一种智能玉米收割设备及其使用方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310293842.6 (22)申请日 2013.07.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 103416154 A (43)申请公布日 2013.12.04 (73)专利权人 山东奥泰机械有限公司 地址 262700 山东省寿光市东城工业园内 (东二环与洛兴街交叉路口) 专利权人 潍坊奥泰机械有限公司 寿光市金瑞农机技术服务有限公 司 (72)发明人 尹晴 张顺和 方永亮 李欣 (51)Int.Cl. A01D 45/02(2006.01) A01D 43。

2、/02(2006.01) A01D 57/01(2006.01) B62D 55/08(2006.01) B62D 57/02(2006.01) 审查员 黄梅 (54)发明名称 一种智能玉米收割设备及其使用方法 (57)摘要 一种智能玉米收割设备， 其由行走装置、 收 割装置、 射频收发装置、 控制装置、 机架构成， 所 述收割装置包括上割台、 下割台、 输送槽、 切碎 器、 脱皮机和仓体， 所述行走装置包括履带、 履带 轮、 换行移动结构； 所述射频收发装置包括射频 发射装置和射频接收装置， 所述射频发射装置包 括发射天线、 射频产生模块、 微处理器、 存储器、 电池， 3个以上的所述射频发。

3、射装置散布在所述 智能玉米收割设备周围的工作环境， 构成网络； 所述射频接收装置包括接收天线、 射频信号处理 装置， 安装在所述机架上； 所述控制装置接收来 自所述射频接收装置提供的身份数据和信号幅 值， 根据所述身份数据和信号幅值使用三点辅助 定位法计算出所述智能收割玉米设备的位置。 权利要求书4页 说明书7页 附图3页 CN 103416154 B 2016.12.28 CN 103416154 B 1.一种智能玉米收割设备， 其由行走装置、 收割装置、 射频收发装置、 控制装置、 机架构 成， 所述收割装置、 射频收发装置、 控制装置固定在所述机架上， 其特征在于： 所述收割装置包括上割。

4、台、 下割台、 输送槽、 切碎器、 脱皮机和仓体， 其中 所述上割台位于所述智能玉米收割设备的前部， 用于完成对玉米的摘取与收集， 其包 括分禾器、 摘玉米辊、 变速箱以及玉米收集搅龙； 所述摘玉米辊为纵卧式， 分为前、 中、 后三 段， 前段为带有凸棱的锥体， 用于引导杆茎顺利进入摘玉米辊的间隙， 中段为摘玉米段， 后 段为强拉段， 作用是将拉断的杆茎和杆茎末梢部分从缝隙中拉出或绞断， 防止堵塞； 所述下割台位于所述上割台的正下方， 用于完成对玉米杆茎的切断、 收集与输送， 其包 括往复式切断装置、 杆茎收集搅龙和杆茎输送过桥； 所述往复式切断装置包括动刀片、 定刀 片、 护刃器、 压刃器、。

5、 摩擦片， 所述动刀片两面刻有齿纹， 防止杆茎从剪切口滑出， 并具有自 磨刃作用； 所述护刃器尖端有护舌， 护刃器上铆接定刀片， 所述动刀片与定刀片组成切割 副， 所述定刀片与护刃器成为两个固定支撑点， 构成对杆茎的双支撑， 所述动刀片由曲柄连 杆或摆环机构驱动， 作往复运动， 使所述动刀片和定刀片构成稳定的剪切副； 所述行走装置包括履带、 履带轮、 换行移动结构； 所述履带轮共有2组， 构成所述智能玉 米收割设备行进机构， 每组履带轮包括1个主动轮和2个从动轮， 每组履带轮与所述履带构 成三角形， 所述主动轮位于三角形的顶端并与所述机架上的驱动电机固定连接， 所述2个从 动轮位于三角形的两侧。

6、底端； 所述换行移动结构包括主框架、 支撑杆、 丝杠滑块结构， 所述 主框架为长方形框架， 长边为2条平行的导杆， 短边为2条平行的连接杆， 所述支撑杆共有4 个， 分别垂直于所述主框架并固定在其4个角上， 所述支撑杆在液压驱动电机的作用下能够 同步伸缩， 所述丝杠滑块结构的丝杠平行于所述导杆并且两端固定在所述主框架， 所述丝 杠滑块结构的滑块与所述机架固定连接， 并且具有与所述导杆配合的通孔， 在驱动电机的 作用下所述滑块沿着所述导杆移动； 所述射频收发装置包括射频发射装置和射频接收装置， 所述射频发射装置包括发射天 线、 射频产生模块、 微处理器、 存储器、 电池， 3个以上的所述射频发射。

