一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法，包括随动仿形装置、机器视觉识别装置、超声测高装置；应用于小型切段式履带甘蔗收获机的割台随动，并利用多源信息融合的方法，对各自传感器反馈的信息，进行融合分析，提高割台随动控制的稳定性和精度，从而有效的保证甘蔗的收获质量与收获效率；机器视觉辅助导航装置，应用于辅助小型切段式履带甘蔗收获机的导航，防止在收获作业时，小型切段式履带收获机出现过大的变向，对未收获区域造成损害。

A kind of induction system and control method of a small-sized segment crawler sugarcane harvester

【技术实现步骤摘要】
一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法
本专利技术涉及小型切段式履带甘蔗收获机检测领域，具体地说是一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法。
技术介绍
甘蔗是我国主要经济作物之一，是主要的糖业原材料。我国广西地区是甘蔗种植的主要产区之一，但由于广西地区地形地貌特征较为复杂，导致大部分地区无法采用大型甘蔗收获机进行作业，仍然采用人工进行收获，不但耗时耗力，而且收获的效率较低。随着我国人工成本不断增加，甘蔗机收率有着较大的发展空间，由其是小型切段式履带甘蔗收获机。小型的甘蔗收获机，可以适应我国南方丘陵地带甘蔗的收获。切段式是在甘蔗收获过程中，将甘蔗切成等长度的小段，因此在收获机内部容易剔除和分离蔗叶，有效的解决甘蔗收获机易堵塞的问题。用履带进行田间收获，可以易于甘蔗收获机在道路比较泥泞崎岖的作业区域中行驶。所以，小型切段式履带甘蔗收获机在我国南方丘陵地区具有较好的应用场景和较大的市场发展空间。为进一步推动我国甘蔗行业快速健康发展，降低我国甘蔗收获时宿根破头率，用以保证来年宿根的发芽率，并提高切甘合格率、蔗茎合格率和段位合格率，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，设置于小型切段式履带甘蔗收获机，其特征在于，包括：/n随动仿形装置(1)，设置于扶蔗器(12)两侧，连接车载控制器，采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，反馈给车载控制器；/n机器视觉识别装置(3)，包括视觉采集装置和图像识别装置，其中视觉采集装置设置于切割平台(4)的中间位置，且高于切割刀盘(2)，连接图像识别装置，图像识别装置连接车载控制器，视觉采集装置采集图像后，发送给图像识别装置对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘(2)位置进行识别，并将检测切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息，发送给车载控制器；/n超声测高...

【技术特征摘要】
1.一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，设置于小型切段式履带甘蔗收获机，其特征在于，包括：
随动仿形装置(1)，设置于扶蔗器(12)两侧，连接车载控制器，采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，反馈给车载控制器；
机器视觉识别装置(3)，包括视觉采集装置和图像识别装置，其中视觉采集装置设置于切割平台(4)的中间位置，且高于切割刀盘(2)，连接图像识别装置，图像识别装置连接车载控制器，视觉采集装置采集图像后，发送给图像识别装置对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘(2)位置进行识别，并将检测切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息，发送给车载控制器；
超声测高装置(5)，设置于切割平台(4)两侧，连接车载控制器，采集切割平台(4)的高度信息，发送到车载控制器；
雷达测距装置(8)，设置于驾驶室(14)顶部，连接车载控制器，检测小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，发送给车载控制器，
机器视觉辅助导航装置(9)，设置于驾驶室(14)顶部，连接车载控制器，采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，发送给车载控制器；
车载控制器，连接随动仿形装置(1)，接收随动仿形装置(1)发送的甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，控制切割平台(4)随动变化；接收机器视觉识别装置(3)的图像信息，对甘蔗茎节及切割刀盘(2)位置进行识别，对切割平台(4)进行升降控制；接收超声测高装置(5)发送的切割平台(4)的高度信息，对切割平台(4)进行随动控制；接收雷达测距装置(8)发送的小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，对小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度进行控制；接收机器视觉辅助导航装置(9)发送的收获区域与未收获区域对分割线信息。


2.根据权利要求1所述的小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，其特征在于，所述随动仿形装置(1)包括仿形轮、连接转臂、旋转销轴、支撑架、连杆机构、角度传感器及复位机构，其中支撑架上设有可转动的旋转销轴，连接转臂的一端与仿形轮连接，另一端与旋转销轴连接，角度传感器安装在支撑架上且通过连杆机构与旋转销轴连接，复位机构设于支撑架与连接转臂间，用于连接转臂的复位。


3.根据权利要求1所述的小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，其特征在于，所述所述超声测高装置(5)为两个M18超声测距传感器，安装在切割平台(4)上，通过超声波来获取简化切割平台到收获作业区域地面的高度信息。


4.根据权利要求1～3任一项所述系统的控制方法，其特征在于，包括：
采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息、切割平台(4)的高度信息以及切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值；
对采集到的信息分配权重，根据权重信息计算融合高度值，控制割台液压油缸(6)执行上升或下降动作；
雷达测距装置采集小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离和采集当前节点时间，计算当前作业速度，控制小型切段式履带甘蔗收获机的行进速度；
机器视觉辅助导航装置(9)采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，得到收获区域与未收获区域的分割线信息，获取到航线及辅助导航信息，调整小型切段式履带甘蔗收获机的位姿和横向偏差。


5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
所述甘蔗...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卓，杨亮，白晓平，胡河春，奚文龙，赵泳嘉，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21