【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械，特别是一种鲜食玉米穗茎收获机及其割台自动仿形控制装置及方法。
技术介绍
1、穗茎兼收鲜食玉米收获机既满足了果穗与茎秆同时收获，也实现了果穗与茎秆的分离，是玉米收获机的重要机型。穗茎兼收鲜食玉米收获机中不仅要考虑降低鲜食玉米果穗的破损率，同时也要考虑秸秆收获的质量，提高秸秆收获质量和秸秆回收率。如果下割台触地，泥土会污染青绿茎秆，污染部分将导致收获后的青贮烂窖；泥土中致病菌会污染饲料导致羊/牛发生疫病。少量污染也会降低青饲品质，导致剩槽，降低了饲料利用率；割台过高，则割茬较高，会影响秸秆的回收率，导致青饲的浪费，还会对农田的后续耕种产生影响。因此，穗茎兼收鲜食玉米收获机需要具备良好的割台贴地仿形系统。
2、现有农业机械割台高度的调整控制有机械式、液压式、电液式等，谷物联合收获机、青饲收获机、稻麦联合收获机及番茄收获机等农业机械上设置有割台仿形控制系统，但是穗茎兼收鲜食玉米收获机械在作业时，控制模式以手动控制手柄调节割台高度为主，劳动强度较大，效率低。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种鲜食玉米穗茎收获机及其割台自动仿形控制装置及方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种割台自动仿形控制装置，其中，与收获机的割台连接，所述割台包括台架和安装在所述台架上的分禾器、切割器和摘穗器，所述分禾器位于所述摘穗器前端，所述切割器设置在所述分禾器后方且位于所述摘穗器前部下方，所述割台与高度调节装置连
3、中央控制器，设置在所述收获机的驾驶室内，并与所述高度调节装置连接；
4、上位机，设置在所述驾驶室内，并分别与所述中央控制器和所述高度调节装置连接；以及
5、多个测量传感器，安装在所述割台上，并分别与所述中央控制器连接，用于测量所述割台的前端高度和实时高度。
6、上述的割台自动仿形控制装置，其中，部分所述测量传感器为第一超声波传感器，设置在所述分禾器的前端，用于测量所述割台的前端高度以预测前方地势信息；另一部分所述测量传感器为第二超声波传感器，设置在所述台架上并位于所述台架的中下部，用于测量所述割台的实时高度。
7、上述的割台自动仿形控制装置，其中，所述分禾器的前端左中右位置分别设置三个所述第一超声波传感器，用于采集所述割台前方的地势信息并发送所述中央控制器以判断所述割台是否需要高度控制；所述台架两侧分别设置所述第二超声波传感器，用于采集所述割台的实时离地高度信息并发送所述中央控制器以作为高度调整依据，判断所述中央控制器是否控制所述割台达到设定高度。
8、上述的割台自动仿形控制装置，其中，所述中央控制器收到所述第一超声波传感器测量的割台前端离地高度h1，根据所述第一超声波传感器左中右的顺序，生成垂直于行进方向的地面高度信息折线h1，并根据所述地面高度信息折线h1判断所述切割器与摘穗器高度是否符合设定高度h2，当不符合所述设定高度h2时，所述中央控制器调整所述割台的高度。
9、上述的割台自动仿形控制装置，其中，所述高度调节装置为液压控制器，所述液压控制器的固定端安装在所述收获机的机架上，所述液压控制器的移动端与所述割台连接，所述中央控制器与所述液压控制器连接并通过控制所述液压控制器的移动端动作以调整所述割台的高度。
10、上述的割台自动仿形控制装置，其中，所述上位机上设置有触摸屏；所述触摸屏显示所述割台的实时高度和所述地面高度信息折线；并在所述中央控制器控制所述液压控制器动作时显示相应提示。
11、上述的割台自动仿形控制装置，其中，割台自动仿形控制与割台升降手动控制互锁，割台自动仿形控制时，需通过所述触摸屏确认，且无法手动操作所述割台升降。
12、为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种割台自动仿形控制方法，其中，包括如下步骤：
13、s100、通过上位机下发割台的设定高度h2和允许的容差值δα；
14、s200、通过多个测量传感器采集割台的前端离地高度h1和实时高度h2；
15、s300、中央控制器接收到所述设定高度h2和容差值δα时，立即通过高度调节装置调整所述割台的高度，对所述割台的实时高度h2与设定高度h2进行比较后，所述中央控制器输出升高或下降命令，控制所述割台的前端离地高度h1与设定高度h2的差值在所述容差值δα范围内；
16、s400、记录此时的割台前端离地高度h1作为判断所述割台是否达到设定高度h2，并且向上位机发送开始进行收获任务信息；以及
17、s500、上位机接收到开始进行收获任务信息后，给所述中央控制器下发割台仿形开始命令，所述中央控制器不断采集割台前端的实时高度，并对第一超声波传感器传回的割台前端离地高度h1进行处理，生成垂直于前进方向的地面高度折线h1，同时与中央控制器之前记录的设定高度h2进行比较，当出现两者的差值大于3*δα时，中央控制器判断割台前方存在障碍，立即调整所述割台的高度。
18、上述的割台自动仿形控制方法，其中，所述容差值δα小于等于所述设定高度h2的3％，以确保所述割台的实时高度h2在|h2±δα|的范围内时，收获效率和损失率满足收获要求。
