【技术实现步骤摘要】
一种高位卸粮一键展开回收自动控制系统及方法和收获机
[0001]本专利技术属于农业机械自动化控制
，尤其涉及一种高位卸粮一键展开回收自动控制系统及方法和收获机。
技术介绍
[0002]目前的现有的收获机在作业过程中大多采用高位卸粮方式来卸粮作业，但现有的这些高位卸粮方式大多需要驾驶员在收获机的驾驶室或驾驶平台上以人眼观察的方式进行手动控制调节卸粮口的位置。这样的操作方式往往受限于驾驶室或者驾驶平台的视野盲区，其人为手动调控操作难度也较大，卸粮作业效率也比较低下，且在手动调控过程中，也会因各种田间作业环境影响而降低卸粮作业的安全性和高效精确性。
[0003]近几年也做了一些改良，但仍然存在一定的局限性,例如中国专利授权的CN207235462 U提供了一种联合收割机高位卸粮控制系统，是利用位置传感器作为反馈单元来驱动卸粮筒自动运行到指定位置进行卸粮，但是无法做到任意角度位置卸粮的展开和回收，适应性较差。
技术实现思路
[0004]针对上述技术问题，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种基于双目视...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高位卸粮一键展开回收自动控制系统，其特征在于，包括一键展开单元、一键回收单元、驱动执行机构单元、显示单元和控制器；所述驱动执行机构单元包括电机编码器(11)、卸粮筒转向电机(12)、升降电动阀(8)、升降角度传感器(9)和卸粮电控离合；所述电机编码器(11)与卸粮筒转向电机(12)连接，卸粮筒转向电机(12)与竖直卸粮筒(10)连接，用于驱动竖直卸粮筒(10)左右旋转，升降电动阀(8)与水平卸粮筒(7)连接，用于驱动水平卸粮筒(7)升降，所述升降角度传感器(9)用于检测升降角度传感器(9)的升降角度，所述卸粮电控离合用于控制卸粮口15的开闭；所述一键展开单元包括图像处理单元，图像处理单元包括双目相机(1)、图像处理器(3)和自动卸粮启动按钮(14)；所述双目相机(1)用于采集目标卸粮车粮箱图像，并传递给图像处理器(3)，图像处理器(3)用于对图像进行处理后将目标卸粮车粮箱中心的位置信息传送到控制器；所述一键回收单元包括零位设置按钮(5)和回零位启动按钮(6)，零位设置按钮(5)用于对电机编码器(11)和升降电动阀(8)的角度传感器进行零位校正设置，并将设置好的角度数据信息传送到控制器；回零位启动按钮(6)用于触发一键回收模块运行；所述显示单元用于至少显示双目相机(1)采集的目标卸粮车粮箱图像；所述控制器分别与驱动执行机构单元、图像处理器(3)、自动卸粮启动按钮(14)、零位设置按钮(5)、回零位启动按钮(6)和显示单元连接，用于控制驱动水平卸粮筒(7)和竖直卸粮筒(10)的旋转与升降动作。2.根据权利要求1所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统，其特征在于，所述控制器包括一键展开控制模块；所述一键展开控制模块用于根据图像处理器(3)传递过来的目标卸粮车粮箱中心的三维坐标进行位姿变换，使得卸粮口(15)运行到目标卸粮车粮箱中心点位置上方，实现定位卸粮。3.根据权利要求1所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统，其特征在于，所述控制器还包括一键回收控制模块；所述一键回收控制模块用于利用所述零位设置按钮(5)对电机编码器(11)和升降角度传感器(9)进行零位校正设置，设置水平卸粮筒(7)、竖直平卸粮筒(10)在Y型支架上(16)的位置为零位或者任意位置为零位，设置水平卸粮筒(7)回零位最低安全高度为h
i
，对应的升降角度传感器(9)的最小安全角度β
i
，升降电动阀(8)的零位高度为h0，对应升降角度传感器(9)的β0，粮筒转向电机(12)零位角度为α0，设置好的角度数据信息存储在控制器中；当按下回零位启动按钮(6)时，控制器读取此时升降角度传感器(9)实时反馈的水平卸粮筒(7)抬起的竖直位置高度h
