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专利号: 2023102064596
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:

开沟装置包括支撑板、深度调节机构、角度调节机构、开沟成型机构、控制系统;深度调节机构包括转动架、升降调节油缸;角度调节机构包括铰接杆、角度调节油缸;控制系统包括GNSS、倾角传感器、控制器;支撑板安装在动力机械上;转动架的前端与支撑板的后端转动式连接,升降调节油缸驱动转动架相对于支撑板上下摆动,从而调整开沟成型机构的升降;转动架的中部、铰接杆、开沟成型机构、角度调节油缸、转动架的后端依次转动式连接,角度调节油缸驱动开沟成型机构上下摆动,从而调整开沟成型机构的角度;GNSS安装在转动架上,倾角传感器安装在开沟成型机构上,控制器控制升降调节油缸和角度调节油缸的伸缩;

方法包括如下步骤:

a.通过遥感获取田面信息,得到排水口的数量、位置信息和泥面高度H0;

b.规划排水沟的数量和长度L,设定排水沟的最小深度H1以及排水坡降α;通过GNSS获取开沟装置的实时高度H和距离排水口的距离x;通过倾角传感器获取开沟成型机构的转动角度θ;

c.计算生成开沟深度坡降基准y,计算角度调节油缸伸缩量L';

d.将实时高度H和基准y进行比较,实现开沟深度的自动控制;通过角度调节油缸的伸缩,实现开沟成型机构与泥面保持平行;

步骤c中,通过泥面高度H0、排水沟的长度L、排水沟的最小深度H1以及排水坡降α计算开沟深度坡降基准y,关系如下:。

2.按照权利要求1所述的基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:步骤c中,转动角度θ与角度调节油缸伸缩量L'关系如下:

其中,转动板至开沟成型机构的成型器的间距为L1,角度调节油缸伸缩量为L0。

3.按照权利要求1所述的基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:控制器根据实时的开沟装置高度信息和设置的开沟深度基准比较,并实时控制保持开沟深度稳定;根据倾角传感器的实时转动角度,计算角度调节油缸伸缩量控制开沟成型机构始终保持与泥面平行。

4.按照权利要求1所述的基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:转动架包括连接板、提升板、转动板;转动板的前端、连接板、提升板、转动板的中部依次相接,构成一个三角形框架结构;升降调节油缸的前端与支撑板的前部铰接,升降调节油缸的后端与连接板的上端铰接;铰接杆的上端与转动板的中部铰接,铰接杆的下端与开沟成型机构的前部铰接;角度调节油缸的上端与转动板的后端铰接,角度调节油缸的下端与开沟成型机构的后部铰接。

5.按照权利要求1所述的基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:开沟成型机构包括位于前方的开沟器和位于后方的成型器,开沟器和成型器连接一体,开沟器与铰接杆相接,成型器与角度调节油缸相接。

6.按照权利要求5所述的基于深度可调开沟装置的智能化开沟规划方法,其特征在于:开沟成型机构包括位于开沟器两外侧的两块成型拖板,成型拖板的前端通过转轴与开沟器铰接,从而成型拖板绕转轴上下摆动,成型拖板的中部上方设有一限位杆,限位杆的自由端搭在成型器上。