一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构及抽雄检测方法技术

本发明专利技术公开了一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构及抽雄检测方法，包括一主支架和一副支架，在所述主支架和所述副支架的底端前端面上对应设置有两去雄组件；在主支架和副支架内侧由上至下分别设置有两端与主支架、副支架铰接连接的一支撑板以及一端与副支架铰接、板体与主支架转动连接且另一端延伸至主支架外侧的折板，并在主支架外侧设置有驱动折板相对主支架转动继而带动副支架底端靠近或远离主支架底端的驱动机构。该抽雄执行机构能够有效代替人工抽雄作业，提升了玉米抽雄作业效率、提高了玉米抽雄作业质量，并具有优异的经济效益；该抽雄检测方法，能够解决频繁作业下有可能出现的异物卡死情况的问题，延长了抽雄机构的使用寿命。用寿命。用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构及抽雄检测方法


[0001]本专利技术涉及一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构及抽雄检测方法，属于农业器械


技术介绍

[0002]我国是农业大国，玉米是主要粮食作物，制种玉米的发展直接影响玉米的产量和质量。近年来国家大力重视种业振兴，制种业相比传统的播种、植保、收获等环节，机械化率较低。尤其是制种玉米的抽雄作业期间，大部分地区仍然依赖传统人工抽雄，效率低且人工劳动力成本高。部分地区使用玉米去雄机，但是去雄机抽净率不如人工，还需要人工复检，而且玉米抽雄机器采购和维护成本高昂。
[0003]现有一类抽雄机构，最初是对从国外引进的进口玉米去雄机的抽雄机构进行本土化改造，以适应国内制种玉米的植株长势特点。如专利《一种玉米去雄装置》(CN 211746039 U)，主要结构组成为：去雄机构，去雄机构由去雄辊和液压马达组成；光电感应机构，包括传感支架和传感器；以及升降油缸，与所述控制器连接。该专利的优势在于使用了传统的液压马达、光电感应部件和油缸组件，技术成熟，能够适应大型机械的规模化生产加工，也可以自动作业。但是其缺点也较为明显，如成本较高；去雄辊间隙不可调节，只能整体跟随传感器检测到的高度进行上下位置的调节；结构不够精细快速，且安装在大型机械上，很难避免车体震动摇晃带来的作业精度的下降，并且液压油缸作为传统机械，最高调节速度有限，不能更加快速精准地调节高度以对应玉米高度变化的仿形调整，容易误伤叶片和漏抽玉米雄蕊。
[0004]基于此，有必要设计一种既能达到人工抽雄的作业精度，又比传统抽雄机构简单实用的抽雄执行机构。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构及抽雄检测方法，以代替人工抽雄作业，解决传统抽雄机构不能完整、彻底地将玉米雄蕊成功抽出的问题，提升玉米抽雄作业效率、提高玉米抽雄作业质量，并具有优异的经济效益。
[0006]本专利技术所采用的技术方案为：
[0007]一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构，包括一主支架和一副支架，在所述主支架和所述副支架的底端前端面上对应设置有两去雄组件；在主支架和副支架内侧由上至下分别设置有两端与主支架、副支架铰接连接的一支撑板以及一端与副支架铰接、板体与主支架转动连接且另一端延伸至主支架外侧的折板，并在主支架外侧设置有驱动折板相对主支架转动继而带动副支架底端靠近或远离主支架底端的驱动机构。
[0008]作为本专利技术的一种优选，所述的去雄组件包括电机以及固定设置在电机转子表面的抽雄轮。
[0009]作为本专利技术的一种优选，所述抽雄轮为内部具有散热叶片以及表面具有胎纹橡胶
表面的轮结构。
[0010]作为本专利技术的一种优选，所述折板的折弯角向下设置，所述驱动机构位于折板下方。
[0011]作为本专利技术的一种优选，所述驱动机构包括一舵机，所述舵机与主支架固定连接，在舵机的执行轴末端固定有一转臂，在所述转臂的末端与位于主支架外侧的折板末端设置有一减震器；舵机带动转臂带动，继而通过减震器拉动折板动作，以使副支架底端靠近或远离主支架。
[0012]作为本专利技术的一种优选，该抽雄执行机构还包括一固定杆，所述主支架连接在固定杆的下端，且所述固定杆的杆体顶端向后倾斜设置。
[0013]作为本专利技术的一种优选，该抽雄执行机构还包括两外壳，所述外壳罩设在去雄轮外侧并与对应的主支架、副支架固定连接。
[0014]作为本专利技术的一种优选，在每个外壳与对应的主支架、副支架间均设置有一连接臂。
[0015]一种抽雄执行机构的抽雄检测方法，方法如下：