7、装置散布在所述智能 玉米收割设备周围的工作环境， 构成网络， 所述存储器存储所述射频发射装置的身份识别 数据， 所述微处理器将该身份识别数据调制到由所述射频产生模块产生的频率为正弦波的 载波信号中， 产生的调制信号的频率为300Mhz-3Ghz， 并通过所述发射天线发射出去； 所述射频接收装置包括接收天线、 射频信号处理装置， 安装在所述机架上， 通过所述接 收天线接收来自所述射频发射装置发射的调制信号， 所述射频信号处理装置解调调制信号 获取所述射频发射装置的身份数据， 并获取信号幅值； 所述控制装置接收来自所述射频接收装置提供的身份数据和信号幅值， 根据所述身份 数据和信号幅值使用三点辅助。

8、定位法计算出所述智能玉米收割设备的位置， 从而控制所述 行走装置进行行进、 停止或者换行操作， 并同时控制所述收割装置进行收割动作； 所述控制 装置通过所述射频接收装置能够接收来自远程控制计算机发出的指令， 实现远程控制。 2.根据权利要求1所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所述杆茎输送过桥包括4个 喂入辊、 过桥壳体、 浮动装置， 所述喂入辊与所述过桥壳体的底板之间形成喂入室， 杆茎在 所述喂入室中调直、 输送至所述切碎器。 3.根据权利要求2所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所述喂入辊的辊一为浮动 辊， 轴接在所述浮动装置上， 所述喂入辊的辊二、 辊三、 辊四与所述过桥壳体轴接。

9、， 所述辊 权 利 要 求 书 1/4 页 2 CN 103416154 B 2 一、 辊二、 辊三直径大小相同， 中心轴线在同一平面与底板平面平行， 所述辊四直径小于所 述辊一， 与底板间隙同所述辊一、 辊二、 辊三与底板间隙相同， 保证喂入时的压紧与夹持作 用； 所述辊一的齿形为三角形的尖齿， 其作用在于给喂入的杆茎提供抓取力， 同时对杆茎调 直、 压紧； 所述辊二、 辊三与辊一齿形相同， 所述辊二齿形与辊一的齿形相交错， 使输送方向 上无盲区； 所述辊四的齿形为腰梯形的尖齿， 作用是将输送的杆茎压紧喂入， 便于切碎器的 切碎。 4.根据权利要求3所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所。

10、述浮动装置包括浮动板、 拉簧和拉板， 所述浮动板的后端通过端盖套接在所述辊二的辊轴上， 所述浮动板的中间部 分通过轴承套接在所述辊一上， 所述浮动板的前端连接所述拉簧， 所述拉簧下部分用螺栓 固定在浮动拉板上， 进而使辊一能够上下浮动， 根据喂入量的多少来调节拉簧， 当喂入量过 大时， 喂入的杆茎会克服拉簧的拉力， 辊一与过桥底板间隙变大， 杆茎顺利喂入。 5.根据权利要求1所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所述输送槽位于所述上割台 的玉米收集搅龙后部， 用于将收集到的玉米输送至所述脱皮机， 玉米经过脱皮后进入仓体， 完成玉米的收集； 所述切碎器位于所述下割台的杆茎输送过桥的后端， 用于。

11、将输送来的玉 米杆茎切碎、 抛撒还田或回收， 其包括滚筒式切碎器和抛送筒。 6.根据权利要求1所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所述滑块内部具有相互啮合 的驱动齿轮和从动齿轮， 所述驱动齿轮与驱动电机的驱动轴固定， 所述从动齿轮中心具有 与所述丝杠螺纹配合的螺纹通孔， 通过驱动齿轮和从动齿轮的配合实现了旋转运动到直线 运动的转换。 7.根据权利要求1所述的智能玉米收割设备， 其特征在于： 所述三点辅助定位法包括如 下步骤： 步骤(1)对接收的信号幅值进行排序， 获取幅值强度前四的信号对应的射频发射装 置身份， 各个射频发射装置的位置按照由强到弱的顺序依次为O1(x1， y1)、 O2(x。

12、2， y2)、 O3(x3， y3)； 步骤(2)则各个射频发射装置距离智能玉米收割设备T(xT， yT)的距离r1、 r2、 r3可以根据 以下关系式 计算得出， 其中， S(r)表示射频发射装置和射频接收装置之间的距离， r0 表示相对接近距离， 取1m， n表示路径损耗系数； 步骤(3)建立方程组， 解出上述方程组， 得到两组解T1(xT， yT)和T2(xT， yT)； 步骤(4)确定最小线段的坐标点， 建立方程组， 解出上述方程组， 得到两组解T3(xT， yT)和T4(xT， yT)； 权 利 要 求 书 2/4 页 3 CN 103416154 B 3 解出上述方程组， 得到两组。

