[发明专利]一种自适应行距的玉米变量施肥机

说明书

本发明旨在提供一种自适应行距的玉米变量施肥机，该变量施肥机主要由图像摄取装置、行距调节装置、超声波探测装置、变量施肥装置、覆土镇压机构、四杆仿形机构、机架及肥箱组成。该变量施肥机挂接在髙地隙拖拉机上，采用机器视觉技术，上位机能够根据植株的长势信息输出不同频率的脉冲给变量施肥装置，从而实现变量施肥，有效节约化肥，提高化肥利用率。同时，该变量施肥机还采用超声波探测技术，利用超声波探测器探测到与植株的距离，上位机根据该距离值通过行距调节装置实时调整施肥位置，从而可以适应不同行距，保证最佳施肥效果。

技术领域

本发明涉及农业施肥机械设备领域，具体涉及一种采用机器视觉与超声波探测技术，能够自适应行距的玉米变量施肥机。

背景技术

玉米是重要的粮食作物和饲料来源，在解决人类粮食问题中意义重大。施用化肥是实现农业高产、高效与粮食安全的重要保证。实践证明，大喇叭口期是养分需求最大的时期，在该时期合理追氮肥能够有效促进玉米生长，提高玉米产量。但是由于该时期玉米植株比较高大，普通机械进地困难，因此目前往往采用人工追肥或小型追肥器追肥。人工追肥效率低下，肥料撒施地表利用率低，污染环境，威胁人类饮水安全；小型追肥器主要靠人工操作，劳动强度大，且追肥量难以精确控制，造成肥料浪费，利用率差。由于当前无法精确预测作物所需氮量，氮肥施用量普遍偏高，这使得化肥不能被植物充分利用而造成土壤板结、水体富营养化等各种环境污染。已有研究表明，受污染的水中超标氮与磷的大多数都来自于农业污染，其程度远远超过工业污染。另外，将化肥施在最佳施肥位置本身就比较困难，而且拖拉机在行进时前进方向会有小幅度左右调整，导致实际施肥位置偏离最佳施肥位置，从而致使化肥利用率较低，而且容易造成伤苗现象。本发明针对现存的问题，研制了一种自适应行距的玉米变量施肥机。

发明内容

针对目前市场上玉米追肥机械所存在的不足，本发明旨在提供一种采用机器视觉与超声波探测技术，能够自适应行距的玉米变量施肥机。该变量施肥机挂接在髙地隙拖拉机上，采用机器视觉技术，上位机能够根据植株的长势信息输出不同频率的脉冲给变量施肥装置，从而实现变量施肥，有效节约化肥，提高化肥利用率。同时，该变量施肥机还采用超声波探测技术，利用超声波探测器探测到与植株的距离，上位机根据该距离值通过行距调节装置实时调整施肥位置，从而可以适应不同行距，保证最佳施肥效果，有效解决了市场现有技术的不足。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

本发明所述的一种自适应行距的玉米变量施肥机，该变量施肥机主要由图像摄取装置、行距调节装置、超声波探测装置、变量施肥装置、覆土镇压机构、四杆仿形机构、机架(2)及肥箱(1)组成。

图像摄取装置是由摄像头(25)、减震机构(26)和连接架(27)组成。减震机构(26)通过连接架(27)固接在机架(2)上，摄像头(25)安装在减震机构(26)上，其能有效缓解机具行进所带来的摄像头(25)抖动，从而保证拍摄质量，提高识别正确率。

行距调节装置是由箱体(20)、箱盖(14)、电动推杆(16)、导杆滑块机构组成，导杆滑块机构包括导杆(17)和滑块(18)。箱体(20)由钢板焊接而成，用以支撑和连接其他组件。滑块(18)固接在箱体(20)上，导杆(17)末端与排肥管(9)固连在一起。电动推杆(16)固连在箱盖(14)上，推杆末端与排肥管(9)连接在一起。箱盖(14)通过螺栓连接固接在箱体(20)两侧。

超声波探测装置由超声波探测器(12)及其处理模块组成。超声波探测器(12)固接在箱体(20)外侧，用以探测与植株的距离，两个超声波探测器(12)相向安装。