一种基于振动反馈的智能播种机制造技术

本发明专利技术提供一种基于振动反馈的智能播种机，其包括转动轮固定装置、第一转动轮、清除装置、振动发生装置、传输带、落种速度调节装置、防种架空装置、机架、第二转动轮、振动传感器、信号处理电路、压力传感器、中央处理装置、显示装置、报警装置以及存储装置，使用振动发生装置将位于载种台上多余的待播种子通过产生精准振动的方式落下，使用振动传感器和信号处理电路对播种机在播种过程中进行精确的振动监测，以保障播种机在播种作业时的精度，还使用压力传感器对播种机是否存在漏播进行监测。

An intelligent Seeder Based on vibration feedback

【技术实现步骤摘要】
一种基于振动反馈的智能播种机
本专利技术涉及智能农业领域，尤其涉及一种基于振动反馈的智能播种机。
技术介绍
随着中国农业装备的发展和农业产业结构的调整，精密播种机越来越广泛地应用于农业生产中，播种机在播种作业时，其播种过程全封闭，仅凭裸眼直接观测，很难及时发现播种作业时机械传动故障、排种箱排空等造成的漏播现象，尤其是使用大型播种机作业时，由于其速度高、播幅宽，一旦出现上述问题而未及时发现，就会大面积漏播，结果必将造成农业生产的损失。由此可见，将漏播监测技术应用在播种机上，具有极其重要的意义。20世纪40年代，国外就开始研制精密播种机。随着国外不同类型精密播种机的相继引进及消化吸收，中国研制的精密播种机不断推陈出新。同时许多新的材料和技术也应用到漏播检测装置中，其中主要有2种传感器件：一是光电传感器，另外一种是电容式传感器。将光电传感器置于排种管的下部，当播种机正常工作时，种子有规律的下落并通过红外对管，遮断红外光束，光敏二极管将接收到的断续红外光信号转变为电脉冲信号，经过整形放大电路传递给单片机系统；当种箱或播种机排种不正常时，种子不再通过红外对管，红外光二极管发出的红外光全部照在接收管上，光强增大，此时监测系统将对漏播进行提示。如宋鹏等研制的自清洁精密播种机工作性能实时监测系统，冯全等研制的免耕播种机高抗尘排种监测器。虽然取代人工，但光电传感器受环境光和粉尘的影响很大。将电容式传感器作为检测元件，其田间试验的可靠性、稳定性等方面还达不到实际使用的要求，所以应用电容传感器的漏播检测装置很少得到应用。随着计算机技术的发展，图像分析方法也在排种性能检测中得到了应用。另外，在播种机作业时，播种机若产生过大振动，则对处于载种台上的待播种子会有被振落的风险，但是，现有技术中的播种机并未设置有对其振动监测的系统，也就是说，不能对播种机在播种过程中进行精确的振动监测，以保障播种机在播种作业时的精度。
技术实现思路
因此，为了克服上述问题，本专利技术提供了一种基于振动反馈的智能播种机，基于振动反馈的智能播种机包括转动轮固定装置、第一转动轮、清除装置、振动发生装置、传输带、落种速度调节装置、防种架空装置、机架、第二转动轮、振动传感器、信号处理电路、压力传感器、中央处理装置、显示装置、报警装置以及存储装置，使用振动发生装置将位于载种台上多余的待播种子通过产生精准振动的方式落下，使用振动传感器和信号处理电路对播种机在播种过程中进行精确的振动监测，以保障播种机在播种作业时的精度，还使用压力传感器对播种机是否存在漏播进行监测。根据本专利技术的一种基于振动反馈的智能播种机，其包括转动轮固定装置、第一转动轮、清除装置、振动发生装置、传输带、落种速度调节装置、防种架空装置、机架、第二转动轮、振动传感器、信号处理电路、压力传感器、中央处理装置、显示装置、报警装置以及存储装置。其中，第一转动轮和第二转动轮驱动传输带运动，传输带上设置有载种台，载种台用于承载待播种子，清除装置设置于传输带上，清除装置用于清除传输带夹带的种子，振动发生装置位于第一转动轮和第二转动轮之间，振动发生装置用于为载种台提供振动信号以清除载种台上多余的种子，振动发生装置根据待播种子的类型不同发出不同角频率和振幅的振动信号，落种速度调节装置设置种箱内，且落种速度调节装置设置于载种台上方，落种速度调节装置用于调节待播种子落下速度，防种架空装置设置种箱侧，防种架空装置通过摆动以防止待播种子结拱，机架用于将传输带固定在一预设角度，振动传感器设置于机架上，振动传感器用于采集播种时机架的振动信号，压力传感器设置于第二转动轮的下端，待播种子在落地前触碰到压力传感器，压力传感器用于采集待播种子在落地前触碰的压力信号。其中，振动传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，信号处理电路的输出端与中央处理装置的输入端连接，压力传感器的输出端与中央处理装置的输入端连接，显示装置的输入端、报警装置的输入端以及存储装置的输入端均与中央处理装置的输出端连接。优选的是，振动传感器用于采集播种时机架的振动信号，并将采集到的振动信号转换为电压信号后传输至信号处理电路，信号处理电路将经过信号处理后的电信号传输至报警装置，报警装置内设有一振动阈值信号，若报警装置接收到的电信号大于或等于振动阈值信号，则报警装置发出报警信息，若报警装置接收到的电信号小于振动阈值信号，则报警装置不发出报警信息。