三七精密播種機(jī)漏播重播檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)*

譙 睿,楊文彩*,韓文霆,郎沖沖,闞成龍,張 冰

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,昆明 650201;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)機(jī)械與電子工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)

根據(jù)三七育苗的農(nóng)藝要求[1],需在1.5 m寬的槽內(nèi)密集排列27～28路導(dǎo)種管,完成27～28行單穴單粒播種,由于管數(shù)較多,漏播、重播、堵塞等現(xiàn)象無(wú)法通過(guò)肉眼實(shí)時(shí)監(jiān)控,為一次完成開(kāi)溝、播種、覆土多道工序,提高播種質(zhì)量和播種效率,迫切需要開(kāi)發(fā)與小行株距集排式導(dǎo)種管配套的漏播重播檢測(cè)系統(tǒng)。目前對(duì)于漏播重播檢測(cè)的方法有五類(lèi):包括孫永佳[2]、金鑫[3]、吳南[4]、王美美[5-7]、趙淑紅[8]、李雷霞[9-10]、劉全威[11-12]等人運(yùn)用的光電檢測(cè)法;黃東巖[13]、王樹(shù)才[14]、丁幼春[15]等人運(yùn)用的壓電檢測(cè)法;周利明[16]、陳建國(guó)[17-18]等人運(yùn)用的電容檢測(cè)法;林宏[19]、王安[20]等人運(yùn)用的高速攝影檢測(cè)法和趙鄭斌[21]、謝竹青[22]、陳進(jìn)[23]等人運(yùn)用的機(jī)器人視覺(jué)檢測(cè)法。其中光電檢測(cè)法、壓電檢測(cè)法和電容檢測(cè)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低,但存在檢測(cè)盲區(qū)、易受灰塵和雜質(zhì)影響;高速攝影檢測(cè)法和機(jī)器人視覺(jué)檢測(cè)法對(duì)事件還原度高、過(guò)程可視性好,但價(jià)格高昂,硬件軟件結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

近年來(lái)國(guó)內(nèi)在漏播重播檢測(cè)領(lǐng)域取得不少研究成果,趙艷華[24]等人設(shè)計(jì)的基于CPLD的漏播檢測(cè)裝置,以紅外發(fā)光管和光敏二極管為傳感器件,完成單粒漏播和多粒漏播的檢測(cè)和報(bào)警。吳南[4]等人設(shè)計(jì)的免耕播種機(jī)排種器性能監(jiān)控系統(tǒng)以PLC和觸摸屏為核心,用光纖傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)排種器排種的合格率、漏播率、重播率、變異系數(shù)等。林宏[19]等人采用Android操作系統(tǒng)與4G通信的技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計(jì)出了漏播圖像采集與傳輸?shù)南到y(tǒng)?，F(xiàn)在對(duì)于播種機(jī)漏播重播的檢測(cè)系統(tǒng)主要是小麥、玉米、油菜等面向大田、大行株距作物,且檢測(cè)系統(tǒng)主要針對(duì)播種單體或路數(shù)不多的導(dǎo)種管,此外由于檢測(cè)裝置傳感器造價(jià)低廉、精度較低、布局不合理等問(wèn)題,造成檢測(cè)區(qū)域不能均勻的覆蓋導(dǎo)種管管徑所有范圍,導(dǎo)致檢測(cè)區(qū)域存在檢測(cè)“盲區(qū)”。目前與三七這種密集型的小行株距種植農(nóng)藝要求相配套的重播漏播檢測(cè)系統(tǒng)還很少見(jiàn),本課題組前期用紅外檢測(cè)制作第一代無(wú)盲區(qū)的三七精密播種機(jī)漏播檢測(cè)裝置[25],但是對(duì)重播功能檢測(cè)并沒(méi)有作為重點(diǎn),同時(shí)對(duì)種子上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象無(wú)法判斷,此外該檢測(cè)系統(tǒng)并未考慮到播種機(jī)操作人員操作的安全性和便捷性。

