【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及甘蔗收割机，具体涉及一种基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置。
技术介绍
1、甘蔗是制糖、轻工和能源的重要原料。现有的机械收获作业时需人工对刀盘切割深度进行调整，降低了机械收获效率，驾驶员在驾驶室内难以观察切割刀盘所在位置，调整也相当困难，容易造成甘蔗根茬高度不一，根茬破头等问题，导致甘蔗机械化收获中根切效果并不理想。
2、甘蔗收割机的刀盘设在割台上，由马达控制转动，由割台提升油缸控制升降。在甘蔗收获过程中，难以实时精准控制刀盘的入土深度，容易出现甘蔗根茬高度不一、根茬破头等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，该切割深度控制装置能够实时精准控制刀盘的入土深度，有利于避免出现甘蔗根茬高度不一、根茬破头等问题。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，包括液压升降机构、激光雷达以及控制器；
4、所述液压升降机构包括升降液压缸、液压管、液压电磁阀、液压泵以及液压动力源；所述升降液压缸的伸缩端与收割机的割台连接，所述割台的下方设有刀盘；所述液压管连接在升降液压缸和液压泵之间；所述液压电磁阀设置在液压管上；所述液压动力源与所述液压泵连接；
5、所述激光雷达固定设置在刀盘的一侧，用于不间断扫描刀盘入土切割时飞溅的土壤区域；
6、所述控制器分别与激光雷达、液压电磁
7、将激光雷达扫描到的信号点上传至控制器中，通过控制器计算信号点中的弱信号点的占比；弱信号点的百分比越高代表切割深度越深；若当前的切割深度不符合预期，通过控制器向液压电磁阀和液压泵发送对应的信号指令，液压电磁阀和液压泵按照指令向升降液压缸输送液压油，由升降液压缸驱动割台进行提升或下降，实时调整刀盘的深度。
8、上述基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置的工作原理为：
9、工作时，通过升降液压缸驱动刀盘往下移动靠近甘蔗根部，由刀盘对甘蔗根部进行切割，由于刀盘进入泥土中，导致泥土飞溅开来。此时通过激光雷达对刀盘的出土位置进行扫描，并将每个扫描区间的信号点上传至后台控制器中，该信号点包括强信号点和弱信号点，所述弱信号点代表飞溅的土壤；通过控制器计算信号点中的弱信号点的占比。
10、通过对比当前的刀盘入土的深度与预设的理想切深的差别，若当前的切割深度不符合预期，通过控制器向液压电磁阀和液压泵发送对应的信号指令，液压电磁阀和液压泵按照指令向升降液压缸输送液压油，由升降液压缸驱动割台进行提升或下降，从而精确地实时调整刀盘的深度。
11、本专利技术的一个优选方案，其中，所述液压升降机构还包括油箱，该油箱与所述液压泵连通。
12、本专利技术的一个优选方案，其中，所述液压动力源由柴油机构成。
13、本专利技术的一个优选方案，其中，所述液压升降机构还包括溢流阀，该溢流阀的进口连接液压泵的出口管道，该溢流阀的出口连接油箱，用作安全阀，限定系统的最高压力。
14、本专利技术的一个优选方案，其中，所述激光雷达通过安装结构连接在切割机的机架上，该安装结构包括安装架和安装板，所述安装架竖向延伸且固定连接在切割机的机架上，该安装架上设有多个竖向排列的安装孔；所述安装板通过安装螺栓穿过所述安装孔固定在安装架上；所述激光雷达通过角度调节结构与所述安装板连接。通过上述结构，可通过安装螺栓将安装板连接在安装架的不同位置，以调节激光雷达安装的高度。
15、进一步，所述角度调节结构包括调节板、调节螺栓以及调节孔；所述调节板与所述激光雷达固定连接，所述调节螺栓设有两个，两个调节螺栓穿过所述调节板固定在安装板上；所述调节孔开设在所述安装板上且为弧形；其中一个调节螺栓穿过所述调节孔。通过上述结构，可调节激光雷达安装的角度，适应不同的使用场合。
16、进一步，所述安装架通过u型螺栓穿过安装孔固定连接在切割机的机架上，这样可通过改变u型螺栓的位置，调节激光雷达安装的前后位置。
17、本专利技术的一个优选方案，其中，还包括用于检测甘蔗收获机的行走速度的速度传感器。
18、进一步，所述速度传感器固定在甘蔗收割机的车轮轴上，通过数据采集卡采集速度传感器检测到的行走速度数据并传送给控制器。
19、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
20、1、本专利技术的甘蔗收割机切割深度控制装置通过激光雷达对刀盘的出土位置进行扫描，并将扫描到的信号点上传至控制器中，通过控制器计算信号点中的弱信号点的占比；通过对比当前的刀盘入土的深度与预设的理想切深的差别，若当前的切割深度不符合预期，通过控制器向液压电磁阀和液压泵发送对应的信号指令，液压电磁阀和液压泵按照指令向升降液压缸输送液压油，由升降液压缸驱动割台进行提升或下降，从而精确地实时调整刀盘的深度。
21、2、激光雷达的弱信号点百分比不易受到蔗田的蔗叶、杂草、倒伏甘蔗等的干扰，抗干扰能力强；
22、3、相对于在驾驶员在驾驶舱中用肉眼主观判断甘蔗根切深度，调整刀盘工作高度，本专利技术更具客观性和合理性，且显著降低了驾驶员的劳动强度。
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1.一种基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，包括液压升降机构、激光雷达以及控制器；
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压升降机构还包括油箱，该油箱与所述液压泵连通。
3.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压动力源由柴油机构成。
4.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压升降机构还包括溢流阀，该溢流阀的进口连接液压泵的出口管道，该溢流阀的出口连接油箱，用作安全阀，限定系统的最高压力。
5.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述激光雷达通过安装结构连接在切割机的机架上，该安装结构包括安装架和安装板，所述安装架竖向延伸且固定连接在切割机的机架上，该安装架上设有多个竖向排列的安装孔；所述安装板通过安装螺栓穿过所述安装孔固定在安装架上；所述激光雷达通过角度调节结构与所述安装板连接。
6.根据权利要求5所述的基于激光雷
7.根据权利要求5所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述安装架通过U型螺栓穿过安装孔固定连接在切割机的机架上。
8.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，还包括用于检测甘蔗收获机的行走速度的速度传感器。
9.根据权利要求8所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述速度传感器固定在甘蔗收割机的车轮轴上，通过数据采集卡采集速度传感器检测到的行走速度数据并传送给控制器。
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，包括液压升降机构、激光雷达以及控制器；
2.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压升降机构还包括油箱，该油箱与所述液压泵连通。
3.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压动力源由柴油机构成。
4.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述液压升降机构还包括溢流阀，该溢流阀的进口连接液压泵的出口管道，该溢流阀的出口连接油箱，用作安全阀，限定系统的最高压力。
5.根据权利要求1所述的基于激光雷达探测的甘蔗收割机切割深度控制装置，其特征在于，所述激光雷达通过安装结构连接在切割机的机架上，该安装结构包括安装架和安装板，所述安装架竖向延伸且固定连接在切割机的机架上，该安装架上设有多个竖向排列的安装孔；所述安装板通过安装螺栓穿过所述安...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘庆庭，张心盎，武涛，邹小平，潘伟进，王志琛，徐鹏，李志昂，李桃，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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