优选的是，振动传感器用于采集播种时机架的振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，振动传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理装置的输入端连接。优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A4、电容C1和电阻R1-R11。其中，振动传感器的输出端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端还与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R3的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R2的另一端还与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端还与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R5的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R4的另一端还与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端还与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R7的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端连接，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端与电容C1的另一端连接，电阻R8的另一端还与集成运放A4的同相输入端连接，电阻R10的一端接地，电阻R10的另一端还与集成运放A4的反相输入端连接，电阻R10的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R9的另一端还与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与信号滤波单元的输入端连接。优选的是，信号滤波单元包括电阻R12-R16、电容C2-C4以及集成运放A5-A6。其中，信号放大单元的输出端与电阻R12的一端连接，信号放大单元的输出端还与电容C3的一端连接，电阻R12的输出端与电阻R13的输入端连接，电容C3的的另一端与电容C4的一端连接，电阻C3的另一端还与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端与电阻R13的一端连接，电容C4的一端与电容R14的一端连接，电阻R14的另一端与集成运放A6的反相输入端连接，集成运放A6的输出端与电容C2的一端连接，电阻R13的另一端与集成运放A5的同相输入端连接，集成运放A5的反相输入端与集成运放A5的输出端连接，电容C4的另一端与电阻R13的另一端连接，电阻R16的一端接地，电阻R16的另一端与集成运放A6的同相输入端连接，电阻R16的另一端还与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端与集成运放A5的输出端连接，集成运放A5的输出端与中央处理装置的输入端连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于振动反馈的智能播种机，其特征在于，所述基于振动反馈的智能播种机包括转动轮固定装置（1）、第一转动轮（2）、清除装置（3）、振动发生装置（4）、传输带（5）、落种速度调节装置（6）、防种架空装置（7）、机架（8）、第二转动轮（9）、振动传感器、信号处理电路、压力传感器、中央处理装置、显示装置、报警装置以及存储装置；其中，所述第一转动轮（2）和所述第二转动轮（9）驱动所述传输带（5）运动，所述传输带（5）上设置有载种台，所述载种台用于承载待播种子，所述清除装置（3）设置于所述传输带（5）上，所述清除装置（3）用于清除所述传输带（5）夹带的种子，所述振动发生装置（4）位于所述第一转动轮（2）和所述第二转动轮（9）之间，所述振动发生装置（4）用于为所述载种台提供振动信号以清除所述载种台上多余的种子，所述振动发生装置（4）根据待播种子的类型不同发出不同角频率和振幅的振动信号，所述落种速度调节装置（6）设置种箱内，且所述落种速度调节装置（6）设置于所述载种台上方，所述落种速度调节装置（6）用于调节待播种子落下速度，所述防种架空装置（7）设置种箱侧，所述防种架空装置（7）通过摆动以防止待播种子结拱，所述机架（8）用于将所述传输带（5）固定在一预设角度，所述振动传感器设置于所述机架（8）上，所述振动传感器用于采集播种时所述机架（8）的振动信号，所述压力传感器设置于所述第二转动轮（9）的下端，待播种子在落地前触碰到所述压力传感器，所述压力传感器用于采集待播种子在落地前触碰的压力信号；其中，所述振动传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述中央处理装置的输入端连接，所述压力传感器的输出端与所述中央处理