作品名稱:基于北斗導航的折疊式玉米精量播種機
學校名稱:山東理工大學
參賽隊伍:鵟之隊
參賽學生:于曉陽 牛金平 李曉冉
指導老師:刁培松
基于北斗導航的折疊式玉米精量播種機簡介
1.開發背景
隨著土地的流轉,種糧大戶、家庭農場、農機合作社等大規模的土地經營模式開始出現,他們的經營規模小則幾百畝,大則上萬畝。大規模土地經營以及越來越少、越來越貴的勞動力資源使他們亟需智能化、大型化、精量化的農機設備。
國外已基本實現大馬力拖拉機的配套,大型播種機械多為氣吸式牽引播種機,工作幅寬,效率高,性能穩定,且基本實現智能化,但國外的大型播種機價格昂貴,幾乎是國產播種機的十倍,不滿足農民購買力的要求。綜上所述,系列大馬力拖拉機配套的大型智能精量免耕播種機的是當今研究的重點。
2.功能結構介紹
該折疊輕型智能機械式免耕播種機具有苗帶清整型、折疊、株距可調、工作自主導航、作業面積自動計算、堵塞報警、四連桿仿形等功能;智能氣吸式免耕播種機具有圓盤開溝、株距恒定自調節、工作自主導航、作業面積自動計算、堵塞報警、智能漏播監控報警、氣室真空度檢測等功能。
(1)基于北斗導航的輔助駕駛系統
播種機正常作業時實施自主駕駛,自主駕駛是指按照規劃的軌跡或者北斗導航路線自動完成運行和速度控制。需要實現精準定位、變量控制、作業自主駕駛和有效通信等。通過北斗RTK接收機實現高精度定位,為運行和播種自動控制提供基本位置信息;通過通信、導航定位、自動控制的整合,可實現播種的自主駕駛,實現自動化精準播種生產。
(2)株距動態自適應系統設計
開發一種株距動態自適應系統,保證不因拖拉機速度變化影響株距,該系統利用計算機控制系統、總線通信、觸屏數據輸入系統和控制系統等,采用模糊控制算法和人工神經網絡算法,在人機交互條件下輸入畝株數,能自動計算并保持恒定株距電機轉速能夠根據拖拉機行駛速度自動調節,保證株距的均勻性。
(3)主動防擁堵裝置設計
設計一種三段離合式主動防擁堵裝置,安裝在開溝器前,在播種前對小麥苗帶上的秸稈及根茬進行有效清理,防止小麥秸稈在開溝器上的堆積。防擁堵裝置分為三段,三段之間用離合器連接,方便實現折疊。
(4)智能漏播監控報警系統設計
研發一種基于總線技術的智能漏播監控報警系統,系統由位于駕駛室內的控制器、信息采集處理系統與安裝在各個排種器上的監控系統組成。當發生漏播時采用光電及屏顯的形式告知操作者,顯示故障排種器號及漏播位置等信息。
(5)作業面積統計系統設計
作業面積是機組作業總數的統計,是利用工控機控制系統的計算和存儲功能,對作業面積進行自動計算。該系統包括轉速測試系統、控制系統和數據智能顯示系統等。