一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置

1.本发明涉及一种探测石块的装置，具体涉及一种探测土壤下石块的装置，属于农业机械领域。


背景技术：

2.土壤在耕作或开垦过程中，石块的存在会影响土壤耕作效率，甚至造成农业机具损坏。特别对于初次开荒的地块，更会因为地下石块的未知性造成农业机具损坏。
3.现阶段探测石块的设备主要有伽马射线机和地震仪，但是上述两种设备存在辐射性强、体积大和价格昂贵的缺点，而且不适用于农业领域，即无法探测埋在土壤底部的石块，更无法与农业机械配合使用。
4.为解决上述问题，本发明提供一种新的技术方案。


技术实现要素：

5.本发明农业机具辅助用土壤下石块探测装置，它的特点是能够时时检测土壤下石块的轮廓，并发出警报，具有结构简单和制造成本低的特点。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
7.一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置，其特征在于：
8.所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置，由动力源、机架、处理器、报警器、探测石块装置、移除装置、耕作机具、探筒、无线wifi模块、应变片、垂向限位弹簧、探针、探尖、支撑板、前限位弹簧、左限位弹簧、后限位弹簧和右限位弹簧组成。
9.所述动力源与机架连接。
10.所述处理器、报警器、探测石块装置、移除装置、耕作机具安装在机架上。
11.所述探测石块装置由探筒、无线wifi模块、应变片、垂向限位弹簧、探针、探尖、支撑板、前限位弹簧、左限位弹簧、后限位弹簧和右限位弹簧组成。
12.所述无线wifi模块、应变片安装在探筒内。
13.所述探针两端分别与探尖和垂向限位弹簧连接。
14.所述前限位弹簧、左限位弹簧、后限位弹簧、右限位弹簧分别与支撑板和探筒连接。
15.所述垂向限位弹簧两端分别与探针和应变片连接。
16.进一步地，所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置能够探测石块的高度，具体通过探尖与石块的相互作用力挤压垂向限位弹簧，应变片感知垂向限位弹簧的挤压力并将压力信息通过无线wifi模块传给处理器，处理器基于应变片的压力信息计算探尖的高度，探尖的高度则为与其接触点石块的高度。
17.进一步地，所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置能够探测石块的三维轮廓，具体通过处理器处理得到探测石块装置多个探尖的高度，处理器进而拟合出所探测石块的三维轮廓。
18.进一步地，所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置具有报警功能，具体通过处理器基于处理得到的石块轮廓信息，并判断其轮廓是否超过移除装置的移除能力，若超过，则报警。
19.进一步地，所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置能够清理石块，具体通过处理器基于处理得到的石块轮廓信息，并判断其轮廓是否超过移除装置的移除能力，若未超过，则启动移除装置清理石块。
附图说明：
20.图1是本发明一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置主视图。
21.图2是本发明探测石块装置主视图。
22.图3是本发明探测石块装置俯视图。
23.图4是本发明一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置工作原理图。
24.图中：1、动力源，2、机架，3、处理器，4、报警器，5、探测石块装置，6、移除装置，7、耕作机具，51、探筒，52、无线wifi模块，53、应变片，54、垂向限位弹簧，55、探针，56、探尖，57、支撑板，58、前限位弹簧，59、左限位弹簧，60、后限位弹簧，61、右限位弹簧。
具体实施方式：