13、解T5(xT， yT)和T6(xT， yT)； 分别计算线段T3T5、 T3T6、 T4T5、 T4T6的长度， 取其中的最小值线段所对应的两个点T3、 4min (xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)； 步骤(5)将步骤(4)得到的两个点T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)分别与T1(xT， yT)和T2 (xT， yT)进行长度计算， 得到T1T3、 4min， T2T3、 4min， T1T5、 6min， T2T5、 6min， 比较T1T3、 4min+T1T5、 6min与 T2T3、 4min+T2T5、 6min之间的大小， 取最小值对。

14、应的解T1(xT， yT)或T2(xT， yT)， 为智能玉米收割设 备的真正位置。 8.根据权利要求1-7任意一项智能玉米收割设备的使用方法， 其特征在于包括如下步 骤： 步骤(1)启动3个以上的射频发射装置， 并散布在智能玉米收割设备的工作环境中， 构 成网络； 步骤(2)放置智能玉米收割设备， 启动电源， 初始化智能玉米收割设备， 射频接收装置 接收信号开始定位， 实时监控智能玉米收割设备的行进路径； 步骤(3)判断智能玉米收割设备是否处于田地的一端， 如果是则执行步骤(4)， 如果不 是则执行步骤(5)； 步骤(4)由于到了田地的一端， 因此需要换行， 支撑杆伸出， 支撑在地面上， 将。

15、智能玉米 收割设备抬起， 在丝杠滑块结构的作用下实现智能玉米收割设备平移， 到达要换行的位置 时， 支撑杆收缩， 将所述智能玉米收割设备放置在地面上； 步骤(5)支撑杆收缩， 在电机的驱动下， 履带和履带轮配合继续行走； 步骤(6)在行走的过程中， 控制装置控制玉米收割装置进行玉米收割动作； 步骤(7)玉米收割工作结束。 9.根据权利要求8所述的使用方法， 其特征在于： 步骤(2)具体包括如下步骤： 步骤(2.1)射频发射装置的微处理器将存储器存储的身份识别数据调制到由射频产生 模块产生的频率为正弦波的载波信号中， 产生的调制信号的频率为300Mhz-3Ghz， 并通过所 述发射天线发射出； 。

16、步骤(2.2)射频接收装置通过接收天线接收来自射频发射装置发射的调制信号， 射频 信号处理装置解调调制信号获取所述射频发射装置的身份数据， 并获取信号幅值； 步骤(2.3)控制装置接收来自射频接收装置提供的身份数据和信号幅值， 根据所述身 份数据和信号幅值使用三点辅助定位法计算出智能玉米收割设备的位置。 10.根据权利要求9所述的使用方法， 其特征在于： 所述步骤(2.3)所述三点辅助定位法 包括如下步骤： 步骤(2.3.1)对接收的信号幅值进行排序， 获取幅值强度前四的信号对应的射频发射 装置身份， 各个射频发射装置的位置按照由强到弱的顺序依次为O1(x1， y1)、 O2(x2， y2)、。

17、 O3 (x3， y3)； 步骤(2.3.2)则各个射频发射装置距离智能玉米收割设备T(xT， yT)的距离r1、 r2、 r3可以 根据以下关系式计算得出， 其中， S(r)表示射频发射装置和射频接收装置之间的距离， r0 表示相对接近距离， 取1m， n表示路径损耗系数； 权 利 要 求 书 3/4 页 4 CN 103416154 B 4 步骤(2.3.3)建立方程组， 解出上述方程组， 得到两组解T1(xT， yT)和T2(xT， yT)； 步骤(2.3.4)确定最小线段的坐标点， 建立方程组， 解出上述方程组， 得到两组解T3(xT， yT)和T4(xT， yT)； 解出上述方程组，。

18、 得到两组解T5(xT， yT)和T6(xT， yT)； 分别计算线段T3T5、 T3T6、 T4T5、 T4T6的长度， 取其中的最小值线段所对应的两个点T3、 4min (xT， yT) 和T5、 6min(xT， yT)； 步骤(2.3.5)将步骤(2.3.4)得到的两个点T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)分别与T1(xT， yT)和T2(xT， yT)进行长度计算， 得到T1T3、 4min， T2T3、 4min， T1T5、 6min， T2T5、 6min， 比较T1T3、 4min+ T1T5、 6min与T2T3、 4min+T2T5、 6mi。

19、n之间的大小， 取最小值对应的解T1(xT， yT)或T2(xT， yT)， 为智能玉 米收割设备的真正位置。 权 利 要 求 书 4/4 页 5 CN 103416154 B 5 一种智能玉米收割设备及其使用方法 技术领域 0001 本发明涉及玉米收割设备， 具体为一种智能玉米收割设备及其使用方法。 背景技术 0002 玉米是我国主要的农作物之一， 全国的种植面积约为2400多万公顷， 属于世界上 第二大玉米生产国。 但是玉米收获机械化水平与发达国家相比， 差距较大。 目前， 我国玉米 机收面积仅占种植面积的3左右。 近几年随着国家对农业的支持力度越来越大， 广大农民 对农业生产机械化的要求。

