[发明专利]一种秸秆切割高度自动调节装置及控制方法

权利要求书

1.一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于，包括图像采集机构、切割机构、控制单元和执行机构，所述图像采集机构与控制单元信号连接，所述控制单元与执行机构信号连接；所述切割机构包括固定轴，所述固定轴上设置有多个碎茬单元，所述碎茬单元包括与固定轴同轴设置的可伸缩圆环体，所述可伸缩圆环体上固定连接有碎茬刀刀柄，所述碎茬刀刀柄可拆卸连接有碎茬刀，所述执行机构接收控制信号后驱动可伸缩圆环体进行径向伸缩,将碎茬刀调节到目标工作位置。

2.如权利要求1所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述可伸缩圆环体由多个一端空心一端实心的圆环件依次首尾相接组成。

3.如权利要求2所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述执行机构为电动推杆，所述电动推杆安装于固定轴上，所述电动推杆的输出端与圆环件内壁固定连接。

4.如权利要求1所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述固定轴上固定连接有用于限位可伸缩圆环体的限位圆环体，所述限位圆环体与可伸缩圆环体同轴设置。

5.如权利要求1所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述固定轴上还固定连接有限位保护套，所述限位保护套与固定轴同轴设置，所述限位保护套上开设有供碎茬刀刀柄露出的开口。

6.如权利要求5所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述限位保护套上固定连接有碎茬刀。

7.如权利要求1所述的一种秸秆切割高度自动调节装置，其特征在于：所述控制单元包括计算机和与计算机信号连接的STM32硬件平台，所述图像采集机构与计算机信号连接，所述STM32硬件平台与执行机构信号连接，STM32硬件平台上预先存储有核定好的固定轴离地高度，所述执行机构接收STM32硬件平台发出的伸缩信号带动可变圆环体进行径向伸缩，将可变圆环体上的碎茬刀调节到目标工作位置。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述秸秆切割高度自动调节装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：所述图像采集机构实时采集免耕播种机作业图像并传递给控制单元，控制单元对图像采集机构收集到的实时图像进行数据化处理并计算获得当前碎茬刀的离地高度，然后计算出目标待割位置和当前碎茬刀位置的差值E，随后根据E的正负和大小计算出执行机构的伸缩量，向执行机构发送信号；执行机构进行相应的伸缩以带动可伸缩圆环体进行径向伸缩，使得与可伸缩圆环体相连接的碎茬刀高度得到调节，将碎茬刀调到目标工作位置。

9.如权利要求8所述的一种秸秆切割高度自动调节装置的控制方法，其特征在于：还包括前期实验的步骤，所述前期实验具体为：使用所述图像采集机构采集一定时长的免耕播种机作业图像，并利用控制单元对图像样本进行数据化处理，采用深度学习的方式进行阈值划分，根据固定轴和土地的明显色彩差异将固定轴处理为红色像素点，土壤为黑色像素点，并计算出图像中的高度差，结合人工测量出的实际高度得到图像中的高度差和实际高度差的线性映射关系，图像高度差为hp，通过计算图像高度差hp即可获得实际高度差hc。

10.如权利要求8所述的一种秸秆切割高度自动调节装置的控制方法，其特征在于：还包括前期标定的步骤；所述前期标定具体为：观察作业地区秸秆留存量和秸秆类别，根据这些信息确定预设固定轴离地高度ht并存储入控制单元。