一种调节种子填埋深度的播种装置及方法

本发明涉及播种深度调节，尤其涉及一种调节种子填埋深度的播种装置及方法。

背景技术：

1、播种作为农作物全程机械化生产的重要环节之一，其作业效果对农作物的产量起着决定性的作用。播种深度对种子出苗及出苗后的生长都有较大的影响，主要表现在对种子的出苗率、出苗时间一致性、千粒重等方面。种子和土壤的良好接触能够增加土壤对种子沟的毛细作用，从而使种子易于从土壤中汲取水分，有利于种子发芽。

2、一般在土壤墒情适宜的条件下，适期播种，播种深度一般以3～5厘米为宜；如果是底墒充足、地力较差和播种偏晚的地块，播种深度以3厘米左右为宜；而墒情较差、地力较肥的地块以4～5厘米为宜。播种深度一致性要求对不同的地块因地制宜地采取适宜的播种深度并在播种作业过程中保证播种深度不随地面起伏和土壤含水率差异而发生变化。

3、cn115399096a公开了一种具有播种深度调节功能的小麦播种装置，包括机架、开沟器、旋耕机构、排种器、覆土轮和镇压轮，开沟器包括横向的开沟犁安装梁以及固接在开沟犁安装梁上的多个开沟犁，开沟犁安装梁的两端固接有安装梁连接板，机架的两侧固接有开沟器连接板，安装梁连接板通过螺栓与开沟器连接板固接且开沟器连接板上的螺栓穿过孔为竖向长孔，通过调节开沟犁安装梁的高度来同时调节所有开沟犁的高度，开沟犁安装梁的两端通过螺栓固定且通过长孔调节高度，通过防松螺杆实现上下位置的紧固，防止滑动，通过中部固定装置带动开沟犁安装梁升降，并对开沟犁安装梁的中间位置进行固定，防止变形。

4、cn114731790a公开了一种可改变小麦播种深度的播种装置，包括安装板，安装板的上端安装有与车体相连接的连接件，安装板的下端对称固定连接有两个竖板，两个竖板之间设有安装框，竖板的内顶部安装有两个电动液压伸缩杆，两个电动液压伸缩杆的伸缩端与安装框的内顶部固定连接，安装框上安装有耕地轮，安装板的上端固定连接有放置盒，通过设置电动液压伸缩杆和安装框等结构，能够快速调节播种深度。

5、目前，国内外针对播种深度的控制大多是采用多种类型的传感器检测地距及开沟深度，并通过液压或空气弹簧等方式改变播种单体下压力，以保证播种一致性。然而，目前的播种控制技术多是基于开沟深度的影响来进行调节，未考虑到开沟深度和覆土压力对于种子生长的影响；此外，土壤特性与植物生长息息相关，如土壤质地、土壤水分或湿度和土壤电导率等，尤其是土壤水分，其影响土壤有机离子活性从而决定土壤肥力，如上所述的土壤特性对植物生长的影响间接决定着播种深度的选择，而现有技术常忽略的是土壤特性对播种深度的影响，比如，气候干燥条件时，水分可能随着土壤深度增加而增加；而在降水后，水分的变化可能相反，因此，典型的情况包括：充足的土壤水分可能使种子不需要在预先确定的较深的播种深度下进行耕种。

6、此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

1、针对现有技术之不足，本发明提供了一种调节种子填埋深度的播种装置及方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种调节种子填埋深度的播种装置，包括：

3、可操作的播种设备，用于执行播种任务；

4、检测模块，附接至可操作的播种设备，用于获取播种任务关联的开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息；

5、总控模块，用于根据开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息形成用于调整播种任务的调制指令；

6、调节模块，可操作地附接至可操作的播种设备，并能够响应于调制指令执行至少用于调整可操作的播种设备的播种深度的动作。

7、优选地，调节模块可包括：

8、控制器，信号连接于总控模块；

9、驱动阀组，信号连接于控制器；

10、第一油缸，可调节地连接至可操作播种设备的限深轮，并连接驱动阀组；

11、第二油缸，可调节地连接至可操作播种设备的镇压轮，并连接驱动阀组。

12、优选地，检测模块可包括：

13、深度检测单元，设于可操作播种设备的机架，用于获取于可操作播种设备的开沟深度信息；

14、第一压力传感器，设于可操作播种设备的限深轮，用于获取限深轮对地的第一压力；

15、第二压力传感器，设于可操作播种设备的镇压轮，用于获取镇压轮对地的第二压力；

16、土壤特性感受器，设于可操作播种设备的限深轮，用于获取至少一项土壤特性信息；

17、数据采集器，用于上传开沟深度信息、第一压力、第二压力和/或土壤特性信息至总控模块。

18、优选地，本发明中，根据开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息形成用于调整播种任务的调制指令可包括：

19、将开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息导入预先确立的关系模型；

20、通过关系模型输出期望的第一油缸的压力信息和/或第二油缸的位移信息；

21、基于第一油缸的压力信息和/或第二油缸的位移信息形成用于调整播种任务的调制指令。

22、优选地，本发明中，响应于调制指令执行至少用于调整可操作播种设备的播种深度的动作可包括：

23、调节模块的控制器响应调制指令控制驱动阀组工作；

24、驱动阀组基于第一油缸的压力信息调节第一油缸的输出压力和/或第二油缸的位移信息调节第二油缸的输出位移。

25、优选地，土壤特性感受器可包括光学检测模块、湿度检测模块、温度检测模块和电导率检测模块中的一个或多个。

26、优选地，驱动阀组可包括：

27、第一控制阀，通过液压管路连接于第一油缸；

28、第二控制阀，通过液压管路连接于第二油缸。

29、优选地，镇压轮通过镇压机架可操作地机械耦合至可操作播种设备的机架，且第二油缸两端分别连接镇压轮和机架，其中，第二油缸通过弹簧拉杆连接镇压轮。

30、优选地，本发明还涉及一种调节种子填埋深度的播种机，可包括：

31、机架；

32、附接至机架的具有开沟组件的播种模块；

33、检测模块，附接至机架，用于获取播种机执行播种任务中的开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息；

34、总控模块，用于根据开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息形成用于调整播种任务的调制指令；

35、调节模块，用于根据调制指令执行用于调整播种机的播种深度的动作。

36、优选地，本发明还涉及一种调节种子填埋深度的播种方法，包括如下步骤：

37、提供执行播种任务的可操作播种设备；

38、获取可操作播种设备执行播种任务时的开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息；

39、根据开沟深度信息、对地压力信息和/或土壤特性信息形成用于调整播种任务的调制指令；

40、响应于调制指令执行至少用于调整可操作播种设备的播种深度的动作。

41、本发明提供一种调节种子填埋深度的播种装置及方法，相比现有技术，本发明综合考虑了播种过程中开沟深度、覆土压力以及土壤特性对于种子生长的影响，尤其是现有技术常忽略土壤质地、土壤水分及温、湿度等土壤特性对播种深度的影响，在播种设备执行播种任务的过程中，基于这些数据适时地调节播种机的播种深度，使种子能够在合适的土壤深度中充分汲取土壤水分及活性粒子，保证种子处于均匀适宜的生长环境，得到充分生长。