20、越来越迫切。 我国目前研制生产的自走式玉米收获机只能完成单 一的玉米收获作业， 机具成本高(一般在11-17万元)， 一年内使用时间短(一年只有在收获 季节使用20天左右， 年使用率仅为5左右)， 资金回收期长， 农民购买困难。 另外机组外型 尺寸大， 质量重， 造成转弯半径大， 重心高， 难适应丘陵山区的一般地块玉米收获作业， 作业 范围小。 0003 作为一种自动化玉米收割设备， 农业智能玉米收割设备越来越受到重视， 从20世 纪80年代至今， 基于自动定位技术、 智能控制行走技术研究经历了从室内到田间； 从非实时 到实时的发展过程。 定位技术主要采用的机器视觉定位和GPS定位， 但是机器。

21、视觉定位的运 算量很大， 很难做到实时处理， 而GPS定位的误差较大， 不适合田间的精确玉米收割； 在行走 技术上目前的农业智能设备还没有解决当单行玉米收割结束后如何换行的问题。 发明内容 0004 本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足， 提供了一种智能玉米收割设备以 及使用方法。 0005 为了实现上述目的， 本发明的技术方案为： 如图1所示， 一种智能玉米收割设备， 其 由行走装置、 收割装置、 射频收发装置、 控制装置、 机架构成， 所述收割装置、 射频收发装置、 控制装置固定在所述机架上， 0006 所述收割装置包括上割台、 下割台、 输送槽、 切碎器、 脱皮机和仓体， 其中 00。

22、07 所述上割台位于所述智能玉米收割设备的前部， 用于完成对玉米的摘取与收集， 其包括分禾器、 摘玉米辊、 变速箱以及玉米收集搅龙； 所述摘玉米辊为纵卧式， 分为前、 中、 后三段， 前段为带有凸棱的锥体， 用于引导杆茎顺利进入摘摘玉米辊的间隙， 中段为摘玉米 段， 后段为强拉段， 作用是将拉断的杆茎或其末梢部分从缝隙强制拉出或绞断， 防止堵塞； 0008 所述下割台位于所述上割台的正下方， 用于完成对玉米杆茎的切断、 收集与输送， 其包括往复式切断装置、 杆茎收集搅龙和杆茎输送过桥； 所述往复式切断装置包括动刀片、 定刀片、 护刃器、 压刃器、 摩擦片， 所述动刀片两面刻有齿纹， 防止杆茎从。

23、剪切口滑出， 还起 到一定的自磨刃作用； 所述护刃器尖 端有护舌， 护刃器上铆接定刀片， 所述动刀片与定刀 片组成切割副， 所述定刀片与护刃器成为两个固定支撑点， 构成对杆茎的双支撑， 所述动刀 片由曲柄连杆或摆环机构驱动， 作往复运动， 使所述动刀片和定刀片构成稳定的剪切副； 0009 所述输送槽位于所述上割台的玉米收集搅龙后部， 用于将收集到的玉米输送至所 说 明 书 1/7 页 6 CN 103416154 B 6 述脱皮机， 玉米经过脱皮后进入仓体， 完成玉米的收集； 0010 所述切碎器位于所述下割台的杆茎输送过桥的后端， 用于将输送来的玉米杆茎切 碎、 抛撒还田或回收， 其包括滚筒。

24、式切碎器和抛送筒。 0011 所述行走装置包括履带、 履带轮、 换行移动结构。 其中所述履带轮共有2组， 构成所 述智能玉米收割设备行进机构， 每组履带轮包括1个主动轮和2个从动轮， 每组履带轮与所 述履带构成三角形， 所述主动轮位于三角形的顶端并与所述机架上的驱动电机固定连接， 所述2个从动轮位于三角形的两侧底端； 所述换行移动结构包括主框架、 支撑杆、 丝杠滑块 结构， 所述主框架为长方形框架， 长边为2条平行的导杆， 短边为2条平行的连接杆， 所述支 撑杆共有4个， 分别垂直于所述主框架并固定在其4个角上， 所述支撑杆在液压驱动电机的 作用下能够同步伸缩， 所述丝杠滑块结构的丝杠平行于所。

