[发明专利]一种电动式土壤取样器控制装置及其方法

说明书

本发明公开了一种电动式土壤取样器控制装置及其方法，控制装置包括安装盒、运动控制器、电机驱动器、数据采集系统、人机交互模块、供电模块、定位模块；运动控制器接收到数据采集模块的数据，进行分析和筛选，传输至人机交互模块进行显示；运动控制器接受到操控信号，经过决策和处理，下发运动指令给电机驱动器，控制电机运动；相关信息反馈至运动控制器，控制器进行计算和决策，对电机进行速度和功率匹配，从而实现取土装置的自适应控制。本发明通过轻量化的设计使各模块在安装盒上合理布局，产品具有重量轻、体积小、便于用户操作的特点，通过设计控制装置及控制方法实现了土壤取样的精细化、自动化、智能化和自适应控制。

技术领域

本发明涉及土壤取样控制技术领域，具体地，涉及一种电动式土壤取样器控制装置及其方法。

背景技术

随着国家第三次土壤普查的到来，土壤形成因素、典型土壤剖面描述、土壤类型的确定、土壤理化性状的测定、土壤评价和低产土壤改良规划成为了重点攻关，实时掌握农田土壤成分的空间分布和营养分布，是实现农田精准施肥的前提条件。

但要完成土壤普查工作，土壤取样是不可或缺的一环。目前常用的土壤采集方式可分为人工取样和机械化取样，市面存在的取样器有手动和机械取样器两类。人工采集常用的小土铲、管状采样钻和普通土钻，完全没有涉及取土的自动控制，所以导致传统的人工取土办法效率低、工作量大。机械化泥土取样设备，仍然是通过人工直接拉动汽油机配合冲击钻来实现土壤取样，没有实现对设备的主动控制，且无法监测设备的使用状况、土壤的环境信息等重要数据，无法实现人机交互。可见，手动取样器和机械取样器都没有实现设备的主动控制、安全监测、土壤环境信息获取及人机交互问题。

一般的电动土壤取样器，包括电机、齿轮机构和包括钻头的取土机构，前期已逐步研发并进入市场，较好地解决了手动取样器和机械取样器存在的技术问题，但目前还没有相关的控制装置及其方法。因此，如何研发出一种电动土壤取样器的控制装置及其方法，以实现土壤取样的一键操控和人机交互，便于提高工作人员的可操作性和降低劳动强度，是现阶段需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动式土壤取样器控制装置及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电动式土壤取样器控制装置，包括：安装盒，运动控制器及分别与其电路连接的电机驱动器、数据采集系统、人机交互模块、供电模块、定位模块；所述运动控制器、电机驱动器、数据采集系统、定位模块分别固定于所述安装盒内，所述人机交互模块固定于所述安装盒上侧；

所述运动控制器，用于与外部单元的通讯、决策以及下发指令；

所述电机驱动器，接收运动控制器的指令，与电动式土壤取样器的电机电连接并驱动其运转，由电机带动电动式土壤取样器的取土机构作业；

所述数据采集系统，通过传感技术进行数据采集；

所述定位模块，用于进行定位监测；

所述供电模块，用于供电；

所述人机交互模块，用于显示和监控取样器的基本参数和故障信息。

优选的，所述运动控制器分别与电机驱动器、数据采集系统、人机交互模块、供电模块、定位模块通过CAN总线或RS485通信方式进行连接；所述运动控制器包括主控单元，所述主控单元安装有主控程序、对设备进行决策调度和规划控制，所述运动控制器分别与电机驱动器、数据采集系统、人机交互模块、供电模块、定位模块通过抗干扰电路连接，运动控制器通过螺柱固定在所述安装盒内。