基于农业收获机的测产方法及系统、农业收获机技术方案

本发明专利技术公开了一种基于农业收获机的测产方法及系统、农业收获机，该方法根据收割台的压力信号判断车辆是否处于采收状态，进而计算有效采收面积，有效剔除了农机在田地作业时的非采收路径，大大提高了采收面积计算的准确性。基于扶秧机构的张开角度、物料喂入收割台的脉冲数和物料输送宽度可以准确地计算得到喂入的植株体积，实现了植株体积的有效测量。另外，采取拉力称重的方式来测量总体果实重量和优质果实重量，将输送机构和被输送果实视为整体进行称重受力分析，大大提升了果实称重的准确性。最后，基于有效采收面积、植株体积、总体果实重量和优质果实重量进行产量分析，得到的测产结果更加全面，为作物增产研究提供了针对性帮助。对性帮助。对性帮助。

【技术实现步骤摘要】
基于农业收获机的测产方法及系统、农业收获机


[0001]本专利技术涉及农作物测产
，特别地，涉及一种基于农业收获机的测产方法及系统，另外，还特别涉及一种采用上述测产系统的农业收获机。

技术介绍

[0002]在农业采收过程中，通过对农作物产量的精准测量，实现对作物产地、肥料、品种、农艺相关因素的问题分析，对于研究如何增加农作物产量有很大帮助，精细农业是未来农业可持续发展的一个重点发展方向。目前，国内大部分的农作物采收机械不具备测亩测产能力，作物采收工作对农田信息整合不足，多数种植者仅关注作物产量信息，对农作物植株的长势、坐果、成果等信息依赖人工主观经验进行判别，难以形成量化的系统性统计数据，判别影响农作物产量的不利因素存在很大困难。
[0003]随着我国农业现代化水平的不断推进，人们越来越需要具备精细化测产功能的智能农业机械设备代替人工进行更加高效的采收作业。但是，目前农机设备在采收过程中采集的农田面积、产量信息不足以精细评估大田作物长势，难以实现对农作物产量、成果情况、劣果比例、植株长势的一次性系统测量，不足以对土壤、肥料、品种、农艺等问题做出具体的分析调整，收获机械无法对作物增产研究提供针对性帮助，不利于实现合理的利用资源、节约投入、降低农业成本、提高作物产量、改善生态环境的长远目的。
[0004]综上所述，针对农作物实际采收过程中面临的以上问题，研究一种在采收作业过程中能同步检测采收面积、产量、成果率、植株长势参数的一种基于番茄收获机的测产方法及系统是非常有必要的。

