移动灌溉机器内的具有多个可操纵点的多角部灌溉系统及其实现方法与流程

本发明总体上涉及灌溉机器，且更特别地涉及在移动灌溉机器内具有多个可操纵点的多角部灌溉系统。

背景技术：

1、现代田地灌溉机器是驱动系统和喷洒系统的组合。通常，这些系统根据其被设计执行的行进类型而分为两种类型：中心枢轴式和/或线性式。

2、无论是中心枢轴式的还是线性式的，普通的灌溉机器通常包括顶置式喷洒灌溉系统，该顶置式喷洒灌溉系统由接合在一起并由桁架支撑、安装在轮式塔上的几段管道(通常是镀锌钢或铝)构成，其中喷洒器沿着管道的长度定位。这些机器以圆形模式(如果中心枢轴式)或线性模式移动，并由外部源(即水井或水管线)供给水。灌溉机器的基本功能是将施用物(即水或其他溶液)应用于指定位置。

3、图1示出了在现有技术中已知的示例性自推进式灌溉系统100。如所示出的，常见的自推进式灌溉系统100总体上可以包括由驱动塔108、109、110支撑的跨接件102、104、106。此外，每个驱动塔108、109、110都被示出为具有相应的驱动控制器112、113、114。对于每个驱动塔108、109、110，相应的驱动控制器112、113、114通常可以控制相应的驱动马达117、119、120和驱动轮115、116、118。此外，这种灌溉机器100通常可以包括延伸部/悬伸部121，延伸部/悬伸部121可以包括端部枪(未示出)。

4、在使用中，当前灌溉系统、比如图1中所示的系统通常无法到达和适当地灌溉陡转(tight)的角部。目前，这导致指定田地的很大一部分灌溉不良和/或不均匀。为了给这些陡转的角部浇水，目前的系统严重依赖于难以瞄准和控制的端部枪。此外，即使使用得当，端部枪也无法完全灌溉陡转的角部而不引起明显过度喷洒。

5、为了解决这些问题，现有技术的一些系统并入附接的角部臂，以代替延伸部/悬伸部121。然而，这些类型的系统受到角部臂的长度和最大延伸速度的限制。此外，即使有角部臂，也存在即使通过单个跨接件角部臂也无法适当地灌溉的许多类型(矩形、奇形边界等)的田地，这是由于跨接件的长度和/或跨接件能够足够快地延伸同时提供可以被土壤吸收的足够的灌溉的能力上的限制。解决这些问题的另一种尝试是使用多跨接臂，多跨接臂包括具有两个或更多个驱动单元的半独立的线性跨接件，驱动单元通过连接跨接件附接至灌溉机器的端部。然而，这些和其他类似的构型已被证明易于受到线性跨接件的高的结构应力和疲劳破坏。这些应力可能是由安装在线性跨接件的每个端部的驱动单元产生的扭矩引起的，这些驱动单元“滑动操纵”跨接件通过田地，以灌溉指定区域。此外，这些设计被限制于角部臂连接跨接件加上半独立线性跨接件的总长度，而且延伸量和收缩量受到臂缩回时“z”形的几何形状的限制。

6、为了克服现有技术的限制，需要一种系统，该系统能够快速且有效地灌溉陡转的角部、矩形田地的宽边界侧部以及具有不规则或异常形状边界的田地，而不限制可能的延伸长度。

技术实现思路

1、为了使现有技术中的限制最小化，并且为了使在阅读说明书时将明显看到的其他限制最小化，本发明提供了一种具有多个可操纵点的多角部灌溉系统，该多角部灌溉系统能够在灌溉操作期间快速且有效地灌溉陡转的角部。

2、根据第一示例性实施方式，本发明可以优选地包括一种用于与自推进式灌溉系统一起使用的系统，自推进式灌溉系统具有至少一个跨接件和用于使跨接件移动的驱动系统。根据另外的优选实施方式，系统优选地可以包括：主部分组件，主部分组件具有由一个或更多个轮塔支撑的一个或更多个相互连接的跨接件；具有内端部和外端部的第一铰接式跨接件；具有内端部和外端部的第二铰接式跨接件；以及悬伸跨接件。

3、根据另外的优选实施方式，本发明可以优选地包括用于与自推进式灌溉系统一起使用的系统，自推进式灌溉系统具有至少一个跨接件和用于使跨接件移动的驱动系统。根据另外的优选实施方式，该系统优选地可以包括：主部分组件，主部分组件具有由一个或更多个轮塔支撑的一个或更多个相互连接的跨接件；具有内端部和外端部的第一铰接式跨接件；具有内端部和外端部的第二铰接式跨接件；具有内端部和外端部的第三铰接式跨接件；以及悬伸跨接件。

