技术特征:

1.一种除草机,包括车体,该车体包括主架(2)及限深轮(3),其特征在于,还包括设于主架上的横摆除草结构、除草部件、行间除草结构、视觉与控制系统,该横摆除草结构通过横摆运动使除草部件进入株间区域进行除草,行间除草结构通过一双翼铲铲入土来进行除草,视觉与控制系统对作物进行识别,确定植株保护区域和株间除草区域,并控制横摆除草结构与行间除草结构在株间除草区域进行除草;

该横摆除草结构包括横摆机构支架(5)、左横摆导轴轴座(14)、右横摆导轴轴座(17)、上横摆导轴(16)、下横摆导轴(6)、带座直线滚动轴承(20)、带传感器的横摆电机(7)及直线导轨(15);

上横摆导轴(16)和下横摆导轴(6)通过左横摆导轴轴座(14)和右横摆导轴轴座(17)固定于横摆机构支架(5)上,上横摆导轴(16)和下横摆导轴(6)组成的平面平行于横摆机构支架(5)平面,带座直线滚动轴承(20)由两个直线滚动轴承组成,同时套在上横摆导轴(16)和下横摆导轴(6)上;带传感器的横摆电机(7)通过直线导轨(15)驱动带座直线滚动轴承(20)在上、下横摆导轴上来回摆动,直线导轨(15)固定于横摆机构支架(5)上,带座直线滚动轴承(20)在导轴上摆动行程由带传感器的横摆电机(7)上的传感器检测而得,除草部件固定于带座直线滚动轴承(20)的座上,所述限深轮(3)上还设有测速结构(4),用于实时测量车体的运行速度和位移,所述行间除草结构包括左双翼铲(13)和右双翼铲(18);通过调节双翼铲与主架(2)的相对高度来调节双翼铲入土作业深度。

2.根据权利要求1所述的横摆式株间除草装置,其特征在于,该除草部件包括除草部件支架(8)、除草部件旋转电机(9)、万向节(10)、转轴(11)及除草刀具(12);

除草部件支架(8)固定于带座直线滚动轴承(20)的座上,安装在除草部件支架(8)上的除草部件旋转电机(9)通过万向节(10)和转轴(11)驱动除草刀具(12)旋转。

3.根据权利要求2所述的横摆式株间除草装置,其特征在于,该除草刀具(12)由圆盘(21)、连接口(22)、紧固螺栓(23)和除草爪齿(24)组成,除草爪齿(24)均匀分布于圆盘(21)上,圆盘(21)与连接口(22)紧密相连,连接口(22)接于转轴(11)上,利用坚固螺栓(23)将圆盘(21)固定于转轴(11)上。

4.根据权利要求1所述的横摆式株间除草装置,其特征在于,视觉与控制系统包括摄像机(1)和图像处理与控制系统(19),摄像机(1)垂直向下安装,图像处理与控制系统(19)用于接收及识别处理摄像机(1)拍摄的图片,将图片中的作物(25)生成作物行径(26)和作物保护圆(27),并通过带传感器的横摆电机上的传感器检测横向运动的行程,实现对带传感器的横摆电机的伺服控制。

5.一种根据权利要求4所述的横摆式株间除草装置的控制方法,其特征在于,首先,图像处理与控制系统(19)识别出图片中的作物(25),并计算出每颗作物的中心,以作物最远边界为半径、作物中心为圆心计算得到每颗作物的保护圆参数,利用最小二乘法根据每颗作物的中心坐标拟合出作物行直线;

其次,图像处理与控制系统(19)根据作物中心坐标、保护圆参数和作物行直线参数作为横摆除草结构控制的跟踪路径,在株间区域时带传感器的横摆电机(7)控制除草刀具(12)以作物行直线作为作业路径进行跟踪,而在作物附近则以保护圆的左半部分或右半部分为作业路径进行跟踪,从而实现株间区域除草作业和避让作物。

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