一种指夹式排种器快速补种装置及方法

技术领域

本发明涉及农作物播种技术领域，具体为一种指夹式排种器快速补种装置及方法。

背景技术

使用指夹式排种器进行播种的时候会出现漏播的情况，出现漏播的情况后都会进行补种，补种的方式有很多种。自补偿式：例如一种马铃薯漏播检测-补种一体化控制系统及其方法，脱离原有的底轮驱动播种器的运动进行播种的方式，而是由单独的排种直流电机驱动勺链运转。补种时，采用加速控制的方式以越过缺种勺而由其下一有种勺进行补种的方式进行补种；辅助补偿式：例如一种具有漏播检测及补种功能的马铃薯智能补种机将补种装置和排种对称安装在机架纵向中心轴的两侧，每个补种装置的后方均设置一个排种装置，实现漏播检测和补种。当检测到漏播时，PLC及时给补种的伺服电机发出动作信号，补种伺服电机动作，完成补种；基于机器视觉的补种：例如基于机器视觉的打算三粒盘育苗漏播补种装置，采用图像识别装置识别穴盘空的漏播情况，提高识别精确率，通过安装的光电传感器确定经过穴盘的位置信息，为针式补种装置提供准确的位置信息支持，在播种杆上设置相互独立的吸种头，利用电磁阀吸气出气，实现对穴盘上每一个穴盘孔进行补种操作，提高了补种准确率。

上述补种方式的缺陷是：自补偿式和辅助补偿式若面临多粒漏播的情况，会导致补种时间过长，导致无法成功补种，且可能会造成未缺种的位置重播。

基于机器视觉的补种未考虑实际使用环境中存在灰尘等导致图像识别不准确的问题，影响补种效果。因此提出一种指夹式排种器快速补种装置及方法来解决上述缺陷。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种指夹式排种器快速补种装置及方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种指夹式排种器快速补种装置，包括播种箱、补种箱和补种箱连接管，所述播种箱的下方设置有指夹式排种器，所述指夹式排种器上安装有速度传感器，以检测播种速度和农机行进速度，所述指夹式排种器的每一个指夹上安装有压力传感器，用于检测指夹式排种器的指夹是否夹上种子，所述指夹式排种器的下方连接有播种导种管，所述补种箱连接管用于连接播种箱和补种箱，所述的补种箱位于播种导种管的中下部，其内部装有补种箱红外传感器，补种箱的下方设置有微型补种窝眼式排种器，所述微型补种窝眼式排种器的下方连接有补种导种管，所述补种导种管的内壁设置有补种导种管红外传感器，用于检测是否成功补种，并记录补种数。

进一步地，所述微型补种窝眼式排种器通过补种电机进行转动。

进一步地，所述指夹式排种器是通过链传动与农用机械相连以保持与农机相同的形式速度落种。

进一步地，所述补种箱红外传感器安装在补种箱内部偏下位置。

进一步地，所述播种箱的侧面安装有用于报警提醒的报警器。

进一步地，所述补种电机电性连接有控制装置，控制装置内部集成有定时模块。

一种指夹式排种器快速补种装置的补种方法：

S1：在播种前，操作人员会将播种箱装满种子，然后由播种箱向播种箱通过播种-补种连接管向补种箱提供种子；

S2：当补种箱补满种子后，农机开始工作，指夹式排种器开始播种，并通过指夹上的压力传感器反馈指夹是否成功夹到种子，若成功夹到种子，则播种数加1。若未成功夹到种子，则判定为漏播；

S3：通过补种箱内的红外传感器检测中子箱中的种子是否充足，若种子箱中的种子不充足，则说明播种-补种箱连接管存在堵塞情况，则报警器报警，驾驶员需停车检查。若报警器不报警，则说明补种箱中种子充足，可执行补种；

S4：速度传感器首先检测农机目前的行进速度，然后通过控制装置中的定时模块在指定时间由控制装置驱动补种电机以与农机相同的行进速度开始旋转；

S5：补种电机带动微型窝眼式排种器旋转，实现补种；

S6：通过补种导种管中的红外传感器检测是否成功补种，若成功补种，则补种数加1，若未成功补种，则报警器报警，驾驶员需停车检查；

通过本发明对播种数的记录与补种数的记录，可计算出本发明在补种后的漏播率明显降低，从而证明本发明的有益性。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种指夹式排种器快速补种装置及方法，具备以下有益效果：