4、根据另外的优选实施方式，本发明可以优选地包括一种用于与自推进式灌溉系统一起使用的系统，自推进式灌溉系统具有至少一个跨接件和用于使跨接件移动的驱动系统。根据另外的优选实施方式，系统优选地可以包括：主部分组件，主部分组件具有由一个或更多个轮塔支撑的一个或更多个相互连接的跨接件；具有内端部和外端部的第一铰接式跨接件；具有内端部和外端部的第二铰接式跨接件；具有内端部和外端部的任意数量的附加铰接式跨接件；以及悬伸跨接件。

5、根据另外的优选实施方式，本发明可以优选地还包括：第一连接接合部，第一连接接合部将主部分组件附接至水源；第一铰接式接合部，第一铰接式接合部附接到主部分组件并且以旋转的方式连接至第一铰接式跨接件的内端部；第二铰接式接合部，第二铰接式接合部以旋转的方式附接到第一铰接式跨接件的外端部并且以旋转的方式连接至第二延伸铰接式跨接件的内端部；可操纵的第一驱动塔；可操纵的第二驱动塔；以及悬伸/延伸跨接件。

技术特征：

1.一种用于与自推进式灌溉系统一起使用的系统，所述自推进式灌溉系统具有至少一个跨接件和用于使所述跨接件移动的驱动系统，其中，所述自推进式灌溉系统连接至水源，其中，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括第二铰接式跨接件；其中，所述第二铰接式跨接件包括内端部和外端部。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第二铰接式跨接件由第二驱动塔支撑；此外其中，所述第二驱动塔是能够操纵的。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述系统还包括第二铰接式接合部。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二铰接式接合部包括球形接合部。

6.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第二铰接式接合部以旋转的方式附接至所述第一铰接式跨接件的所述外端部。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述第二铰接式接合部以旋转的方式连接到所述第二铰接式跨接件的所述内端部。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述系统还包括延伸跨接件。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述系统还包括第三连接接合部；其中，所述第三连接接合部连接至所述第二铰接式跨接件的所述外端部；此外其中，所述第三连接接合部还附接至所述延伸跨接件。

10.一种用于对自推进式灌溉系统进行控制的方法，所述自推进式灌溉系统具有至少第一跨接件、第二跨接件和延伸跨接件；其中，所述灌溉系统还包括用于使每个跨接件独立地移动的第一驱动塔和第二驱动塔；其中，所述灌溉系统包括控制系统，所述控制系统被配置为对每个驱动塔的运动进行控制；此外其中，所述灌溉系统连接至水源；所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，独立地对每个跨接件的gps位置进行检测。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，接收到的数据包括由选自以下传感器组中的传感器生成的数据：陀螺仪、应力计、对准传感器、风力传感器和牵引传感器。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述条件选自以下各者：灌溉机器内部的不平衡、失去牵引力、增加的风速、卡塞的跨接件和故障马达。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述方法还包括：基于田地形状和机器/田地传感器数据来计算缓冲区域。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述方法还包括：基于检测到的田地形状和机器/田地传感器数据对用于灌溉计划的更新的地理围栏坐标进行计算。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所连接的灌溉跨接件被定位成围绕不规则或弯曲的边界进行弯曲。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所连接的灌溉跨接件响应于强风或减少的行进空间而以卷曲的方式停放。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，在没有任何障碍物的给定田地的中央，将每个驱动塔/跨接件的相对位置调整为对所连接的灌溉跨接件进行定形状。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述方法还包括：对所附接的延伸跨接件连接接合部的设定角度限制进行计算及设定。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，至少一个形状由所述系统存储，并在检测到的条件符合预定阈值时被启用。

技术总结
本发明提供了具有多个可操纵点的多角部灌溉系统，其可以在灌溉操作期间快速且有效地灌溉陡转的角部。根据示例性优选实施方式，本发明可以优选地包括一种用于与自推进式灌溉系统一起使用的系统，自推进式灌溉系统具有至少一个跨接件和用于使跨接件移动的驱动系统。根据另外的优选实施方式，系统优选地可以包括：具有由一个或更多个驱动塔支撑的一个或更多个相互连接的跨接件的主部分组件；具有内端部和外端部的第一铰接式跨接件；具有内端部和外端部的第二铰接式跨接件；以及延伸跨接件。根据另外的优选实施方式，第一铰接式跨接件和第二铰接式跨接件由第一驱动塔和第二驱动塔支撑，该第一驱动塔是可操纵的，该第二驱动塔是可操纵的。

技术研发人员：约翰·卡斯尔
受保护的技术使用者：瓦尔蒙特工业股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15