【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业播种智能控制，具体涉及一种棉花数字排种器。
技术介绍
1、在中国新疆地区，采用了地膜覆盖精量穴播技术，利用棉花精量穴播器进行播种。在工作时，穴播器滚动取种并携带种子转动，通过穴播鸭嘴在地膜上方破膜打孔，并打开与地面接触的鸭嘴，使棉花种子掉入种穴。然而，长江流域棉区仍然主要采用传统的棉花生产方式，由于人力成本的限制，机械化程度较低，容易导致棉花种植过程中容易出现严重的漏播、缺种断条等问题。为了应对这些问题，各式各样的棉花排种器被设计生产出来投入棉花种植业。
2、目前，中国国内棉花排种器技术发展迅速，大部分研究聚焦于结构及优化设计，但对棉花排种集成控制研究较少，对于如何检测漏播重播、保证一穴一粒等问题还尚未解决。当前，中国国内的棉花排种器只是一个单独的排种装置，大多数检测装置和随速系统等控制部分单独售卖，增加了安装难度，不利于推广使用。除了安装难度高，现有的棉花排种器还难以同时实现排种、排种检测和排种随速控制。因此，现有的棉花排种器使用过程中存在着不同的问题，所以棉花智能播种数字化转型仍面临着巨大挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种棉花数字排种器，能够实现棉花的精量排种、排种检测和排种随速控制，以解决棉花播种系统智能化低、控制精度差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种棉花数字排种器，所述棉花数字排种器设置于播种机上；所述棉花数字排种器，包括：
4、排种模块，用于排种棉花种子；
5、种子流检测模块，设置在所述排种模块的排种出口处，用于检测所述棉花种子的下落信息；
6、测速模块，与所述播种机和所述排种模块连接，用于测量所述播种机的前进速度和所述排种模块的实际排种速度；
7、控制模块，与所述排种模块、所述种子流检测模块和所述测速模块连接，用于：
8、当所述播种机匀速前进，则根据用户设定的亩播量和所述播种机的前进速度计算得到所述排种模块的目标排种速度，根据所述排种模块的目标排种速度调整所述排种模块的实际排种速度，并根据所述播种机的前进速度和所述棉花种子的下落信息计算所述棉花种子的播种信息；所述播种信息，包括：棉花种子的重播信息、漏播信息，所述播种信息用于表征所述棉花种子的排种状态；
9、当所述播种机非匀速前进，则根据所述播种机的前进速度调整所述排种模块的实际排种速度，以实现随速播种，并根据所述播种机的前进速度和所述棉花种子的下落信息计算所述棉花种子的播种信息。
10、可选地，所述控制模块，具体包括：
11、第一控制器，与所述种子流检测模块和所述测速模块连接，用于在播种机开始工作时，根据亩播量和所述播种机的前进速度确定目标排种速度，并根据所述目标排种速度产生驱动信号。当所述播种机的前进速度提升，则产生上调信号，当所述播种机的前进速度下降，则产生下调信号；
12、驱动器，与所述第一控制器连接，用于若接收到上调信号，则产生速度上调电流，若接收到下调信号产生速度下调电流；
13、直流电机，与所述驱动器和所述排种模块连接，用于若接收到速度上调电压，则调大所述排种模块的旋转速度，使所述实际排种速度增加，若接收到速度下调电压，则调小所述排种模块的旋转速度，使所述实际排种速度减小。
14、进一步地，所述控制模块还包括：
15、第二控制器，与所述测速模块连接，用于对所述第一控制器产生的目标排种速度进行反馈校准，将所述目标排种速度与所述实际排种速度的差值作为输入信号，对输入信号进行决策得到校准驱动信号；
16、所述第二控制器与所述驱动器连接；
17、所述第二控制器将校准驱动信号输出至所述驱动器，所述驱动器还用于驱动所述直流电机进行调速，进而所述直流电机还用于使所述排种模块的实际排种速度达到目标排种速度。
18、可选地，所述种子流检测模块，包括：
19、入射端led透光模组，设置在所述排种模块的排种出口处，用于生成检测光线；所述检测光线与所述棉花种子的排出方向垂直；
20、凸透镜，设置在所述检测光线的传输光路上，用于汇集所述检测光线得到集束光线；
21、接收端感光模组，设置在所述集束光线传输光路上，用于根据所述集束光线获取所述棉花种子的移动电压信号；
22、第一信号处理电路，与所述接收端感光模组连接，用于根据所述棉花种子的电压信号得到所述棉花种子的下落信息。
23、可选地，所述测速模块，包括：
24、测速雷达，与所述播种机连接，用于对所述播种机的前进速度进行测量，得到第一模拟信号；
25、高精度编码器，与所述排种模块连接，用于对所述排种模块的实际排种速度进行测量，得到第二模拟信号；