本发明通过安装在指夹上的压力传感器可实现快速检测漏播，其中安装在各处的红外传感器对播种箱内种子是否充足以及补种计数进行检测，在播种完毕后可充分验证本发明的有效性，且本发明考虑了播种机在符合国家标准的情况下的连续漏播的情况，解决了大多数发明未考虑连续漏播的问题，因此，本发明在考虑了连续漏播问题的基础上，可实现指夹式排种器的快速补种效果，并通过安装在各处的红外传感器以及压力传感器统计播种机的播种数量和补种数量，实现播种-补种的数据可视化，并为后续检验本发明有效性提供了数据支持。

附图说明

图1为本发明补种装置结构示意图；

图2为本发明补种方法流程图；

图3为本发明验证补种可行性的落种过程示意图；

图4为本发明传感器与控制装置连接示意图。

图中：1、播种箱；2、报警器；3、速度传感器；4、指夹式排种器；5、播种导种管；6、补种箱连接管；7、补种箱红外传感器；8、补种箱；9、补种电机；10、微型窝眼式排种器；11、补种导种管红外传感器；12、压力传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

如图1-4所示，本发明一个实施例提出的一种指夹式排种器快速补种装置，包括播种箱（1）、补种箱（8）和补种箱连接管（6），所述播种箱的下方设置有指夹式排种器（4），用于播种，所述指夹式排种器（4）上安装有速度传感器（3），以检测播种速度和农机行进速度，所述指夹式排种器（4）的每一个指夹上安装有压力传感器（12），用于检测指夹式排种器的指夹是否夹上种子，所述指夹式排种器（4）的下方连接有播种导种管（5），所述补种箱连接管（6）用于连接播种箱（1）和补种箱（8），当补种箱种子即将用尽时，播种箱通过补种箱连接管（6）向补种箱（8）提供种子，所述的补种箱（8）位于播种导种管（5）的中下部，用于装补种所需的种子，其内部装有补种箱红外传感器（7），补种箱（8）的下方设置有微型补种窝眼式排种器（10），用于补种，所述微型补种窝眼式排种器（10）的下方连接有补种导种管，所述补种导种管的内壁设置有补种导种管红外传感器（11），用于检测是否成功补种，并记录补种数，微型补种窝眼式排种器（10）通过补种电机（9）进行转动。

指夹式排种器（4）是通过链传动与农用机械相连以保持与农机相同的形式速度落种，因此所述的速度传感器位指夹式排种器上。播种箱（1）的侧面安装有用于报警提醒的报警器（2），补种电机（9）电性连接有控制装置，控制装置主要为Atmega16单片机，内部集成有定时模块。控制装置主要与报警器（2）、补种箱红外传感器（7）、补种导种管红外传感器（11）、压力传感器（12）、速度传感器（3）和补种电机（9）电性连接。Atmega16单片机主要用于接收压力传感器（12）和速度传感器（3）的信号，以与农机相同的运动速度，通过定时模块在规定的时间驱动补种电机（9）旋转，完成补种。其次用于接受各红外传感器的红外信号驱动报警器报警或者用于记录补种数或播种数，所述补种箱红外传感器（7）安装在补种箱（8）内部偏下位置，用于探测补种箱（8）内部是否少于一定数量的种子，若补种箱（8）内部种子量少于一定高度，则说明补种箱连接管（6）发生堵塞，播种箱（1）无法正常向补种箱（8）提供种子，因此，驱动报警器（2）报警。所述的定时模块用来计时，当到达规定的补种时间，控制装置驱动电机旋转，完成补种。所述的控制装置用于控制补种电机（9）旋转。

一种指夹式排种器快速补种装置的补种方法：

S1：在播种前，操作人员会将播种箱装满种子，然后由播种箱向播种箱通过播种-补种连接管向补种箱提供种子；

S2：当补种箱补满种子后，农机开始工作，指夹式排种器开始播种，并通过指夹上的压力传感器反馈指夹是否成功夹到种子，若成功夹到种子，则播种数加1。若未成功夹到种子，则判定为漏播；

S3：通过补种箱内的红外传感器检测中子箱中的种子是否充足，若种子箱中的种子不充足，则说明播种-补种箱连接管存在堵塞情况，则报警器报警，驾驶员需停车检查。若报警器不报警，则说明补种箱中种子充足，可执行补种；

S4：速度传感器首先检测农机目前的行进速度，然后通过控制装置中的定时模块在指定时间由控制装置驱动补种电机以与农机相同的行进速度开始旋转；

S5：补种电机带动微型窝眼式排种器旋转，实现补种；

S6：通过补种导种管中的红外传感器检测是否成功补种，若成功补种，则补种数加1，若未成功补种，则报警器报警，驾驶员需停车检查；

通过本发明对播种数的记录与补种数的记录，可计算出本发明在补种后的漏播率明显降低，从而证明本发明的有益性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。