[0016]1、采集抽雄过程中去雄机构电机的实时电压和电流，计算实时功率并构建功率随时间变化曲线；
[0017]2、对电机的实时功率进行检测，根据实时功率是否超过抽取成功功率门限判断是否抽雄成功；
[0018]3、当判断出抽雄成功后，再对电机实时功率以及超过空载高功率门限功率的持续时间进行检测；
[0019]S1、若电机实时功率超过空载高功率门限且实时功率持续时间超过高功率超时门限，则判定抽雄机构出现卡死；
[0020]然后控制舵机动作调大抽雄轮之间的间距使雄蕊掉落或电机反转将雄蕊反向推出，再对电机的实时功率进行检测；
[0021]若电机的实时功率未减小或未恢复至空载平均功率区间，则报错并停机等待处理；
[0022]若电机的实时功率恢复至空载平均功率区间，则抽雄结束。
[0023]S2、若电机实时功率未超过空载高功率门限或超过空载高功率门限的功率持续时间未超过高功率超时门限，则判定抽雄机构未出现卡死，抽雄结束。
[0024]本专利技术的有益效果在于：
[0025]1、成本低：该抽雄执行机构较传动抽雄机构来说，通过电机直驱结构精简了传统抽雄机“液压马达+减速机+传动轴”的驱动形式，从而降低了成本。
[0026]2、结构简单：该抽雄执行机构的组成简单，结构比较清楚，由于精简了传统抽雄机“液压马达+减速机+传动轴”的驱动形式，空间占用更低，结构更加简单。电机、舵机、减震器均可以采用现有产品代替，且抽雄轮的驱动方式采用电机直驱，没有齿轮、链条等精密复杂结构，结构简单，容易制作；采用内部具有散热叶片的抽雄轮，散热叶片直接作为抽雄轮的一部分成为整体，无需单独安装叶片，既增强了抽雄轮的结构稳定性，又降低了设计的复杂程度。
[0027]3、坚固耐用：本专利设计时充分考虑实际使用中产生的电机振动和受力情况，使
结构设计合理化。电机和舵机选用防水防尘型，避免在农田环境中进水进土造成工作异常。且抽雄轮具有散热叶片，抽雄轮转动时散热叶片即开始转动散热，无需单独额外设计降温部件，并延缓了电机转动发热的损耗。
[0028]4、抽雄质量高：相比传统抽雄机构“马达+液压推杆+减速机”的形式，本专利的抽雄方式采用“电机直驱+舵机调整”的形式，响应速度快，传统抽雄机构采用红外传感感知成片范围内的玉米植株高度趋势，再传递给抽雄机构，抽雄机构整体进行高度的调整，不够精细；本专利的调整方式精确到每一株玉米雄蕊，根据每一株雄蕊的直径和位置，进行精准的抽取，把握最佳的抽取力度和合适的电机转速区间，使其在抽雄时也不会过于用力将雄蕊夹断，也不会过于宽松导致无法抽出。舵机可以无级调节，从而使抽雄轮的间隙在一定范围内实现无级调节，对于不同粗细程度的雄蕊，可最大程度地适配抽取的力度，从而防止力度过大或过小导致雄蕊无法抽出或者部分断裂残留在玉米植株内部。抽雄质量相比传统液压马达抽雄机构更高、更精准。总体来说，该方案能够将玉米雄蕊从根部连根抽取，解决了传统抽雄机构方案响应慢、不够精细而造成的雄蕊断裂和误抽、漏抽问题。极大地提升了制种玉米的抽净率，降低了人工复检率。
[0029]5、可变抽雄方向的倾斜角度，具有实用性：固定杆与主支架采用可拆卸式固定，通过更换具有不同倾斜角的固定杆，即可以改变抽雄执行机构的抽雄轮的倾角，在抽净率上具备可选的操作空间，从而能够通过调节来提升抽净率。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米抽雄作业的抽雄执行机构，其特征在于，包括一主支架和一副支架，在所述主支架和所述副支架的底端前端面上对应设置有两去雄组件；在主支架和副支架内侧由上至下分别设置有两端与主支架、副支架铰接连接的一支撑板以及一端与副支架铰接、板体与主支架转动连接且另一端延伸至主支架外侧的折板，并在主支架外侧设置有驱动折板相对主支架转动继而带动副支架底端靠近或远离主支架底端的驱动机构。2.根据权利要求1所述的抽雄执行机构，其特征在于，所述的去雄组件包括电机以及固定设置在电机转子表面的抽雄轮。3.根据权利要求2所述的抽雄执行机构，其特征在于，所述抽雄轮为内部具有散热叶片以及表面具有胎纹橡胶表面的轮结构。4.根据权利要求1所述的抽雄执行机构，其特征在于，所述折板的折弯角向下设置，所述驱动机构位于折板下方。5.根据权利要求4所述的抽雄执行机构，其特征在于，所述驱动机构包括一舵机，所述舵机与主支架固定连接，在舵机的执行轴末端固定有一转臂，在所述转臂的末端与位于主支架外侧的折板末端设置有一减震器；舵机带动转臂带动，继而通过减震器拉动折板动作，以使副支架底端靠近或远离主支架。6.根据权利要求1所述的抽雄执行机构，其特征在于，还包括一固定杆，所述主支架连接在固定杆的下端，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张赫，侯靳凯，邢志博，陈献辉，李轩，马波，
申请(专利权)人：新疆九御科技有限公司，
类型：发明
国别省市：