智能施肥装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及农业智能装备技术领域，提供一种智能施肥装置及其控制方法，可用于施肥作业机组上，包括施肥控制器以及与施肥控制器电性连接的排肥驱动器、作业状态传感器、卫星定位测速传感器和地轮转速传感器；施肥作业机组包括地轮和施肥机构，作业状态传感器用于检测施肥机构的作业状态，排肥驱动器用于驱动排肥轴转动，卫星定位测速传感器用于检测施肥作业机组的作业速度，地轮转速传感器用于检测地轮的转速并根据地轮的转速解析施肥作业机组的作业速度；施肥控制器可根据施肥机构的作业状态、地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度以及卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度制定相应的施肥策略，以精准调控施肥量。控施肥量。控施肥量。

【技术实现步骤摘要】
智能施肥装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及农业智能装备
，尤其涉及一种智能施肥装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]施用化肥是农作物种植管理的重要环节之一，施用化肥是实现农业高产、高效与粮食安全的重要保证。但是过量施用化肥会导致成本增加、土壤板结、水体富营养化等环境问题，施肥不足会造成减产。而影响施肥质量的主要因素就是施肥技术与机械。目前主流施肥播种机的施肥方式是通过地轮驱动排肥轴进行施肥，施肥播种机的施肥部分主要由驱动地轮、传动链、施肥量调节链轮组、排肥轴、肥箱组成。当进行施肥播种作业时，驱动地轮转动，通过链轮传动的方式驱动排肥轴，从而带动排肥槽轮进行排肥作业。其中，链轮传动系统中间设置了两个链轮组，装有不同直径和齿数的链轮，通过链条匹配两个链轮组不同的链轮可以实现施肥量调节。
[0003]但是，现有农作物施肥播种机的施肥动力主要来自地轮驱动，机械机构复杂，施肥稳定性差，容易出现因地轮打滑造成施肥量不一致。而且现有施肥播种机施肥量的调节主要依靠更换不同的齿轮组对，通过改变地轮与排肥轴的转速比来实现排肥量的调节，不易操作，施肥量不能精准调控。
[0004]因此，有必要提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种智能施肥装置及其控制方法，用以解决现有施肥播种机容易出现施肥量不一致，以及施肥量不能精准调控的问题。
[0006]本专利技术提供一种智能施肥装置，用于搭载在施肥作业机组上，所述施肥作业机组包括牵引机构和施肥机构，所述施肥机构包括用于排肥的排肥轴，所述牵引机构包括用于驱动所述施肥作业机组行进的地轮，所述智能施肥装置包括施肥控制器以及与所述施肥控制器电性连接的排肥驱动器、作业状态传感器、卫星定位测速传感器以及地轮转速传感器；其中，所述作业状态传感器设置在所述牵引机构的牵引部，用于检测所述施肥机构的作业状态，并将所述作业状态发送至所述施肥控制器；所述排肥驱动器的输出轴与所述排肥轴相连接，用于驱动所述排肥轴转动以进行排肥作业；所述卫星定位测速传感器设置在所述施肥作业机组上，用于检测所述施肥作业机组的位置和作业速度，并将检测到的所述施肥作业机组的位置和作业速度发送至所述施肥控制器；所述地轮转速传感器设置在所述地轮上，用于检测所述地轮的转速并根据所述地轮的转速解析所述施肥作业机组的作业速度，并将检测到的所述施肥作业机组的作业速度发送至所述施肥控制器；当所述施肥机构处于施肥作业状态，并且所述地轮转速传感器检测的施肥作业机
组的作业速度大于0时，所述施肥控制器根据所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度来确定基准作业速度，并根据所述基准作业速度和目标施肥量控制所述排肥驱动器的转速，其中，所述基准作业速度为所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度和所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度中的一者。
[0007]本专利技术还提供一种如上所述的智能施肥装置的控制方法，包括以下步骤：步骤S1，施肥作业时，所述施肥控制器接收所述作业状态传感器检测的所述施肥机构的作业状态，并判断所述施肥机构是否处于施肥作业状态，若是，则执行步骤S2，否则执行步骤S4；步骤S2，所述施肥控制器接收所述地轮转速传感器解析的所述施肥作业机组的作业速度，并判断所述地轮转速传感器解析的所述作业速度是否大于0，若是，则执行步骤S3，否则执行步骤S4；步骤S3，所述施肥控制器接收所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度，根据所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度确定基准作业速度，并根据所述基准作业速度和目标施肥量控制所述排肥驱动器的转速；步骤S4，所述施肥控制器控制所述排肥驱动器停止转动。
[0008]本专利技术的上述技术方案具有以下有益效果：本专利技术的智能施肥装置及其控制方法，通过在施肥作业机组上设置施肥控制器以及与施肥控制器电性连接的排肥驱动器、作业状态传感器、卫星定位测速传感器和地轮转速传感器，当作业状态传感器检测的施肥机构为施肥作业状态，并且地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度大于0时，施肥控制器根据卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度来确定基准作业速度，其中基准作业速度为地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度或者卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度，施肥控制器根据基准作业速度和目标施肥量控制排肥驱动器的转速，从而实现了施肥作业全程施肥量的精准调控，避免了因地轮打滑而造成施肥量不一致的现象。
附图说明