25、述导杆并且两端固定在所述主框 架， 所述丝杠滑块结构的滑块与所述机架固定连接， 并且具有与所述导杆配合的通孔， 在驱 动电机的作用下所述滑块沿着所述导杆移动； 0012 所述射频收发装置包括射频发射装置和射频接收装置， 所述射频发射装置包括发 射天线、 射频产生模块、 微处理器、 存储器、 电池， 3个以上的所述射频发射装置散布在所述 智能玉米收割设备周围的工作环境， 构成网络， 所述存储器存储所述射频发射装置的身份 识别数据， 所述微处理器将该身份识别数据调制到由所述射频产生模块产生的频率为正弦 波的载波信号中， 产生的调制信号的频率为300Mhz-3Ghz， 并通过所述发射天线发射出去； 。

26、0013 所述射频接收装置包括接收天线、 射频信号处理装置， 安装在所述机架上， 通过所 述接收天线接收来自所述射频发射装置发射的调制信号， 所述射频信号处理装置解调调制 信号获取所述射频发射装置的身份数据， 并获取信号幅值； 0014 所述控制装置接收来自所述射频接收装置提供的身份数据和信号幅值， 根据所述 身份数据和信号幅值使用三点辅助定位法计算出所述智能玉米收割设备的位置， 从而控制 所述行走装置进行行进、 停止或者换行操作， 并同时控制所述收割装置进行收割动作； 所述 控制装置通过所述射频接收装置能够接收来自远程控制计算机发出的指令， 实现远程控 制。 0015 上述智能玉米收割设备的。

27、使用方法， 其特征在于包括如下步骤： 0016 步骤(1)启动3个以上的射频发射装置， 并散布在智能玉米收割设备的工作环境 中， 构成网络； 0017 步骤(2)放置智能玉米收割设备， 启动电源， 初始化智能玉米收割设备， 射频接收 装置接收信号开 始定位， 实时监控智能玉米收割设备的行进路径； 0018 步骤(3)判断智能玉米收割设备是否处于田地的一端， 如果是则执行步骤(4)， 如 果不是则执行步骤(5) 0019 步骤(4)由于到了田地的一端， 因此需要换行， 支撑杆伸出， 支撑在地面上， 将智能 玉米收割设备抬起， 在丝杠滑块结构的作用下实现智能玉米收割设备平移， 到达要换行的 位置时。

28、， 支撑杆收缩， 将所述智能玉米收割设备放置在地面上； 0020 步骤(5)支撑杆收缩， 在电机的驱动下， 履带和履带轮配合继续行走； 0021 步骤(6)在行走的过程中， 控制装置控制玉米收割装置进行玉米收割动作； 0022 步骤(7)玉米收割工作结束。 0023 本发明与现有技术相比， 有益效果如下： 说 明 书 2/7 页 7 CN 103416154 B 7 0024 (1)收割装置采用纵卧式的摘玉米辊， 其功率消耗小， 对茎秆的适应性较强， 设计 强拉段， 使其能够进行二次摘取， 对不同直径、 不同状态的杆茎适应性更强， 降低了含杂率， 提高了摘取的效率， 并且对杆茎的挤压程度较小，。

29、 简化了系统， 减轻了整机质量， 便于多行 配置， 工作使用可靠， 堵塞情况明显减少， 在一定程度上能够起到剥掉苞叶的作用， 摘玉米 辊对杆茎有螺旋输送功能； 0025 (2)收割装置采用种往复式切断装置有着工作可靠、 性能好， 传动简单， 适应性强、 功率消耗小、 震动小、 结构简单、 割茬整齐、 无漏割、 容易更换的优点。 将切割器设计成双支 撑切割装置， 与摘玉米辊螺旋输送和夹持能力相配合， 很好的弥补了限于往复式切割的缺 陷； 0026 (3)使用三点辅助定位法， 有效的减少了环境对定位精度的影响， 并且运算量很 少， 非常适合实时监控定位智能玉米收割设备； 0027 (4)使用带有换。

30、行移动结构和履带结构的行走装置， 保证了智能玉米收割设备在 农田中的正常行走， 并实现了跨越式自动换行， 免除了需要从农田中驶出换行或者人工转 向的麻烦。 附图说明 0028 图1为本发明的设备组成示意图； 0029 图2为本发明的三点辅助定位法的原理示意图； 0030 图3为本发明的智能玉米收割设备的使用方法流程图； 0031 图中， 1： 射频发射装置， 2： 收割装置， 3： 机架， 4： 射频接收装置， 5： 控制装置， 6： 行 走装置， 7： 智能玉米收割设备。 具体实施方式 0032 下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。 0033 本发明的实施例参考图1-3所示。 003。

