1.一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置,包括旋耕机组,旋耕机组安装在悬挂架上,其特征在于,还包括拖板、连杆、摆杆、拖板角度传感器、上拉杆、提升油缸、控制器、液压电磁阀、下拉杆、转速传感器;上拉杆的一端与拖拉机的机体铰接,上拉杆的另一端与悬挂架的上部铰接,提升油缸的一端铰接在拖拉机的机体上,提升油缸的另一端与上拉杆的中部铰接,下拉杆的一端与拖拉机的机体铰接,下拉杆的另一端与悬挂架的下部铰接,拖板的一端和摆杆的一端均铰接在旋耕机组的护板上,铰接点分别为a和e,拖板角度传感器安装在铰接点e处,摆杆的另一端与连杆的一端铰接,铰接点为c,连杆的另一端和拖板铰接,铰接点为b,a、b、c和e依次相连构成一个平行四边形;提升油缸通过液压电磁阀与拖拉机上的液压系统相连,转速传感器固定在拖拉机动力输出轴附近,或与拖拉机动力输出轴连接,转速传感器、拖板角度传感器和液压电磁阀均与控制器电连接;
其中,所述控制器包括反接保护模块、电源模块、初始化模块、微处理器模块、转速传感器模块、角度传感器模块、两个驱动模块;其中,外部12V电源通过反接保护模块与电源模块相连;初始化模块、微处理器模块、输入输出模块、转速传感器模块、角度传感器模块、两个驱动模块的电源端口均与电源模块相连;转速传感器模块、角度传感器模块和两个驱动模块均与微处理器模块相连;转速传感器与转速传感器模块相连,拖板角度传感器与角度传感器模块相连,摄像头与微处理器模块相连;液压电磁阀与两个驱动模块相连;
其中,上拉杆的一端与拖拉机的机体铰接,铰接点为d,铰接处安装上拉杆摆角传感器,上拉杆摆角传感器与另一个角度传感器模块相连,另一个角度传感器模块也与微处理器模块相连。
2.根据权利要求1所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置,其特征在于,摄像头固定在拖拉机后部,旋耕机的前部在摄像头的视线范围内,摄像头与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置,其特征在于,还包括显示屏,摄像头还与显示屏电连接。
4.根据权利要求1所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置,其特征在于,所述上拉杆具有两个,提升油缸包括左提升油缸和右提升油缸,左提升油缸的一端铰接在拖拉机的机体上,左提升油缸的另一端与一上拉杆的中部铰接,右提升油缸的一端铰接在拖拉机的机体上,右提升油缸的另一端与另一上拉杆的中部铰接。
5.根据权利要求4所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置,其特征在于,所述液压电磁阀为液压电磁换向阀,左提升油缸和右提升油缸通过液压电磁换向阀与拖拉机上的液压系统相连。
6.一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制方法,其特征在于,该方法在权利要求1所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制装置实现,该方法包括如下步骤:步骤1:初始化;
步骤2:转速传感器开始采集动力输出轴转速数据,拖板角度传感器开始检测摆杆摆动角度数据;
步骤3:控制器接收步骤2两个传感器传递来的数据;
步骤4:若动力输出轴转速低于设定初值时,控制器根据动力输出轴转速数据输出信号给液压电磁阀,通过液压电磁阀控制提升油缸动作,将旋耕机组提升;
步骤5:若动力输出轴转速高于设定初值时,则继续判断耕作深度是否等于初始值,若耕作深度等于初始值,控制器控制液压电磁阀不动作,提升油缸锁死;若耕作深度不等于初始值,则分两种情况:当前一次作业的犁底层变深时,旋耕机的耕作深度h随之加深,拖板在泥水浮力的作用下会绕护板上的a点逆时针转动,推动连杆向上运动,带动摆杆逆时针转动,拖板角度传感器给控制器信号,控制器通过液压电磁阀控制提升油缸向上运动,上拉杆绕d点逆时针转动,把旋耕刀向上提升,以减小耕作深度h,使耕作深度趋近初始值;
当前一次作业的犁底层变浅时,旋耕机随着拖拉机相对犁底层向上运动,耕作深度h随之减小,拖板在其自身重力的作用下会绕护板上的a点顺时针转动,推动连杆向下运动,带动摆杆顺时针转动,拖板角度传感器给控制器信号,控制器通过液压电磁阀控制提升油缸向下运动,上拉杆绕d点顺时针转动,把旋耕刀向下运动,以增加耕作深度h,使耕作深度趋近初始值。
7.根据权利要求6所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制方法,其特征在于,将摄像头固定在拖拉机后部,旋耕机的前部在摄像头的视线范围内,摄像头与控制器电连接;摄像头采集旋耕机前部的图像,并将图像出递给控制器,控制器对采集的图片进行二值化,获得二值图,二值图中黑色像素个数代表泥土的面积,从二值图中提取黑色像素,统计黑色像素个数,若黑色像素个数超出设定初值,则表示有壅泥情况,此时,控制器输出信号给液压电磁阀,通过液压电磁阀控制提升油缸动作,将旋耕机组提升。
8.根据权利要求6所述的一种拖拉机旋耕机组耕深自动控制方法,其特征在于,将摄像头与显示屏电连接,摄像头采集旋耕机前部的图像,图像通过显示屏显示,使用者根据图像自行判断壅泥情况,通过控制器输出信号给液压电磁阀,从而控制提升油缸动作。