26、第二信号处理电路，与所述测速雷达、所述高精度编码器和所述控制模块连接，用于对所述第一模拟信号进行降压整形，得到所述播种机的前进速度，对所述第二模拟信号进行降压整形，得到所述排种模块的实际排种速度。
27、可选地，所述排种模块，包括：种箱和排种器；所述种箱通过输种管道与所述排种器连通，所述种箱用于存储棉花种子；
28、所述排种器，包括：排种器座、导种轮、隔板、排种盘、排种器盖以及毛刷；所述排种器座、所述导种轮、所述隔板、所述排种盘和所述排种器盖从左至右依次同轴设置，所述排种器座和所述排种器盖通过嵌合形成内腔，所述导种轮、所述隔板和所述排种盘设置于所述内腔中；所述输种管道的出口穿过所述排种器盖延伸至所述内腔，所述排种器座上设有所述排种出口；所述导种轮的外部边缘沿圆周的方向开设多个等间距的种槽，所述排种盘的外部边缘沿圆周的方向开设多个等间距的种勺，所述种槽和所述种勺数量相等，且一一对应；所述毛刷固定于所述排种器盖内部侧壁上，所述隔板上设有和所述毛刷对应的缺口；
29、所述棉花种子通过所述输种管道进入所述内腔；所述导种轮与所述控制器以及所述测速装置连接，所述导种轮用于在所述控制器作用下旋转，并带动所述排种盘旋转；所述排种盘用于通过所述种勺携带由输种管道的出口下落的棉花种子旋转；所述毛刷用于将所述种勺携带的棉花种子通过隔板上的缺口刷入所述导种轮的种槽内；所述导种轮用于通过所述种槽携带棉花种子转动至所述排种出口处进行排种。
30、优选地，所述棉花数字排种器，还包括：
31、显示模块，与所述控制模块连接，用于显示所述棉花种子的下落信息、所述播种机的前进速度、所述排种模块的实际排种速度、所述亩播量、所述排种模块的目标排种速度和所述播种信息。
32、优选地，所述棉花数字排种器，还包括：
33、定位模块，与所述播种机和所述控制模块连接，用于确定所述播种机的位置信息。
34、进一步地，所述棉花数字排种器还与网络云模块连接；所述网络云模块用于将所述播种信息和所述位置信息对应融合，生成播种状态信息图。
35、根据本专利技术提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种棉花数字排种器，其特征在于，所述棉花数字排种器设置于播种机上；所述棉花数字排种器，包括：
2.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述控制模块，具体包括：
3.根据权利要求2所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述控制模块还包括：
4.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述种子流检测模块，包括：
5.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述测速模块，包括：
6.根据权利要求3所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述排种模块，包括：种箱和排种器；所述种箱通过输种管道与所述排种器连通，所述种箱用于存储棉花种子；
7.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述棉花数字排种器，还包括：
8.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述棉花数字排种器，还包括：
9.根据权利要求8所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述棉花数字排种器还与网络云模块连接；所述网络云模块用于将所述播种信息和所述位置信息对应融合，生成播种状态信息图。
【技术特征摘要】
1.一种棉花数字排种器，其特征在于，所述棉花数字排种器设置于播种机上；所述棉花数字排种器，包括：
2.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述控制模块，具体包括：
3.根据权利要求2所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述控制模块还包括：
4.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述种子流检测模块，包括：
5.根据权利要求1所述的棉花数字排种器，其特征在于，所述测速模块，包括：
6.根据权利要求3所述的棉花...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁幼春，张驰海，靳伟，魏松，农峰，李浩鹏，
申请(专利权)人：湖北洪山实验室，
类型：发明
国别省市：
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