31、4 如图1所示， 一种智能玉米收割设备， 其由行走装置、 收割装置、 射频收发装置、 控 制装置、 机架构成， 所述收割装置、 射频收发装置、 控制装置固定在所述机架上， 0035 所述收割装置包括上割台、 下割台、 输送槽、 切碎器、 脱皮机和仓体， 其中 0036 所述上割台位于所述智能玉米收割设备的前部， 用于完成对玉米的摘取与收集， 其包括分禾器、 摘玉米辊、 变速箱以及玉米收集搅龙。 0037 所述摘玉米辊为纵卧式， 分为前、 中、 后三段， 前段为带有凸棱的锥体， 用于引导杆 茎顺利进入摘摘玉米辊的间隙， 中段为摘玉米段， 后段为强拉段， 作用是将拉断的杆茎或其 末梢部分从缝隙强制。

32、拉出或绞断， 防止堵塞。 0038 采用纵卧式的摘玉米辊功率消耗小， 对茎秆的适应性较强， 设计强拉段， 使其能够 进行二次摘取， 对不同直径、 不同状态的杆茎适应性更强， 降低了含杂率， 提高了摘取的效 率， 并且对杆茎的挤压程度较小， 简化了系统， 减轻了整机质量， 便于多行配置， 工作使用可 靠， 堵塞情况明显减少， 在一定程度上能够起到剥掉苞叶的作用， 摘玉米辊对杆茎有螺旋输 送功能。 0039 所述下割台位于所述上割台的正下方， 用于完成对玉米杆茎的切断、 收集与输送， 说 明 书 3/7 页 8 CN 103416154 B 8 其包括往复式切断装置、 杆茎收集搅龙和杆茎输送过桥；。

33、 0040 所述往复式切断装置包括动刀片、 定刀片、 护刃器、 压刃器、 摩擦片， 所述动刀片两 面刻有齿纹， 防止杆茎从剪切口滑出， 还起到一定的自磨刃作用； 所述护刃器尖端有护舌， 护刃器上铆接定刀片， 所述动刀片与定刀片组成切割副， 所述定刀片与护刃器成为两个固 定支撑点， 构成对杆茎的双支撑， 所述动刀片由曲柄连杆或摆环机构驱动， 作往复运动， 使 所述动刀片和定刀片构成稳定的剪切副。 0041 该种往复式切断装置有着工作可靠、 性能好， 传动简单， 适应性强、 功率消耗小、 震 动小、 结构简单、 割茬整齐、 无漏割、 容易更换的优点。 将切割器设计成双支撑切割装置， 与 摘玉米辊螺。

34、旋输送和夹持能力相配合， 很好的弥补了限于往复式切割的缺陷。 0042 所述杆茎输送过桥包括4个喂入辊、 过桥壳体、 浮动装置， 所述喂入辊与所述过桥 壳体的底板之间形成喂入室， 杆茎在所述喂入室中调直、 输送至所述切碎器； 0043 所述喂入辊的辊一为浮动辊， 轴接在所述浮动装置上， 所述喂入辊的辊二、 辊三、 辊四与所述过桥壳体轴接， 所述辊一、 辊二、 辊三直径大小相同， 中心轴线在同一平面与底 板平面平行， 所述辊四直径小于所述辊一， 与底板间隙同所述辊一、 辊二、 辊三与底板间隙 相同， 保证喂入时的压紧与夹持作用； 所述辊一的齿形为三角形的尖齿， 其作用在于给喂入 的杆茎提供抓取力。

35、， 同时对杆茎调直、 压紧； 所述辊二、 辊三与辊一齿形相同， 所述辊二齿形 与辊一的齿形相交错， 使输送方向上无盲区； 所述辊四的齿形为腰梯形的尖齿， 作用是将输 送的杆茎压紧喂入， 便于切碎器的切碎； 0044 所述浮动装置包括浮动板、 拉簧和拉板， 所述浮动板的后端通过端盖套接在所述 辊二的辊轴上， 所述浮动板的中间部分通过轴承套接在所述辊一上， 所述浮动板的前端连 接所述拉簧， 所述拉簧下部分用螺栓固定在浮动拉板上， 进而使辊一能够上下浮动， 根据喂 入量的多少来调节拉簧。 当喂入量过大时， 喂入的杆茎会克服拉簧的拉力， 辊一与过桥底板 间隙变大， 杆茎顺利喂入。 0045 所述输送槽。

36、位于所述上割台的玉米收集搅龙后部， 用于将收集到的玉米输送至所 述脱皮机， 玉米经过脱皮后进入仓体， 完成玉米的收集； 0046 所述切碎器位于所述下割台的杆茎输送过桥的后端， 用于将输送来的玉米杆茎切 碎、 抛撒还田或回收， 其包括滚筒式切碎器和抛送筒； 0047 所述行走装置包括履带、 履带轮、 换行移动结构。 其中所述履带轮共有2组， 构成所 述能玉米收割设备行进机构， 每组履带轮包括1个主动轮和2个从动轮， 每组履带轮与所述 履带构成三角形， 所述主动轮位于三角形的顶端并与所述机架上的驱动电机固定连接， 所 述2个从动轮位于三角形的两侧底端； 0048 所述换行移动结构包括主框架、 支。

