[发明专利]一种自走式棉花激光打顶机

说明书

棉花打顶是摘除棉花顶尖，抑制棉株的营养生长，使其多长出棉铃，从而达到提高棉花产量的目的。通过对已有棉花打顶机的研究，总结出现有棉花打顶机存在因底盘过低导致作业过程中出现压枝、撞铃等棉花植株损伤现象；同时它们还缺乏对棉花株高有效可靠的检测装置，导致很大一部分棉株漏打或过度切割；最后切顶装置采用的机械刀具存在机械惯性大，响应慢，容易对农作物造成额外损伤等问题。为了解决上述问题，本发明设计了一种自走式棉花激光打顶机。该打顶机主要包括激光打顶装置、棉花顶部识别系统、自动升降装置等。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，涉及一种自走式棉花激光打顶机。

背景技术

近年来，在我国日趋规模化、机械化的棉花生产中。棉花种植、化学调控和棉花采摘等方面的机械发展相对成熟，打顶机械的发展相对落后。虽然目前研发的悬挂式打顶机也相继应用于棉花打顶，不过在使用中存在打顶不彻底，地头地尾需要依靠人工完成。悬挂式打顶机采用拖拉机牵引并提供动力，无设计相应的高地隙通用底盘，由于拖拉机的底盘较低且车轮尺寸较大，在打顶作业时会对棉株造成较大的损害；并且传统打顶机缺乏高效可靠的棉株高度检测和准确控制打顶机与棉株顶部距离的装置，在打顶过程中经常漏割或过切棉株顶部，使机械化打顶作业质量不高；此外，传统棉花打顶机的切顶装置多采用机械工具，机械惯性大，不能根据作物的无序生长进行调整，容易对作物造成额外的损害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自走式棉花激光打顶机，以解决背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自走式棉花激光打顶机，包括导套、侧机架、避震器安装座、避震器a、驱动轮、升降装置、导向杆、万向轮连接板、避震器b、轮叉板、万向轮、供电系统、电机箱、顶芽识别摄像机、控制系统、超声波测距传感器、托盘、激光打顶装置、上机架组成；其特征主要在于有两个升降装置和四个导向杆分别安装在左右两边的侧机架，同时两个电机箱分别固定在左右两边的侧机架上；两个顶芽识别摄像机安装在托盘下方，两个超声波测距传感器安装在上机架的上方，两个激光打顶装置分别固定在左右两边的托盘上。

所述的驱动轮、万向轮、电机箱、控制系统都由供电系统提供电力，保证机器正常运行。

所述的避震器安装座连接避震器a和侧机架，驱动轮固定在避震器a，通过供电系统提供动力，完成驱动；万向轮连接板连接避震器b和侧机架，万向轮固定在避震器b和轮叉板上，通过供电系统提供动力和控制系统控制方向，分别实现万向轮的运动和转向，避震器a和避震器b增加轮子转动的稳定性，轮叉板使得万向轮转向更灵活。

所述的托盘通过导套连接升降装置和导向杆，通过电机箱提供功力，实现托盘的升降运动；其中导向杆使得升降运动具有稳固性。

所述的顶芽识别摄像机和超声波测距传感器通过控制系统控制，分别实现图像和位置识别功能，同时控制系统完成图像和位置信息处理后，分别传输给激光打顶装置和升降装置，实现棉花植株的打顶工作。

本发明的工作过程如下：棉花打顶机工作之前，依据棉花平均株高调整打顶上机架的初始高度。调整后，棉花激光打顶机进入棉田并沿棉行前进，两组激光打顶装置独立工作，以完成两行棉花的打顶作业。

在棉花打顶机工作时，进入打顶范围的棉花植株因遮挡住超声波测距传感器发射的超声波，使其获得棉花植株的高度信号，将得到的检测信号传给控制系统，控制系统将加工信息传送给控制器，控制电机箱里的电机，实现正反转和旋转角度，然后驱动升降装置的滚珠丝杠旋转，完成激光打顶装置的升降运动；当打顶装置移动到合适高度时，顶芽识别摄像机对当前棉花植株进行摄像，获取棉花的平面位置信号，从而确定棉花顶尖的三维位置信息。相机将顶芽位置信号传给控制系统，控制系统将处理信息并传给激光打顶装置的振镜控制系统调整镜片方向，同时由激光器发射的激光经过已经调整好的导光原件最终作用到棉株顶芽，实现打顶。

附图说明