装置的输入端连接，所述显示装置的输入端、所述报警装置的输入端以及所述存储装置的输入端均与所述中央处理装置的输出端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于振动反馈的智能播种机，其特征在于，所述基于振动反馈的智能播种机包括转动轮固定装置（1）、第一转动轮（2）、清除装置（3）、振动发生装置（4）、传输带（5）、落种速度调节装置（6）、防种架空装置（7）、机架（8）、第二转动轮（9）、振动传感器、信号处理电路、压力传感器、中央处理装置、显示装置、报警装置以及存储装置；其中，所述第一转动轮（2）和所述第二转动轮（9）驱动所述传输带（5）运动，所述传输带（5）上设置有载种台，所述载种台用于承载待播种子，所述清除装置（3）设置于所述传输带（5）上，所述清除装置（3）用于清除所述传输带（5）夹带的种子，所述振动发生装置（4）位于所述第一转动轮（2）和所述第二转动轮（9）之间，所述振动发生装置（4）用于为所述载种台提供振动信号以清除所述载种台上多余的种子，所述振动发生装置（4）根据待播种子的类型不同发出不同角频率和振幅的振动信号，所述落种速度调节装置（6）设置种箱内，且所述落种速度调节装置（6）设置于所述载种台上方，所述落种速度调节装置（6）用于调节待播种子落下速度，所述防种架空装置（7）设置种箱侧，所述防种架空装置（7）通过摆动以防止待播种子结拱，所述机架（8）用于将所述传输带（5）固定在一预设角度，所述振动传感器设置于所述机架（8）上，所述振动传感器用于采集播种时所述机架（8）的振动信号，所述压力传感器设置于所述第二转动轮（9）的下端，待播种子在落地前触碰到所述压力传感器，所述压力传感器用于采集待播种子在落地前触碰的压力信号；其中，所述振动传感器的输出端与所述信号处理电路的输入端连接，所述信号处理电路的输出端与所述中央处理装置的输入端连接，所述压力传感器的输出端与所述中央处理装置的输入端连接，所述显示装置的输入端、所述报警装置的输入端以及所述存储装置的输入端均与所述中央处理装置的输出端连接。2.根据权利要求1所述的基于振动反馈的智能播种机，其特征在于，所述振动传感器用于采集播种时所述机架（8）的振动信号，并将采集到的振动信号转换为电压信号后传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路将经过信号处理后的电信号传输至所述报警装置，所述报警装置内设有一振动阈值信号，若所述报警装置接收到的电信号大于或等于所述振动阈值信号，则所述报警装置发出报警信息，若所述报警装置接收到的电信号小于所述振动阈值信号，则所述报警装置不发出报警信息。3.根据权利要求1所述的基于振动反馈的智能播种机，其特征在于，所述振动传感器用于采集播种时所述机架（8）的振动信号，将采集的振动信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路，V1为经过所述信号处理电路处理后的电压信号，所述信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，所述振动传感器的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理装置的输入端连接。4.根据权利要求3所述的基于振动反馈的智能播种机，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A4、电容C1和电阻R1-R11；其中，所述振动传感器的输出端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的同相输入端连接，电阻R3的一端接地，电阻R3的另一端还与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R3的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R2的另一端还与集成运放A2的同相输入端连接，电阻R5的一端接地，电阻R5的另一端还与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R5的另一端还与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R4的另一端还与集成运放A3的同相输入端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端还与集成运放A3的反相输入端连接，电阻R7的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R6的另一端与电容C1的一端连接，电阻R8的一端接地，电阻R8的另一端与电容C1的另一端连接，电阻R8的另一端还与集成运放A4的同相输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王树华，殷立新，
申请(专利权)人：喀喇沁旗汇丰源种植专业合作社，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15