37、撑杆、 丝杠滑块结构， 所述主框架为长方形框 架， 长边为2条平行的导杆， 短边为2条平行的连接杆， 所述支撑杆共有4个， 分别垂直于所述 主框架并固定在其4个角上， 所述支撑杆在液压驱动电机的作用下能够同步伸缩， 所述丝杠 滑块结构的丝杠平行于所述导杆并且两端固定在所述主框架， 所述丝杠滑块结构的滑块与 所述机架固定连接， 并且具有与所述导杆配合的通孔， 在驱动电机的作用下所述滑块沿着 所述导杆移动； 0049 所述滑块内部具有相互啮合的驱动齿轮和从动齿轮， 所述驱动齿轮与驱动电机的 驱动轴固定， 所述从动齿轮中心具有与所述丝杠螺纹配合的螺纹通孔， 通过驱动齿轮和从 说 明 书 4/7 页 。

38、9 CN 103416154 B 9 动齿轮的配合实现了旋转运动到直线运动的转换。 0050 当所述智能玉米收割设备正常行走时， 所述支撑杆收缩， 在电机的驱动下， 所述履 带和履带轮配合前进， 当所述智能玉米收割设备到达田地的一端需要换行时， 所述支撑杆 伸出， 支撑在地面上， 将所述智能玉米收割设备抬起， 在所述丝杠滑块结构的作用下实现所 述智能玉米收割设备的平移， 到达要换行的位置时， 所述支撑杆收缩， 将所述智能玉米收割 设备放置在地面上， 继续行走； 0051 所述射频收发装置包括射频发射装置和射频接收装置， 所述射频发射装置包括发 射天线、 射频产生模块、 微处理器、 存储器、 电。

39、池， 3个以上的所述射频发射装置散布在所述 智能玉米收割设备周围的工作环境， 构成网络， 所述存储器存储所述射频发射装置的身份 识别数据， 所述微处理器将该身份识别数据调制到由所述射频产生模块产生的频率为正弦 波的载波信号中， 产生的调制信号的频率为300Mhz-3Ghz， 并通过所述发射天线发射出去； 0052 所述射频接收装置包括接收天线、 射频信号处理装置， 安装在所述机架上， 通过所 述接收天线接收来自所述射频发射装置发射的调制信号， 所述射频信号处理装置解调调制 信号获取所述射频发射装置的身份数据， 并获取信号幅值； 0053 所述控制装置接收来自所述射频接收装置提供的身份数据和信号。

40、幅值， 根据所述 身份数据和信号幅值使用三点辅助定位法计算出所述智能收割玉米设备的位置， 从而控制 所述行走装置进行行进、 停止或者换行操作， 并同时控制所述收割装置进行收割动作； 所述 控制装置通过所述射频接收装置能够接收来自远程控制计算机发出的指令， 实现远程控 制。 0054 所述三点辅助定位法包括如下步骤： 0055 如图2所示， 步骤(1)对接收的信号幅值进行排序， 获取幅值强度前四的信号对应 的射频发射装置身份， 各个射频发射装置的位置按照由强到弱的顺序依次为O1(x1， y1)、 O2 (x2， y2)、 O3(x3， y3)； 0056 步骤(2)则各个射频发射装置距离智能玉米。

41、收割设备T(xT， yT)的距离r1、 r2、 r3可以 根据以下关系式计算得出， 0057其中， S(r)表示射频发射装置和射频接收装置之间的距 离， r0表示相对接近距离， 通常取1m， n表示路径损耗系数； 0058 步骤(3)建立方程组， 0059 0060 解出上述方程组， 得到两组解T1(xT， yT)和T2(xT， yT)； 0061 步骤(4)确定最小线段的坐标点， 建立方程组， 0062 0063 解出上述方程组， 得到两组解T3(xT， yT)和T4(xT， yT)； 0064 0065 解出上述方程组， 得到两组解T5(xT， yT)和T6(xT， yT)； 说 明 书 。

42、5/7 页 10 CN 103416154 B 10 0066 分别计算线段T3T5、 T3T6、 T4T5、 T4T6的长度， 取其中的最小值线段所对应的两个点 T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)； 0067 步骤(5)将步骤(4)得到的两个点T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)分别与T1(xT， yT)和 T2(xT， yT)进行长度计算， 得到T1T3、 4min， T2T3、 4min， T1T5、 6min， T2T5、 6min， 比较T1T3、 4min+T1T5、 6min与 T2T3、 4min+T2T5、 6mi。