[0009]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本专利技术实施例提供的智能施肥装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的智能施肥装置的各部件的连接关系示意图；图3为本专利技术实施例提供的智能施肥装置的控制方法流程图；图4为本专利技术实施例提供的智能施肥装置的控制方法中步骤S3的流程图。
[0011]附图标记：1、智能交互终端；2、GPRS天线；3、作业状态传感器；4、施肥控制器；5、肥箱；6、卫星定位测速传感器；7、排肥驱动器；8、种箱；9、排种驱动器；10、导种管；11、播种传感器；12、施肥量传感器；13、导肥管；14、排肥轴；15、地轮转速传感器；100、牵引机构；200、施肥机构；300、播种机构；101、地轮。
具体实施方式
[0012]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0013]请参阅图1和图2，本专利技术提供一种智能施肥装置，该智能施肥装置用于搭载在施肥作业机组上，施肥作业机组包括牵引机构100和施肥机构200，牵引机构100通过牵引部（如拖拉机的三点悬挂的下拉杆）牵引施肥机构200。其中，牵引机构100包括用于驱动施肥作业机组行进的地轮101，施肥机构200包括肥箱5、与肥箱5连通的导肥管13以及用于排肥的排肥轴14。智能施肥装置包括智能交互终端1、施肥控制器4以及与施肥控制器4电性连接的排肥驱动器7、作业状态传感器3、卫星定位测速传感器6以及地轮转速传感器15。
[0014]其中，作业状态传感器3设置在牵引机构100的牵引部，用于检测施肥机构200的作业状态，并将作业状态发送至施肥控制器4。具体地，作业状态传感器3主要功能是通过监测施肥机构200的姿态或者悬挂位置等信息来判断施肥机构200是处在抬起还是落下的状态，其中，将施肥机构200处在抬起的状态定义为非施肥作业状态，将施肥机构200处在落下的状态定义为施肥作业状态。
[0015]卫星定位测速传感器6设置在施肥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能施肥装置，用于搭载在施肥作业机组上，所述施肥作业机组包括牵引机构和施肥机构，所述施肥机构包括用于排肥的排肥轴，所述牵引机构包括用于驱动所述施肥作业机组行进的地轮，其特征在于，所述智能施肥装置包括施肥控制器以及与所述施肥控制器电性连接的排肥驱动器、作业状态传感器、卫星定位测速传感器以及地轮转速传感器；其中，所述作业状态传感器设置在所述牵引机构的牵引部，用于检测所述施肥机构的作业状态，并将所述作业状态发送至所述施肥控制器；所述排肥驱动器的输出轴与所述排肥轴相连接，用于驱动所述排肥轴转动以进行排肥作业；所述卫星定位测速传感器设置在所述施肥作业机组上，用于检测所述施肥作业机组的位置和作业速度，并将检测到的所述施肥作业机组的位置和作业速度发送至所述施肥控制器；所述地轮转速传感器设置在所述地轮上，用于检测所述地轮的转速并根据所述地轮的转速解析所述施肥作业机组的作业速度，并将检测到的所述施肥作业机组的作业速度发送至所述施肥控制器；当所述施肥机构处于施肥作业状态，并且所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度大于0时，所述施肥控制器根据所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度来确定基准作业速度，并根据所述基准作业速度和目标施肥量控制所述排肥驱动器的转速，其中，所述基准作业速度为所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度和所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度中的一者。2.根据权利要求1所述的智能施肥装置，其特征在于，当所述施肥机构处于施肥作业状态、且所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度大于0以及所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度小于预设阈值时，所述施肥控制器以所述地轮转速传感器检测的作业速度作为所述基准作业速度；当所述施肥机构处于施肥作业状态、且所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度大于0以及所述卫星定位测速传感器检测的施肥作业机组的作业速度大于或等于预设阈值时，所述施肥控制器以所述卫星定位测速传感器检测的作业速度作为所述基准作业速度。3.根据权利要求1或2所述的智能施肥装置，其特征在于，当所述施肥机构处于施肥作业状态，且所述地轮转速传感器检测的施肥作业机组的作业速度等于0时，所述施肥控制器控制所述排肥驱动器停止转动；当所述施肥机构处于非施肥作业状态时，所述施肥控制器控制所述排肥驱动器停止转动。4.根据权利要求2所述的智能施肥装置，其特征在于，所述施肥机构还包括导肥管，所述智能施肥装置还包括施肥量传感器和第一转速传感器，所述施肥量传感器和所述第一转速传感器均与所述施肥控制器电性连接；所述施肥量传感器设置在所述导肥管上，用于检测所述施肥机构单位时间内的排肥量，并将所述排肥量发送至所述施肥控制器；所述第一转速传感器设置在所述排肥驱动器的输出轴上，用于检测所述排肥驱动器的转速，并将所述排肥驱动器的转速发送至所述施肥控制器；
所述施肥控制器根据所述排肥驱动器的转速以及所述排肥量以计算实际排肥量与所述目标施肥量的偏差，并根据所述偏差调整所述排肥轴的转速。5.根据权利要求4所述的智能施肥装置，其特征在于，所述施肥作业机组上还搭载有播种机构，所述播种机构包括导种管、播种传感器、排种驱动器以及排种轴；所述播种传感器设置在所述导种管上并与所述施肥控制器电性连接，所述播种传感器用于检测所述播种机构单位时间内的播种量，并将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建军，罗长海，颜丙新，孟志军，李立伟，武广伟，王培，魏学礼，丛岳，尚业华，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：