r
所对应的角度β
r
，判断该位置高度h
r
是否达到一个回位安全高度范围，及判断水平卸粮筒(7)回位最低安全高度h
i
所对应的升降角度传感器(9)的最小安全角度βi与实时角度β
r
大小关系；如果β
r
＜β
i
，控制器(13)则驱动升降电动阀(8)抬高水平卸粮筒(7)，增大β
r
，同时实时比较读取升降角度传感器(9)所反馈的角度β
r
，当读取的β
r
≥β
i
时，则水平卸粮筒(7)到达安全高度范围，升降电动阀(8)关闭，如果β
r
≥β
i
，水平卸粮筒(7)达到回位的安全高度范围时，控制器读取此时电机编码器(11)实时反馈的竖直卸粮筒(10)水平转动角度α
r
，计算α
r
与零位角度α0的最小角度差Δα
min
，驱动粮筒转向电机(12)旋转Δα
min
，同时实时读取电机编码器(11)反馈的角度α
r
，判断
α
r
是否等于α0；如果α
r
＝α0，卸粮转向电机(12)使竖直卸粮筒(10)旋转到零位角度α0时，关闭卸粮转向电机(12)，控制器则驱动升降电动阀(8)降下水平卸粮筒(7)至卸粮筒Y型支架上(16)，同时判断β
r
是否小于等于β0；如果β
r
≤β0，则一键回收成功，结束执行。4.根据权利要求2所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统，其特征在于，还包括手动调控单元；所述手动调控单元包括CAN总线式多键控制手柄；所述控制器还包括手动调控模块，手动调控模块用于控制CAN总线式多键控制手柄启动手动调控模式。5.一种根据权利要求1所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统的控制方法，其特征在于，包括一键展开控制步骤，所述一键展开控制步骤具体如下：步骤S1、相机安装：将双目相机(1)安装在水平卸粮筒(7)上靠近卸粮口的位置；步骤S2，相机标定：对安装好的双目相机(1)进行标定与水平校正，得到的相机左右摄像头的内外参数矩阵M1、M2以及畸变系数；步骤S3、图像采集和预处理：当按下自动卸粮启动按钮(14)后，控制器驱动水平卸粮筒(7)和竖直卸粮筒(10)将双目相机(1)运行到初始采集图像位姿处进行目标卸粮车粮箱图像采集，并将采集的目标卸粮车粮箱图像传送给图像处理器(3)，图像处理器(3)对目标卸粮车粮箱图像进行预处理；步骤S4、图像提取：图像处理器(3)对图像中目标卸粮车粮箱进行前后背景分割和目标边缘检测；步骤S5、计算目标卸粮车粮箱中心的三维坐标：图像处理器(3)对所采集图像进行特征匹配提取，计算目标卸粮车粮箱中心的三维坐标；步骤S6、实现定位卸粮：控制器控制水平卸粮(7)根据目标卸粮车粮箱中心的三维坐标进行位姿变换，使得卸粮口(15)运行到目标卸粮车粮箱中心点位置上方。6.根据权利要求5所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤S3图像预处理包括以下步骤：所述图像处理器(3)对双目相机(1)所采集的标卸粮车粮箱图像进行直方图均衡化处理；利用累计分布函数来调整灰度值增强图像的对比度，提高图像的分辨率；利用平滑滤波去除所采集目标卸粮车粮箱图像亮度突变梯度，使其亮度渐变平缓，提高图像质量。7.根据权利要求5所述的高位卸粮一键展开回收自动控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤5具体步骤如下：步骤S5.1、先利用Canny边缘检测算法提...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐立章，张昊，张宇鹏，陈挑挑，杨洪时，赵红阳，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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