一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统
专利汇可以提供一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种全电驱动排种 马 铃薯精密 播种 机 排种系统，包括排种链条与 电机 、减速器，排种链条上均匀设置若干取种勺，每个所述取种勺在同一 位置 上安装取种勺位置 信号 携载器，在对应安装有取种勺位置信号携载器一侧设置取种勺位置 传感器 ，取种勺 位置传感器 对应设置排种检测 光电传感器 组，排种检测光电传感器组、取种勺位置传感器分别与系统 控制器 连接，系统控制器与 驱动器 连接，驱动器与电机连接。本 发明 提出了基于取种勺位置信号携载器、排种检测光电传感器组和核心运算处理器CPU组成的“三检测漏播及补偿决策系统”支持的排种系统，该系统的整体结构得以根本性简化，无额外备用排种装置，系统所需功率减小、配套动 力 减小、投资显著降低。，下面是一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统专利的具体信息内容。
1.一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，包括设置在马铃薯播种机机体上的种箱、机架竖梁、链轮轴承、排种槽、地轮，所述机架竖梁设置排种槽，所述排种槽内设置排种链条，其特征在于：所述排种链条（14）与电机（6）、减速器（7）、动力传送齿轮组（8）联动，所述排种链条（14）上均匀设置若干取种勺（11），每个所述取种勺（11）在同一位置上安装取种勺位置信号携载器（12），在对应安装有取种勺位置信号携载器（12）一侧的排种槽（4）上从上到下三个位置分别设置取种勺位置传感器III（13）、取种勺位置传感器II（13）及取种勺位置传感器I（13），相邻所述取种勺位置传感器（13）之间的距离L1与相邻取种勺（11）之间的距离相等，在所述取种勺位置传感器III（13）、取种勺位置传感器II（13）、取种勺位置传感器I（13）之上的种薯（17）平均半径r处分别对应设置排种检测光电传感器组III（9）、排种检测光电传感器组II（9）、排种检测光电传感器组I（9），其中取种勺位置传感器I（13）距离种薯（17）进入位置可调式的开沟器（21）自由落体运动的起点线距离也与相邻取种勺（11）之间的距离相同，所述排种检测光电传感器组（9）、取种勺位置传感器（13）分别与系统控制器（25）连接，所述系统控制器（25）设置在马铃薯播种机机体上；所述系统控制器（25）与驱动器（24）连接，所述驱动器（24）与电机（6）连接，所述电机（6）、系统控制器（25）和驱动器（24）分别与车载蓄电池（19）连接，所述车载蓄电池（19）设置在马铃薯播种机机体上。
2.根据权利要求1所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于：
所述系统控制器（25）安置于种箱（1）外部的马铃薯播种机机体上，所述系统控制器（25）包括核心运算处理器CPU（25-1）和车速传感器（25-2），其中核心运算处理器CPU（25-1）具有定时和中断功能，所述核心运算处理器CPU（25-1）分别与排种检测光电传感器组（9）、取种勺位置传感器（13）、车速传感器（25-2）连接，所述系统控制器（25）还包括键盘（25-3）、复位按键（25-4）、参数显示（25-5）、漏播报警声光电路（25-7）。
3.根据权利要求1或2所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于：所述排种检测光电传感器组（9）分别对称设置在排种槽（4）的两侧。
4.根据权利要求3所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于：
所述种箱（1）设置种面位置检测装置。
5.根据权利要求4所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于：
所述种面位置检测装置包括在种箱（1）侧面上、中、下三个位置设置的种箱充种接近式传感器（20）和种位线位置信息提示声光电路（25-6），上部为种箱充种接近式传感器III（20），中部为种箱充种接近式传感器II（20），下部为种箱充种接近式传感器I（20）；其中种箱充种接近式传感器III（20）、种箱充种接近式传感器II（20）、种箱充种接近式传感器I（20）均与系统控制器（25）连接，所述种箱充种接近式传感器（20）给系统控制器（25）提供信号，其中种箱充种接近式传感器III（20）、种箱充种接近式传感器II（20）、种箱充种接近式传感器I（20）任何一个给系统控制器（25）提供的信号状态显示有种，则系统控制器（25）认为该种箱充种接近式传感器（20）所在相应水平面及以上有种，所述种位线位置信息提示声光电路（25-6）受系统控制器（25）的控制。