25.结合图1-3对本发明一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置的结构特征进行进一步说明。本发明一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置由动力源1、机架2、处理器3、报警器4、探测石块装置5、移除装置6、耕作机具7、探筒51、无线wifi模块52、应变片53、垂向限位弹簧54、探针55、探尖56、支撑板57、前限位弹簧58、左限位弹簧59、后限位弹簧60和右限位弹簧61组成。动力源1与机架2连接；处理器3、报警器4、探测石块装置5、移除装置6、耕作机具7安装在机架2上；探测石块装置5由探筒51、无线wifi模块52、应变片53、垂向限位弹簧54、探针55、探尖56、支撑板57、前限位弹簧58、左限位弹簧59、后限位弹簧60和右限位弹簧61组成；无线wifi模块52、应变片53安装在探筒51内；探针55两端分别与探尖56和垂向限位弹簧54连接；前限位弹簧58、左限位弹簧59、后限位弹簧60、右限位弹簧61分别与支撑板57和探筒51连接；垂向限位弹簧54两端分别与探针55和应变片53连接。
26.结合图1-4对本发明一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置的工作原理进行说明。处理器3、报警器4、探测石块装置5、移除装置6和耕作机具7由动力源1提供动力。探尖56探测到地下石块后，探尖56与石块的相互作用力挤压垂向限位弹簧54，应变片53感知垂向限位弹簧54的挤压力并将压力信息通过无线wifi模块52传给处理器3，处理器3基于应变片53的压力信息计算探尖56的高度，探尖56的高度即为探尖56与石块接触点的高度。探测石块装置5的探筒51在前限位弹簧58、左限位弹簧59、后限位弹簧60、右限位弹簧61的作用下能够实现前、左、后、右方向往复移动，保护探尖56不被损坏的前提下准确探测石块的高度，防止探尖56误将坚硬土块等探测为石块。处理器3处理得到探测石块装置5多个探尖56的高度，进而拟合出所探测石块的三维轮廓。处理器3基于处理得到的石块轮廓信息，并判断其轮廓是否超过移除装置6的移除能力，若超过，则报警器4发出报警，耕作机具7停止工作；若未超过，则启动移除装置6清理石块。
27.以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本
发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置，其特征在于：所述农业机具辅助用土壤下石块探测装置，由动力源(1)、机架(2)、处理器(3)、报警器(4)、探测石块装置(5)、移除装置(6)、耕作机具(7)、探筒(51)、无线wifi模块(52)、应变片(53)、垂向限位弹簧(54)、探针(55)、探尖(56)、支撑板(57)、前限位弹簧(58)、左限位弹簧(59)、后限位弹簧(60)和右限位弹簧(61)组成；所述动力源(1)与机架(2)连接；所述处理器(3)、报警器(4)、探测石块装置(5)、移除装置(6)、耕作机具(7)安装在机架(2)上；所述探测石块装置由探筒(51)、无线wifi模块(52)、应变片(53)、垂向限位弹簧(54)、探针(55)、探尖(56)、支撑板(57)、前限位弹簧(58)、左限位弹簧(59)、后限位弹簧(60)和右限位弹簧(61)组成；所述无线wifi模块(52)、应变片(53)安装在探筒(51)内；所述探针(55)两端分别与探尖(56)和垂向限位弹簧(54)连接；所述前限位弹簧(58)、左限位弹簧(59)、后限位弹簧(60)、右限位弹簧(61)分别与支撑板(57)和探筒(51)连接；所述垂向限位弹簧(54)两端分别与探针(55)和应变片(53)连接。

技术总结
本发明公开了一种农业机具辅助用土壤下石块探测装置，属于农业机械领域。本发明由动力源、机架、处理器、报警器、探测石块装置、移除装置和耕作机具组成。探尖探测到地下石块后，探尖与石块的相互作用力挤压垂向限位弹簧，应变片感知垂向限位弹簧的挤压力并将压力信息通过无线WiFi模块传给处理器，处理器基于应变片的压力信息计算探尖的高度。若石块超过移除装置能力，报警器报警，否则，移除装置清理石块。本发明集土壤下石块探测、清理与报警于一体，具有结构简单与实用的优点。具有结构简单与实用的优点。具有结构简单与实用的优点。


技术研发人员：李守太 杨明金 杨玲 杨仕 陈子文 蒲应俊 彭桂兰 吴达科
受保护的技术使用者：西南大学
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/6/24