技术实现思路
r/>[0005]本专利技术提供了一种基于农业收获机的测产方法及系统、农业收获机，以解决现有农业收获机械无法实现对农作物产量、成果情况、劣果比例、植株长势的一次性系统测量的技术问题。
[0006]根据本专利技术的一个方面，提供一种基于农业收获机的测产方法，包括以下内容：
[0007]获取收割台的压力信号以判断车辆是否处于采收状态，若车辆处于采收状态，则检测车辆的行驶速度并计算有效采收面积；
[0008]检测扶秧机构的张开角度和物料喂入收割台的脉冲数，并结合物料输送宽度计算得到喂入的植株体积；
[0009]采取拉力称重的方式分别对第一输送机构和第二输送机构进行受力分析，在称重过程中检测车体的倾斜角度、物料喂入第一输送机构和第二输送机构的脉冲数，计算得到总体果实重量和优质果实重量；
[0010]基于有效采收面积、植株体积、总体果实重量和优质果实重量进行产量分析，得到测产结果。
[0011]进一步地，基于以下公式计算得到喂入的植株体积：
[0012]V＝γ1*∑[(d
max
‑
L1*cosα)*b*d
t
][0013]其中，V表示喂入的植株体积，d
max
表示扶秧机构的最大开合量，L1表示扶秧机构的长度，α表示扶秧机构的张开角度，b表示物料输送宽度，d
t
表示单位脉冲下的物料流行程，γ1表示第一校正系数。
[0014]进一步地，基于以下公式计算得到总体果实重量或优质果实重量：
[0015][0016]其中，G表示采收的总体果实重量或优质果实重量，γ2表示第二校正系数，n表示果实在输送机构运输全程触发的脉冲数，F
B
表示输送机构的拉引测力端测量得到的拉力值，L2表示输送机构的输送长度，θ表示拉力与输送机构之间的夹角，W表示输送机构的自重，β表示称重过程中车身的倾斜角度，S表示输送物料的力臂。
[0017]进一步地，在获取收割台的压力信号后还包括以下内容：
[0018]将获取的压力信号与预设的喂入压力进行比对，若获取的压力信号大于预设的喂入压力，则控制扶秧机构上升，若获取的压力信号小于预设的喂入压力，则控制扶秧机构下降。
[0019]进一步地，当获取的压力信号与预设的喂入压力不相等时，基于以下公式计算喂入的植株体积：
[0020]V＝γ1*α
F
*∑[(d
max
‑
L1*cosα)*b*d
t
][0021]其中，V表示喂入的植株体积，d
max
表示扶秧机构的最大开合量，L1表示扶秧机构的长度，α表示扶秧机构的张开角度，b表示物料输送宽度，d
t
表示单位脉冲下的物料流行程，γ1表示第一校正系数，α
F
表示压力补偿系数。
[0022]进一步地，在结合植株含水量对植株体积测量的影响时，基于以下公式计算喂入的植株体积：
[0023]V＝γ1*α
F
*α
W
*∑[(d
max
‑
L1*cosα)*b*d
t
][0024]其中，α
W
表示水分补偿系数。
[0025]进一步地，在进行受力分析之前还包括以下内容：
[0026]检测车体的倾斜角度以判断车辆姿态，若车辆姿态不处于水平状态，则控制调平油缸伸缩以将车身姿态调整至水平状态。
[0027]进一步地，还包括以下内容：
[0028]将测产结果发送至车辆的显示屏进行显示；和/或，将测产结果传输至远程平台。
[0029]另外，本专利技术还提供一种基于农业收获机的测产系统，采用如上所述的测产方法，包括：
[0030]压力传感器，用于检测收割台内物料流的压实压力；
[0031]车速传感器，用于检测车辆的行驶速度；
[0032]第一角度传感器，用于检测扶秧机构的张开角度；
[0033]第一测速传感器，用于检测喂入辊的速度，以得到物料喂入收割台的脉冲数；
[0034]拉力传感器，用于在称重时测量施加在输送机构上的拉力；
[0035]第二角度传感器，用于在称重时检测拉力与输送机构之间的夹角；
[0036]倾角传感器，用于检测车体的倾斜角度；
[0037]第二测速传感器，用于检测第一输送机构的速度，以得到物料喂入第一输送机构的脉冲数；
[0038]第三测速传感器，用于检测第二输送机构的速度，以得到物料喂入第二输送机构的脉冲数；
[0039]控制器，用于根据收割台的压力信号判断车辆是否处于采收状态，若车辆处于采收状态则结合车辆的行驶速度计算得到有效采收面积；用于基于扶秧机构的张开角度、物料喂入的脉冲数和物料输送宽度计算得到喂入的植株体积；用于对第一输送机构和第二输送机构进行受力分析，并计算得到总体果实重量和优质果实重量；用于基于有效采收面积、植株体积、总体果实重量和优质果实重量进行产量分析，得到测产结果。
[0040]另外，本专利技术还提供一种农业收获机，采用如上所述的测产系统。
[0041]本专利技术具有以下效果：
[0042]本专利技术的基于农业收获机的测产方法，先获取收割台的压力信号，若收割台内存在输送的物料流，则可检测到物料流的压实压力，从而可以判断车辆处于采收状态，然后再计算有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于农业收获机的测产方法，其特征在于，包括以下内容：获取收割台的压力信号以判断车辆是否处于采收状态，若车辆处于采收状态，则检测车辆的行驶速度并计算有效采收面积；检测扶秧机构的张开角度和物料喂入收割台的脉冲数，并结合物料输送宽度计算得到喂入的植株体积；采取拉力称重的方式分别对第一输送机构和第二输送机构进行受力分析，在称重过程中检测车体的倾斜角度、物料喂入第一输送机构和第二输送机构的脉冲数，计算得到总体果实重量和优质果实重量；基于有效采收面积、植株体积、总体果实重量和优质果实重量进行产量分析，得到测产结果。2.如权利要求1所述的基于农业收获机的测产方法，其特征在于，基于以下公式计算得到喂入的植株体积：V＝γ1*∑[(d
max
‑
L1*cosα)*b*d
t
]其中，V表示喂入的植株体积，d
max
表示扶秧机构的最大开合量，L1表示扶秧机构的长度，α表示扶秧机构的张开角度，b表示物料输送宽度，d
t
表示单位脉冲下的物料流行程，γ1表示第一校正系数。3.如权利要求1所述的基于农业收获机的测产方法，其特征在于，基于以下公式计算得到总体果实重量或优质果实重量：其中，G表示采收的总体果实重量或优质果实重量，γ2表示第二校正系数，n表示果实在输送机构运输全程触发的脉冲数，F
B
表示输送机构的拉引测力端测量得到的拉力值，L2表示输送机构的输送长度，θ表示拉力与输送机构之间的夹角，W表示输送机构的自重，β表示称重过程中车身的倾斜角度，S表示输送物料的力臂。4.如权利要求1所述的基于农业收获机的测产方法，其特征在于，在获取收割台的压力信号后还包括以下内容：将获取的压力信号与预设的喂入压力进行比对，若获取的压力信号大于预设的喂入压力，则控制扶秧机构上升，若获取的压力信号小于预设的喂入压力，则控制扶秧机构下降。5.如权利要求4所述的基于农业收获机的测产方法，其特征在于，当获取的压力信号与预设的喂入压力不相等时，基于以下公式计算喂入的植株体积：V＝γ1*α
F
*∑[(d
max
‑
L1*cosα)*b*d
t
]其中，V表示喂入的植株体积，d
max
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秦，周阳，杨鹏，杨峻，谢存，王光裕，陈阳，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：