6.根据上述任一权利要求所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于：所述系统控制器（25）实时统计自然播种数（N1）、自然漏播数（N2）、补种数（N3）、最终漏播数（N4），并将结果在参数显示（25-5）上实时更新显示；当核心运算处理器CPU（25-1）判断排种检测光电传感器组I（9）处发生漏播事件时，核心运算处理器CPU（25-1）根据排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种是否具备和排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种是否具备的检测结果给驱动器（24）发出相应的控制信号：如果排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种具备，则核心运算处理器CPU（25-1）根据取种勺(11)的实时运动速度v1给驱动器（24）发出的控制信号使电机（6）带动排种链条(14)的速度达到v11，使得排种检测光电传感器组II（9）处的取种勺（11）在经过位移2*L1的加速后，能够到达在其依然采用原速度v1而到达的相同位置，从而完成种薯（17）位置无偏差补偿，随后，核心运算处理器CPU（25-1）重新给驱动器（24）发出控制信号，使电机（6）继续带动排种链条（14）以原实时运动速度v1运行，退出补种状态；如果排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种具备，则核心运算处理器CPU（25-1）根据取种勺（11）的实时运动速度v1给驱动器（24）发出的控制信号应该使电机（6）带动排种链条（14）的速度达到v111，使得排种检测光电传感器组III（9）处的取种勺（11）在经过位移3*L1的加速后，能够到达在其依然采用原速度v1而到达的相同位置，从而也能完成种薯（17）位置无偏差补偿，随后，核心运算处理器CPU（25-1）重新给驱动器（24）发出控制信号，使电机（6）继续带动排种链条（14）以原实时运动速度v1运行，退出补种状态；如果排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种和排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种均不具备，则核心运算处理器CPU（25-1）马上启动漏播报警声光电路（25-7）发出报警I，电机（6）继续以使排种链条（14）的速度达到v111的状态运行，而后，等待检测下一个进入排种检测光电传感器组III（9）处的取种勺（11）背后是否具备待补薯种，如果具备，则按照排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种不具备而排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种具备的情况执行，原排种检测光电传感器组I（9）处的取种勺（11）背后发生最终漏播事件一次，应更新最终漏播数（N4）并在参数显示（25-5）实时显示，核心运算处理器CPU（25-1）重新给驱动器（24）发出控制信号，使电机（6）继续带动排种链条（14）以原实时运动速度v1运行，退出补种状态，漏播报警声光电路（25-7）退出报警I工作状态，系统正常运行；否则，在这种情况下，待检测的下一个进入排种检测光电传感器组III（9）处的取种勺（11）背后待补薯种依然不具备，则核心运算处理器CPU（25-1）马上启动漏播报警声光电路（25-7）发出报警II，同时，核心运算处理器CPU（25-1）给驱动器（24）发出控制信号使电机（6）停止运转，操作人员应该进行人工检查，查明原因并采取相应措施。
7.根据权利要求6所述的一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统，其特征在于本发明理论计算为：
v2――拖拉机行驶速度，单位：m/s；
v1――排种链条（14）正常运转速度，单位：m/s；
v11――排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种具备情况下补种时排种链条速度，单位：m/s；
v111――排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种不具备而排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种具备时排种链条速度，单位：m/s；
ω1――电机（6）所需的正常运转角速度，单位：rad/s；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种具备时电机（6）所需达到的运转角速度；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种具备时电机（6）所需达到的运转角速度；
ω2――排种链轮（10）运转角速度，单位：rad/s；
R――排种链轮（10）的半径，单位：m；
L1――取种勺（11）间距，单位：m；
Lset――系统控制器中的默认马铃薯播种株距，单位：m；
L――马铃薯播种株距，单位：m；
