买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心

摘要：本发明涉及农业生产技术领域，提供一种大田变量施肥装置和变量施肥控制方法。上述大田变量施肥装置包括电导率检测装置、测速装置、牵引机具、控制装置和施肥机具；电导率检测装置设于牵引机具的前端，施肥机具设于牵引机具的后端；电导率检测装置和测速装置分别与控制装置连接，控制装置和施肥机具连接。本发明能够根据田块不同区域的土壤肥力需求进行肥料的按需施用，可提高肥料的利用率，降低肥料的施用成本，减少对环境的污染。

主权项：1.一种大田变量施肥装置，其特征在于，包括：电导率检测装置、测速装置、牵引机具、控制装置和施肥机具；所述电导率检测装置设于所述牵引机具的前端，所述施肥机具设于所述牵引机具的后端；所述电导率检测装置和所述测速装置分别与所述控制装置连接，所述控制装置和所述施肥机具连接；所述电导率检测装置用于检测作业区域的土壤的电导率信息，所述测速装置用于检测所述牵引机具的速度信息；所述控制装置根据所述电导率信息确定对所述作业区域的施肥信息，根据所述速度信息确定所述牵引机具的作业位置，在确定所述施肥机具到达所述作业区域的情形下，控制所述施肥机具按照所述施肥信息对所述作业区域进行施肥；所述电导率检测装置包括平行四连杆机构、横梁和圆盘电极组件；所述牵引机具的前端和所述平行四连杆机构的一端连接，所述平行四连杆机构的另一端和所述横梁连接，所述平行四连杆机构可驱动所述横梁上升或下降；所述圆盘电极组件设于所述横梁的下侧，所述平行四连杆机构和所述圆盘电极组件分别与所述控制装置连接；所述圆盘电极组件包括四个电极检测单元；所述四个电极检测单元成对设置于所述横梁上，每个所述电极检测单元设有圆盘电极；所述控制装置包括控制模块、恒流源电路模块和信号处理模块；所述控制模块和所述恒流源电路模块连接，所述恒流源电路模块产生的恒流信号通过所述圆盘电极组件当中处于外侧的两个所述圆盘电极流入大地后，在两个所述圆盘电极之间产生交变恒流电场，所述圆盘电极组件当中处于内侧的两个所述圆盘电极的电压值随着土壤电导率的变化而变化，所述圆盘电极组件当中处于内侧的两个所述圆盘电极产生的电压信号经所述信号处理模块进行放大并转化成直流信号，并将直流信号转化成数字信号后输送至所述控制模块，所述控制模块和所述施肥机具连接，所述控制模块根据下述公式计算出作业区域土壤的电导率； ；在上式中，ECsoil为土壤的电导率；X为圆盘电极输出的电压值；Y为土壤的含水率；Z为圆盘电极的入土深度；T为土壤的温度值；每个所述电极检测单元还包括第一固定臂、第一浮动臂、拉杆、缓冲弹簧；所述第一固定臂的第一端设有止挡部，所述第一浮动臂的第一端设有联动部；所述第一固定臂的第一端和所述第一浮动臂的第一端转动连接，所述第一固定臂的第二端和所述横梁连接，所述第一浮动臂的第二端和所述圆盘电极转动连接；所述拉杆穿设于所述缓冲弹簧中，所述拉杆的一端和所述缓冲弹簧的一端连接，所述缓冲弹簧的另一端抵接于所述止挡部，所述拉杆的另一端穿过所述止挡部，并与所述联动部活动连接；所述电导率检测装置还包括：限深轮组件；所述限深轮组件包括第二固定臂、第二浮动臂、深度调节油缸和第一限深轮；所述第二固定臂的第一端和所述横梁连接，所述第二固定臂的第二端和所述第二浮动臂的第一端转动连接，所述第二浮动臂的第二端和所述第一限深轮转动连接；所述深度调节油缸的一端和所述第二固定臂转动连接，另一端和所述第二浮动臂转动连接；所述深度调节油缸和所述控制装置连接；所述控制装置用于将所述作业区域划分为多个网格，根据所述速度信息确定所述电导率检测装置所经过的网格的位置信息，将各个所述网格的位置信息和电导率信息绑定，并按照作业顺序以消息队列的形式依次存储；在所述牵引机具相对于目标网格移动的距离大于或等于L时，确定所述施肥机具到达目标网格的位置，L为所述电导率检测装置和所述施肥机具沿所述牵引机具的行进方向的间距；在所述施肥机具到达目标网格的位置时，从所述消息队列中获取所述目标网格对应的电导率信息，根据所述目标网格的电导率信息确定对所述目标网格的施肥信息，控制所述施肥机具按照所述施肥信息对所述目标网格进行施肥；所述平行四连杆机构设有两个，两个所述平行四连杆机构沿牵引机具的宽度方向间隔设置，所述平行四连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆和升降调节油缸；所述第一连杆、所述第二连杆、所述第三连杆和所述第四连杆依次首尾铰接；所述第一连杆和所述第三连杆的长度相等，并呈平行设置；所述第二连杆和所述第四连杆的长度相等，并呈平行设置；所述第一连杆和转接架连接，所述转接架和所述牵引机具的前端连接；所述横梁和所述第三连杆连接，所述升降调节油缸的一端和所述第二连杆转动连接，另一端和所述第四连杆转动连接；两个所述升降调节油缸和两个所述深度调节油缸配置有液压驱动系统，所述液压驱动系统包括油箱、液压马达、第一换向阀和第二换向阀；所述油箱和所述液压马达的进油端连通，所述液压马达的出油端分别与所述第一换向阀的进油口和所述第二换向阀的进油口连通；所述第一换向阀的其中一个工作油口与两个所述平行四连杆机构对应的升降调节油缸的无杆腔连通，所述第一换向阀的另一个工作油口与两个所述平行四连杆机构对应的升降调节油缸的有杆腔连通；所述第二换向阀的其中一个工作油口与两个所述限深轮组件对应的深度调节油缸的无杆腔连通，所述第二换向阀的另一个工作油口与两个所述限深轮组件对应的深度调节油缸的有杆腔连通；所述电导率检测装置还包括：超声波传感器；所述超声波传感器设于所述横梁上，所述超声波传感器用于检测所述圆盘电极组件当中圆盘电极的入土深度，所述超声波传感器和所述控制装置连接；在大田变量施肥装置不需要进行施肥作业时，所述控制装置控制所述第一换向阀的切换状态，使得两个所述平行四连杆机构的升降调节油缸的活塞杆同步伸长，使得所述圆盘电极与地面保持一定距离，确保所述牵引机具能够在路面安全移动；在大田变量施肥装置到达工作区域后，所述控制装置控制所述第一换向阀的切换状态，使得所述圆盘电极组件下落，并通过所述超声波传感器检测所述圆盘电极的入土深度，然后，通过所述第二换向阀控制两个所述第一限深轮的下落高度，确保所述圆盘电极的入土深度大于10cm。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 一种大田变量施肥装置和变量施肥控制方法