axle is provided with a cutting knife; the planing component includes power box, hoe and double crank connecting rod mechanism, and the detection component includes a power box, a hoe and a double crank connecting rod mechanism. The components include mounting rod, infrared ranging sensor and ultrasonic sensor. The leafy vegetable harvester can automatically harvest leafy vegetable in order to improve the harvesting efficiency and reduce the labor intensity of workers.

【技术实现步骤摘要】
具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法
本专利技术涉及农业机械
，尤其涉及一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法。
技术介绍
蔬菜是含营养成分极高的绿色食品，我国的蔬菜收获量占全世界总收获量的50%左右，而作为全球最大的蔬菜生产国家，大多数叶类蔬菜的收获基本上是手工完成的。在蔬菜从种植到收获这一过程中，收获的工作量占总操作量的30%左右，是最耗时、消耗成本最大的环节。其特点是采收强度高，生长期短。我国栽培的叶菜品种丰富多样，种植面积十分辽阔，不同叶菜的种植的密度、培育的模式和生长的特性差异比较大，因此，相关农产品的叶菜类收获机开发是非常具有意义的。以收获白菜为例，现有技术通常有人工进行收割，即工人通过刀具将白菜与泥土中的根部切断，完成收获，同时，残留在泥土中的根部后期还需要进一步的挖出并平整土地，整个操作过程自动化程度低、收获效率低并工人的劳动强度大。如何设计一种自动收获叶菜的收获机以实现自动化操作提高收获效率并降低工人劳动强度是本专利技术所要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法，实现叶菜收获机自动收获叶菜，以提高收获效率并降低工人劳动强度。本专利技术提供的技术方案是，一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机，其特征在于，包括动力车、输送带、切割组件、刨根组件和检测组件；所述动力车包括车架、车轮和车斗，所述车轮设置在所述车架的底部，所述车斗设置在所述车架的上部，所述车架位于所述车斗的前侧设置有支撑架，所述输送带的上端部可转动安装在所述支撑架上并位于所述车斗的上方，所述车架和所述输送带的下端部之间还设置有电推杆；所述切割组件包括两条竖向布置的转轴，所述转轴可转动的安装在所述输送带的下端部，所述转轴的底部设置有切刀；所述刨根组件包括动力箱、锄头和双曲柄连杆机构，所述动力箱中设置有第一驱动电机，所述双曲柄连杆机构的曲柄可转动的安装在所述动力箱上，所述第一驱动电机与其中一所述曲柄驱动连接，所述锄头设置在所述双曲柄连杆机构的连杆上；所述车架的底部配置有升降平台，所述动力箱安装在所述升降平台上；所述检测组件包括安装杆、红外测距传感器和超声波传感器，所述安装杆固定在所述输送带的下端部，所述安装杆的第一端部延伸至所述切割组件的前侧，所述安装杆的第二端部延伸至所述切割组件的后侧，所述红外测距传感器安装在所述安装杆的第一端部用于触发所述电推杆动作，所述超声波传感器安装在所述安装杆的第二端部用于触发所述升降平台动作。进一步的，所述红外测距传感器位于所述切割组件的斜上方，所述超声波传感器也位于所述切割组件的斜上方。进一步的，所述安装杆的第二端部还设置有用于遮挡所述超声波传感器的护板，所述护板位于所述超声波传感器和所述切割组件之间。4.根据权利要求1所述的叶菜收获机，其特征在于，所述电推杆上设置有用于检测移动行程的第一行程传感器，所述升降平台上设置有用于检测移动行程的第二行程传感器。进一步的，所述输送带的上端部与所述车斗之间还设置有输送导槽。进一步的，还包括覆土组件，所述刨根组件和所述覆土组件沿所述动力车前行方向依次设置在所述车架的底部；所述覆土组件包括安装支架、齿轮箱、第二电机和刮板，所述安装支架设置在所述车架的底部，所述齿轮箱设置在所述安装支架上，所述齿轮箱中设置有主动轮、第一齿轮、第二齿轮，所述主动轮可转动的设置在所述齿轮箱中，所述第二电机与所述主动轮驱动连接，所述第一齿轮与所述主动轮同轴设置并固定在所述齿轮箱中，所述第二齿轮可转动的安装在所述主动齿轮上，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第二齿轮上还固定有连接臂，所述连接臂的自由端部设置有可转动的滑块，所述齿轮箱上设置有与所述主动轮同轴布置的可转动的动力输出轴，所述动力输出轴位于所述齿轮箱内的端部设置有连接杆，所述滑块上设置有滑动通孔，所述连接杆插在所述滑动通孔中，所述刮板固定在所述动力输出轴上。进一步的，在所述刮板移动到最底部的位置处，所述滑块转动轴线与所述主动轮转动轴线之间的距离不大于所述连接臂两端部的转动轴线之间的距离。本专利技术还提供一种上述叶菜收获机的控制方法，包括高度调节工序，所述高度调节工序包括：根据红外测距传感器检测到的信号控制电推杆伸缩，并根据超声波传感器检测到的信号控制升降平台伸缩。