r――种薯（17）平均半径，单位：m；
N――减速器（7）的降速传动比；
核心参数为是马铃薯播种株距L，系统控制器中的默认马铃薯播种株距Lset如果不需要修改，则执行L=Lset；如果需要修改，Lset将会被修改为所需的值后再执行L=Lset；
（1）正常运行中的参数配合
正常运行中的参数配合核心工作是系统控制器（25）根据已经明确的参数计算出所需的排种链条（14）速度v1，求出电机（6）所需的运转角速度ω1，最终计算获得驱动器（24）控制电机（6）达到所需的运转角速度ω1对应所需给出的控制信号；
由参数关系可知：
(1)
(2)
此时，排种链条（14）的运动可以达到所要求的速度v1；
（2）漏播补偿状态下的参数配合
由系统工作原理概述可知，发生漏播事件的情况下，排种链条（14）必须加速旋转，以使后续取种勺（11）上的种薯（17）经过特定位移后能够到达在其依然采用原速度v1而到达的相同位置，从而也完成种薯（17）位置无偏差补偿，电机（6）所需的运转角速度存在以下两种可能：
①种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种具备时电机（6）所需达到的运转角速度为；排种检测光电传感器组II（9）处的主待补薯种需要在以原来排种链条（14）速度v1跨越取种勺（11）间距L1的时间段内跨越2*L1的位移，故有：
(3)
(4)
此时，排种链条(14)的运动可以达到所要求的速度v11；
②排种检测光电传感器组II（9）处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种具备时，电机（6）所需达到的运转角速度为 ；排种检测光电传感器组III（9）处次待补薯种需要在以原来排种链条（14）速度v1跨越取种勺（11）间距L1的时间段内，跨越3*L1的位移，故有：
(5)
(6)
此时，排种链条(14)的运动可以达到所要求的速度v111。
一种全电驱动排种马铃薯精密播种机排种系统
技术领域
背景技术
发明内容
v1――排种链条正常运转速度，单位：m/s；
v11――排种检测光电传感器组II处主待补薯种具备情况下补种时排种链条速度，单位：m/s；
v111――排种检测光电传感器组II处主待补薯种不具备而排种检测光电传感器组III处次待补薯种具备时排种链条速度，单位：m/s；
ω1――电机所需的正常运转角速度，单位：rad/s；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II处主待补薯种具备时电机所需达到的运转角速度；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III处次待补薯种具备时电机所需达到的运转角速度；
ω2――排种链轮运转角速度，单位：rad/s；
R――排种链轮的半径，单位：m；
L1――取种勺间距，单位：m；
Lset――系统控制器中的默认马铃薯播种株距，单位：m；
L――马铃薯播种株距，单位：m；
r――种薯平均半径，单位：m；
N――减速器的降速传动比；
核心参数为是马铃薯播种株距L，系统控制器中的默认马铃薯播种株距Lset如果不需要修改，则执行L=Lset；如果需要修改，Lset将会被修改为所需的值后再执行L=Lset；
（1）正常运行中的参数配合
正常运行中的参数配合核心工作是系统控制器根据已经明确的参数计算出所需的排种链条速度v1，求出电机所需的运转角速度ω1，最终计算获得驱动器控制电机达到所需的运转角速度ω1对应所需给出的控制信号。
①排种检测光电传感器组II处主待补薯种具备时电机所需达到的运转角速度为 ，排种检测光电传感器组II处的主待补薯种需要在以原来排种链条速度v1跨越取种勺间距L1的时间段内跨越2*L1的位移，故有：
此
时，排种链条的运动可以达到所要求的速度v11；
②排种检测光电传感器组II处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III处次待补薯种具备时，电机所需达到的运转角速度为 ；
排种检测光电传感器组III处次待补薯种需要在以原来排种链条速度v1跨越取种勺间距L1的时间段内，跨越3*L1的位移，故有：
此
时，排种链条的运动可以达到所要求的速度v111。
图3为本发明系统控制器程序框图；
图4为本发明系统漏播判断及补偿中断子程序框图；
图5为本发明核心运算处理器CPU定时器、中断子程序框图；
图6为本发明种面位置检测装置监测及显示报警子程序框图；
图中：种箱1；机架竖梁2；链轮轴承3；排种槽4；地轮5；电机6；减速器7；动力传送齿轮组
8；排种检测光电传感器组(III，II，I) 9；排种链轮(II，I) 10；取种勺11；取种勺位置信号携载器12；取种勺位置传感器(III，II，I) 13；排种链条14；地轮轴15；排种槽投种口16；种薯17；机架底梁18；车载蓄电池19；种箱充种接近式传感器(III，II，I) 20；位置可调式的开沟器21；链轮轴(II，I) 22；排种动力安装底板23；驱动器24；系统控制器25；核心运算处理器CPU 25-1；车速传感器25-2；键盘25-3；复位按键25-4；参数显示25-5；种位线位置信息提示声光电路(指示灯III、指示灯II、指示灯I、蜂鸣器) 25-6；漏播报警声光电路25-7。