43、n之间的大小， 取最小值对应的解T1(xT， yT)或T2(xT， yT)， 为智能玉米收割设 备的真正位置； 0068 在使用射频定位中， 环境的变化是难以预知， 很难准确设定损耗系数， 而损耗系数 与路径成指数影响， 在距离越大， 损耗系数的影响越大， 因此尽可能使用少量的距离目标设 备近的射频发射器能够减 少损耗系数的影响， 提高定位精度， 本发明使用的三点辅助定位 法是使用信号强度最高的两点定位确定两个解， 在加入信号强度第三的第三个点确定那个 解为真正的解， 进而获取智能玉米收割设备的真正位置。 0069 如图3所示， 上述智能玉米收割设备的使用方法， 其特征在于包括如下步骤： 00。

44、70 步骤(1)启动3个以上的射频发射装置， 并散布在智能玉米收割设备的工作环境 中， 构成网络； 0071 步骤(2)放置智能玉米收割设备， 启动电源， 初始化智能玉米收割设备， 射频接收 装置接收信号开始定位， 实时监控智能玉米收割设备的行进路径； 0072 步骤(3)判断智能玉米收割设备是否处于田地的一端， 如果是则执行步骤(4)， 如 果不是则执行步骤(5) 0073 步骤(4)由于到了田地的一端， 因此需要换行， 支撑杆伸出， 支撑在地面上， 将智能 玉米收割设备抬起， 在丝杠滑块结构的作用下实现智能玉米收割设备平移， 到达要换行的 位置时， 支撑杆收缩， 将所述智能玉米收割设备放置。

45、在地面上； 0074 步骤(5)支撑杆收缩， 在电机的驱动下， 履带和履带轮配合继续行走； 0075 步骤(6)在行走的过程中， 控制装置控制玉米收割装置进行玉米收割动作； 0076 步骤(7)玉米收割工作结束； 0077 进一步的说， 步骤(2)具体包括如下步骤： 0078 步骤(2.1)射频发射装置的微处理器将存储器存储的身份识别数据调制到由射频 产生模块产生的频率为正弦波的载波信号中， 产生的调制信号的频率为300Mhz-3Ghz， 并通 过所述发射天线发射出； 0079 步骤(2.2)射频接收装置通过接收天线接收来自射频发射装置发射的调制信号， 射频信号处理装置解调调制信号获取所述射频。

46、发射装置的身份数据， 并获取信号幅值； 0080 步骤(2.3)控制装置接收来自射频接收装置提供的身份数据和信号幅值， 根据所 述身份数据和信号幅值使用三点辅助定位法计算出智能玉米收割设备的位置； 0081 所述三点辅助定位法包括如下步骤： 0082 步骤(2.3.1)对接收的信号幅值进行排序， 获取幅值强度前四的信号对应的射频 发射装置身份， 各个射频发射装置的位置按照由强到弱的顺序依次为O1(x1， y1)、 O2(x2， y2)、 O3(x3， y3)； 0083 步骤(2.3.2)则各个射频发射装置距离智能玉米收割设备T(xT， yT)的距离r1、 r2、 r3 可以根据以下关系式计算。

47、得出， 说 明 书 6/7 页 11 CN 103416154 B 11 0084其中， S(r)表示射频发射装置和射频接收装置之间的距离， r0表示相对接近距离， 通常取1m， n表示路径损耗系数； 0085 步骤(2.3.3)建立方程组， 0086 0087 解出上述方程组， 得到两组解T1(xT， yT)和T2(xT， yT)； 0088 步骤(2.3.4)确定最小线段的坐标点， 建立方程组， 0089 0090 解出上述方程组， 得到两组解T3(xT， yT)和T4(xT， yT)； 0091 0092 解出上述方程组， 得到两组解T5(xT， yT)和T6(xT， yT)； 0093。

48、 分别计算线段T3T5、 T3T6、 T4T5、 T4T6的长度， 取其中的最小值线段所对应的两个点 T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)； 0094 步骤(2.3.5)将步骤(2.3.4)得到的两个点T3、 4min(xT， yT)和T5、 6min(xT， yT)分别与T1 (xT， yT)和T2(xT， yT)进行长度计算， 得到T1T3、 4min， T2T3、 4min， T1T5、 6min， T2T5、 6min， 比较T1T3、 4min+ T1T5、 6min与T2T3、 4min+T2T5、 6min之间的大小， 取最小值对应的解T1(xT， 。

49、yT)或T2(xT， yT)， 为智能玉 米收割设备的真正位置。 0095 以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式， 但并不能因此而理解为对本 发明范围的限制。 应当指出， 对于本领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提 下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护范围。 说 明 书 7/7 页 12 CN 103416154 B 12 图1 说 明 书 附 图 1/3 页 13 CN 103416154 B 13 图2 说 明 书 附 图 2/3 页 14 CN 103416154 B 14 图3 说 明 书 附 图 3/3 页 15 CN 103416154 B 15 。