进一步的，所述根据红外测距传感器检测到的信号控制电推杆伸缩，具体为：根据公式一、γ=α-β=arccos[(H-h)÷p]-arccos[H÷b]，求出γ；再根据公式二、L12=a2＋b2-2abcosγ，求出L1；最后根据公式三、△L=L1-L0，求出△L；其中，a为输送带和车架转轴轴线与电推杆和输送带转轴轴线之间的距离，b为输送带和车架转轴轴线与电推杆和车架转轴轴线之间的距离，p为输送带的长度，H为输送带和车架转轴轴线与切刀原位置的垂直距离，h为切刀的升降高度值，L0为电推杆的原长度，L1为电推杆的调节后的长度，△L为电推杆调节前后的长度差。进一步的，还包括收割工序，所述收割工序包括：当叶菜收获机检测到两个切刀进行切割叶菜时，根据动力车的行驶速度，刨根组件间隔设定时间动作使得锄头旋转一周以刨处残留在土地中的菜根，然后，覆土组件间隔设定时间动作使得刮板旋转一周以平整土地上形成的土坑。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术提供的具有收割高度调节功能的叶菜收获机及其控制方法，通过输送带的前端部配置切割组件，切割组件中的两个并排布置的切刀能够自动切割土地上的叶菜，切割下的叶菜并通过输送带传输到车斗中进行存储，从而完成自动收获叶菜，而无需工人手工切割，而对于残留在土地中的菜根则通过刨根组件的锄头进行刨除，以提高收获效率并降低工人劳动强度。另外，通过检测组件来检测地面起伏程度以及叶菜残根的高度来对应的调节切刀和锄头的高度，提高叶菜收割效果并实现有效的清理掉残留在土地中的菜根。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术叶菜收获机实施例的结构示意图；图2为本专利技术叶菜收获机实施例中覆土组件的结构示意图；图3为伸缩杆的调节原理图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-图2所示，本实施例菜收获机，包括动力车1、输送带2、切割组件3、刨根组件4和检测组件6；所述动力车包括车架11、车轮12和车斗13，所述车轮12设置在所述车架11的底部，所述车斗13设置在所述车架11的上部，所述车架11位于所述车斗13的前侧设置有支撑架10，所述输送带2的上端部可转动安装在所述支撑架10上并位于所述车斗13的上方，所述车架11和所述输送带2的下端部之间还设置有电推杆22；所述切割组件3包括两条竖向布本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机，其特征在于，包括动力车、输送带、切割组件、刨根组件和检测组件；所述动力车包括车架、车轮和车斗，所述车轮设置在所述车架的底部，所述车斗设置在所述车架的上部，所述车架位于所述车斗的前侧设置有支撑架，所述输送带的上端部可转动安装在所述支撑架上并位于所述车斗的上方，所述车架和所述输送带的下端部之间还设置有电推杆；所述切割组件包括两条竖向布置的转轴，所述转轴可转动的安装在所述输送带的下端部，所述转轴的底部设置有切刀；所述刨根组件包括动力箱、锄头和双曲柄连杆机构，所述动力箱中设置有第一驱动电机，所述双曲柄连杆机构的曲柄可转动的安装在所述动力箱上，所述第一驱动电机与其中一所述曲柄驱动连接，所述锄头设置在所述双曲柄连杆机构的连杆上；所述车架的底部配置有升降平台，所述动力箱安装在所述升降平台上；所述检测组件包括安装杆、红外测距传感器和超声波传感器，所述安装杆固定在所述输送带的下端部，所述安装杆的第一端部延伸至所述切割组件的前侧，所述安装杆的第二端部延伸至所述切割组件的后侧，所述红外测距传感器安装在所述安装杆的第一端部用于触发所述电推杆动作，所述超声波传感器安装在所述安装杆的第二端部用于触发所述升降平台动作。...

【技术特征摘要】
1.一种具有收割高度调节功能的叶菜收获机，其特征在于，包括动力车、输送带、切割组件、刨根组件和检测组件；所述动力车包括车架、车轮和车斗，所述车轮设置在所述车架的底部，所述车斗设置在所述车架的上部，所述车架位于所述车斗的前侧设置有支撑架，所述输送带的上端部可转动安装在所述支撑架上并位于所述车斗的上方，所述车架和所述输送带的下端部之间还设置有电推杆；所述切割组件包括两条竖向布置的转轴，所述转轴可转动的安装在所述输送带的下端部，所述转轴的底部设置有切刀；所述刨根组件包括动力箱、锄头和双曲柄连杆机构，所述动力箱中设置有第一驱动电机，所述双曲柄连杆机构的曲柄可转动的安装在所述动力箱上，所述第一驱动电机与其中一所述曲柄驱动连接，所述锄头设置在所述双曲柄连杆机构的连杆上；所述车架的底部配置有升降平台，所述动力箱安装在所述升降平台上；所述检测组件包括安装杆、红外测距传感器和超声波传感器，所述安装杆固定在所述输送带的下端部，所述安装杆的第一端部延伸至所述切割组件的前侧，所述安装杆的第二端部延伸至所述切割组件的后侧，所述红外测距传感器安装在所述安装杆的第一端部用于触发所述电推杆动作，所述超声波传感器安装在所述安装杆的第二端部用于触发所述升降平台动作。2.根据权利要求1所述的叶菜收获机，其特征在于，所述红外测距传感器位于所述切割组件的斜上方，所述超声波传感器也位于所述切割组件的斜上方。3.根据权利要求2所述的叶菜收获机，其特征在于，所述安装杆的第二端部还设置有用于遮挡所述超声波传感器的护板，所述护板位于所述超声波传感器和所述切割组件之间。4.根据权利要求1所述的叶菜收获机，其特征在于，所述电推杆上设置有用于检测移动行程的第一行程传感器，所述升降平台上设置有用于检测移动行程的第二行程传感器。5.根据权利要求1所述的叶菜收获机，其特征在于，所述输送带的上端部与所述车斗之间还设置有输送导槽。6.根据权利要求1所述的叶菜收获机，其特征在于，还包括覆土组件，所述刨根组件和所述覆土组件沿所述动力车前行方向依次设置在所述车架的底部；所述覆土组件包括安装支架、齿轮箱、第二电机和刮板，所述安装支架设置在所述车架的底部，所述齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：李新成，王家胜，员玉良，张健，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东,37