具体实施方式
19、种箱充种接近式传感器(III，II，I) 20、位置可调式的开沟器21、链轮轴(II，I) 22、排种动力安装底板23、驱动器24及系统控制器25。
v1――排种链条14正常运转速度，单位：m/s；
v11――排种检测光电传感器组II9处主待补薯种具备情况下补种时排种链条速度，单位：m/s；
v111――排种检测光电传感器组II9处主待补薯种不具备而排种检测光电传感器组III9处次待补薯种具备时排种链条速度，单位：m/s；
ω1――电机6所需的正常运转角速度，单位：rad/s；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II 9处主待补薯种具备时电机6所需达到的运转角速度；
――发生漏播事件的情况下，排种检测光电传感器组II 9处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III9处次待补薯种具备时电机6所需达到的运转角速度；
ω2――排种链轮10运转角速度，单位：rad/s；
R――排种链轮10的半径，单位：m；
L1――取种勺11间距，单位：m；
Lset――系统控制器中的默认马铃薯播种株距，单位：m；
L――马铃薯播种株距，单位：m；
r――种薯17平均半径，单位：m；
N――减速器7的降速传动比；
核心参数为是马铃薯播种株距L，系统控制器中的默认马铃薯播种株距Lset如果不需要修改，则执行L=Lset；如果需要修改，Lset将会被修改为所需的值后再执行L=Lset；
（1）正常运行中的参数配合
正常运行中的参数配合核心工作是系统控制器25根据已经明确的参数计算出所需的排种链条14速度v1，求出电机6所需的运转角速度ω1，最终计算获得驱动器24控制电机6达到所需的运转角速度ω1对应所需给出的控制信号。
①排种检测光电传感器组II9处主待补薯种具备时电机6所需达到的运转角速度为 。
②排种检测光电传感器组II9处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III9处次待补薯种具备时，电机6所需达到的运转角速度为 。排种检测光电传感器组III9处次待补薯种需要在以原来排种链条14速度v1跨越取种勺11间距L1的时间段内，跨越3*L1的位移，故有
此时，排种链条14的运动可以达到所要求的速度v111。
9处主待补薯种具备，则核心运算处理器CPU 25-1根据取种勺11的实时运动速度v1给驱动器24发出的控制信号应该使电机6带动排种链条14的速度达到v11，从而使得排种检测光电传感器组II处的取种勺11在经过位移2*L1的加速后，能够到达在其依然采用原速度v1而到达的相同位置，从而完成种薯17位置无偏差补偿，随后，核心运算处理器CPU 25-1重新给驱动器24发出控制信号，使电机6继续带动排种链条14以原实时运动速度v1运行，退出补种状态；如果排种检测光电传感器组II 9处主待补薯种不具备，而排种检测光电传感器组III 9处次待补薯种具备，则核心运算处理器CPU 25-1根据取种勺11的实时运动速度v1给驱动器
24发出的控制信号应该使电机6带动排种链条14的速度达到v111，从而使得排种检测光电传感器组III 9处的取种勺11在经过位移3*L1的加速后，能够到达在其依然采用原速度v1而到达的相同位置，从而也能完成种薯17位置无偏差补偿，随后，核心运算处理器CPU 25-1重新给驱动器24发出控制信号，使电机6继续带动排种链条14以原实时运动速度v1运行，退出补种状态。如果排种检测光电传感器组II 9处主待补薯种和排种检测光电传感器组III 9处次待补薯种均不具备，则核心运算处理器CPU 25-1马上以低频启动漏播报警声光电路25-7工作，电机6继续以使排种链条14的速度达到v111的状态运行，而后，等待检测下一个进入排种检测光电传感器组III 9处的取种勺11背后是否具备待补薯种，如果具备，则按照排种检测光电传感器组II 9处主待补薯种不具备而排种检测光电传感器组III 9处次待补薯种具备的情况执行，原排种检测光电传感器组I 9处的取种勺11背后发生最终漏播事件一次，应更新最终漏播数N4并在参数显示25-5实时显示，核心运算处理器CPU 25-1重新给驱动器24发出控制信号，使电机6继续带动排种链条14以原实时运动速度v1运行，退出补种状态，漏播报警声光电路25-7退出工作，系统正常运行；否则，在这种情况下，待检测的下一个进入排种检测光电传感器组III 9处的取种勺11背后待补薯种依然不具备，则核心运算处理器CPU 25-1马上以高频启动漏播报警声光电路25-7工作，同时，核心运算处理器CPU 25-1给驱动器24发出控制信号使电机6停止运转，操作人员应该进行人工检查，查明原因并采取相应措施。
9处、或继续调用排种检测光电传感器组III 9处的中断检测的结果标志，是这三个中断中最晚的退出者)。
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