19、为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种鲜食玉米穗茎收获机，其中，包括上述的割台自动仿形控制装置。
20、本专利技术的技术效果在于：
21、本专利技术可在作业时根据地形变化，实时调节割台高度，能有效降低劳动强度，提高收获效率。
22、以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。
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1.一种割台自动仿形控制装置，其特征在于，与收获机的割台连接，所述割台包括台架和安装在所述台架上的分禾器、切割器和摘穗器，所述分禾器位于所述摘穗器前端，所述切割器设置在所述分禾器后方且位于所述摘穗器前部下方，所述割台与高度调节装置连接，所述割台自动仿形控制装置包括：
2.如权利要求1所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，部分所述测量传感器为第一超声波传感器，设置在所述分禾器的前端，用于测量所述割台的前端高度以预测前方地势信息；另一部分所述测量传感器为第二超声波传感器，设置在所述台架上并位于所述台架的中下部，用于测量所述割台的实时高度。
3.如权利要求2所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，所述分禾器的前端左中右位置分别设置三个所述第一超声波传感器，用于采集所述割台前方的地势信息并发送所述中央控制器以判断所述割台是否需要高度控制；所述台架两侧分别设置所述第二超声波传感器，用于采集所述割台的实时离地高度信息并发送所述中央控制器以作为高度调整依据，判断所述中央控制器是否控制所述割台达到设定高度。
4.如权利要求3所述的割台自动仿形控制装置，其特征
5.如权利要求1-4任意一项所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，所述高度调节装置为液压控制器，所述液压控制器的固定端安装在所述收获机的机架上，所述液压控制器的移动端与所述割台连接，所述中央控制器与所述液压控制器连接并通过控制所述液压控制器的移动端动作以调整所述割台的高度。
6.如权利要求5所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，所述上位机上设置有触摸屏；所述触摸屏显示所述割台的实时高度和所述地面高度信息折线；并在所述中央控制器控制所述液压控制器动作时显示相应提示。
7.如权利要求5所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，割台自动仿形控制与割台升降手动控制互锁，割台自动仿形控制时，需通过所述触摸屏确认，且无法手动操作所述割台升降。
8.一种割台自动仿形控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的割台自动仿形控制方法，其特征在于，所述容差值Δα小于等于所述设定高度h2的3％，以确保所述割台的实时高度H2在|h2±Δα|的范围内时，收获效率和损失率满足收获要求。
10.一种鲜食玉米穗茎收获机，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的割台自动仿形控制装置。
...【技术特征摘要】
1.一种割台自动仿形控制装置，其特征在于，与收获机的割台连接，所述割台包括台架和安装在所述台架上的分禾器、切割器和摘穗器，所述分禾器位于所述摘穗器前端，所述切割器设置在所述分禾器后方且位于所述摘穗器前部下方，所述割台与高度调节装置连接，所述割台自动仿形控制装置包括：
2.如权利要求1所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，部分所述测量传感器为第一超声波传感器，设置在所述分禾器的前端，用于测量所述割台的前端高度以预测前方地势信息；另一部分所述测量传感器为第二超声波传感器，设置在所述台架上并位于所述台架的中下部，用于测量所述割台的实时高度。
3.如权利要求2所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，所述分禾器的前端左中右位置分别设置三个所述第一超声波传感器，用于采集所述割台前方的地势信息并发送所述中央控制器以判断所述割台是否需要高度控制；所述台架两侧分别设置所述第二超声波传感器，用于采集所述割台的实时离地高度信息并发送所述中央控制器以作为高度调整依据，判断所述中央控制器是否控制所述割台达到设定高度。
4.如权利要求3所述的割台自动仿形控制装置，其特征在于，所述中央控制器收到所述第一超声波传感器测量的割台前端离地高度h1，根据所述第一超声波传感器左中右的顺序，生成垂直于行进方向的地面高度信息折线h1，并根据所述地面高度信息折线h...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军叶，唐遵峰，王泽群，翟学迪，华荣江，张桐林，杜旺旺，邓志刚，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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