[发明专利]一种柔性扶夹自适应根切装置及控制方法和收获机

说明书

本发明提供一种柔性扶夹自适应根切装置及控制方法和收获机，包括柔性扶夹装置、根切装置和控制系统；柔性扶夹装置位于根切装置收获方向前侧；柔性扶夹装置为两组对称布置的扶夹装置，每个扶夹装置均包括一个平行四杆机构、驱动机构和检测机构，驱动机构与平行四杆机构连接，平行四杆机构与根切装置通过连接件连接，驱动机构用于推动平行四杆机构和根切装置同步左右移动，检测机构用于测量平行四杆机构的旋转偏移量；控制系统根据检测机构测得的旋转偏移量计算得到扭力值，控制驱动机构推动平行四杆机构和根切装置同步左右移动，待两侧扶夹装置的扭力值相同后，控制系统控制根切装置进行根切，确保切割的准确性，提高了收获机的收获性能与质量。

技术领域

本发明属于农业机械领域，尤其涉及一种柔性扶夹自适应根切装置及控制方法和收获机。

背景技术

蔬菜收获是蔬菜生产过程中劳动强度最大也是成本最高的环节之一，蔬菜由于其生长特性使其形态较为松散不紧凑且切割部位距离地面较近，在机械化收获过程中切割作业环节往往是导致蔬菜损伤与产量降低的主要环节。国内外对于蔬菜收获机的研究已初步展开，相对于国内而言，国外的技术相对成熟，对于蔬菜收获其切割形式多为环形带刀或者往复式割刀，此种切割形式对于根切部直径较小的蔬菜具有良好的适应性，但相对于结球甘蓝等大茎类蔬菜其切割效果不佳。

针对上述问题，国内外学者尝试采用双圆盘切刀作为切割部件对蔬菜进行收获，且在导正切割方式上展开了一系列研究。中国专利CN 103168560 B公开了一种甘蓝类蔬菜收获的导正输送装置，通过引拔总成将甘蓝类蔬菜从地里连根拔起，导正输送总成导入扶正拔起的甘蓝类蔬菜并夹持根部输送，该种装置工作方式为直接从地里将蔬菜拔起从而易导致蔬菜的损伤，另外导正方式为将蔬菜硬性偏移也易造成蔬菜的损伤。中国专利CN105409437 B公开了一种绿叶菜整株连续采收装置及采收方法，利用分禾器将收获区域的绿叶菜进行分禾扶禾，该种分禾扶禾方式对绿叶菜有一定的聚拢作用但效果并不明显难以满足切割作业的需求。

因此需进一步对蔬菜导正、聚拢、对行切割进行进一步研究以提高收获机的工作质量进而提高收获质量保证收获量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出了一种柔性扶夹自适应根切装置及控制方法和收获机，由柔性扶夹装置将待收蔬菜进行初步聚拢喂入避免插入待收蔬菜造成损伤，弹性挡板对蔬菜进一步进行茎叶聚拢，可有效避免因蔬菜松散导致切割损失等问题，为后续根切提供适宜根切的环境。自适应根切装置可通过两侧浮行夹板因扶夹蔬菜造成两侧不同的平行四杆机构的连架杆旋转偏移量，控制系统根据检测机构测得的旋转偏移量计算得到扭力值，并计算得到左右两侧驱动机构的控制量，控制驱动机构推动平行四杆机构和根切装置同步左右移动，待两侧扶夹装置的扭力值相同后，所述控制系统控制根切装置进行根切，确保切割的准确性，提高了收获机的收获性能与质量。

本发明的技术方案是：一种柔性扶夹自适应根切装置，包括柔性扶夹装置、根切装置和控制系统；

所述柔性扶夹装置位于根切装置收获方向前侧；所述柔性扶夹装置为两组对称布置的扶夹装置，每个扶夹装置均包括一个平行四杆机构、驱动机构和检测机构，所述驱动机构与平行四杆机构连接，平行四杆机构与根切装置通过连接件连接，驱动机构用于推动平行四杆机构和根切装置同步左右移动，所述检测机构用于测量平行四杆机构的旋转偏移量；

所述控制系统分别与驱动机构、检测机构和根切装置连接，控制系统根据检测机构测得的旋转偏移量计算得到扭力值，并计算得到左右两侧驱动机构的控制量，控制驱动机构推动平行四杆机构和根切装置同步左右移动，待两侧扶夹装置的扭力值相同后，所述控制系统控制根切装置进行根切。

上述方案中，所述平行四杆机构包括浮行夹板、连架杆A、安装板、连架杆B和弹性支撑单元；