針對(duì)上述問(wèn)題,本檢測(cè)系統(tǒng)采用一對(duì)一的激光發(fā)射與接收方案作為獲取落種信號(hào)的途經(jīng)。該方案優(yōu)點(diǎn)在于激光光束細(xì)且準(zhǔn)直度高,光束能均勻的覆蓋導(dǎo)種管管徑的所有范圍,不存在檢測(cè)的“盲區(qū)”問(wèn)題,能保證種子通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí),光信號(hào)能夠可靠轉(zhuǎn)換為電信號(hào),此外本檢測(cè)系統(tǒng)增加了藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊,可將檢測(cè)到的各導(dǎo)種管的排種數(shù)據(jù)發(fā)送到10 m范圍內(nèi)的上位機(jī)軟件端,操作人員不僅能通過(guò)上位機(jī)軟件完成數(shù)據(jù)顯示和監(jiān)控,還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享。從而方便工作人員通過(guò)上位機(jī)端軟件監(jiān)控播種機(jī)作業(yè)實(shí)況,還能與作業(yè)機(jī)器保持一定的安全距離。

1 檢測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

1.1 檢測(cè)機(jī)構(gòu)主體布局

該檢測(cè)裝置的主體部分由stm89c58單片機(jī)、霍爾傳感器和雙層對(duì)射式激光傳感器等三部分組成。

本文根據(jù)三七精密播種機(jī)滾筒式的排種器結(jié)構(gòu)特點(diǎn),在窩眼滾筒一側(cè)的端面且與軸向各排窩眼相對(duì)應(yīng)的位置,圓形陣列一圈磁鐵片。當(dāng)窩眼滾筒旋轉(zhuǎn)進(jìn)行充種和排種時(shí),圓形陣列的磁鐵片會(huì)隨著滾筒一起旋轉(zhuǎn),并依次經(jīng)過(guò)的霍爾傳感器的感應(yīng)端(如圖1),霍爾傳感器將經(jīng)過(guò)的磁鐵片個(gè)數(shù)轉(zhuǎn)化為磁脈沖信號(hào),并將磁脈沖信號(hào)共享給各個(gè)單管檢測(cè)系統(tǒng)的單片機(jī)。同時(shí)在導(dǎo)種管出口正下方布局一個(gè)雙層對(duì)射式激光檢測(cè)傳感器。這兩個(gè)傳感器的信號(hào)端由單片機(jī)的IO口接入單片機(jī)。

圖1 主體布局示意圖

1.2 檢測(cè)原理

三七精密播種機(jī)播種的行距,即每一根導(dǎo)種管之間的距離大小已由農(nóng)藝要求(左右株距為5 cm)確定好,因此播種機(jī)的導(dǎo)種管在裝配機(jī)器時(shí)已固定好行距,故本文設(shè)計(jì)的重播漏播檢測(cè)系統(tǒng)主要是檢測(cè)播種過(guò)程中每一根導(dǎo)種管所播種子前后之間株距值。

在播種機(jī)開(kāi)機(jī)以后,單片機(jī)立即打開(kāi)計(jì)數(shù)器0,開(kāi)始讀取霍爾傳感器獲得的霍爾脈沖個(gè)數(shù),并將獲取到的霍爾脈沖信號(hào)通過(guò)算法轉(zhuǎn)換為株距值,起始株距值設(shè)置為0 mm。例如:當(dāng)一個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)獲取到一個(gè)霍爾脈沖的信號(hào)后,單片機(jī)顯示的株距值從 0 mm 跳變?yōu)?0 mm。在下一個(gè)霍爾脈沖信號(hào)來(lái)臨之前的任意時(shí)間點(diǎn)內(nèi),若有種子通過(guò)導(dǎo)種管落入激光檢測(cè)區(qū)域,單片機(jī)會(huì)將株距值立即清零,即株距值從50 mm跳變?yōu)? mm。若無(wú)種子通過(guò)導(dǎo)種管落入激光檢測(cè)區(qū)域,單片機(jī)顯示的株距值會(huì)從50 mm跳變?yōu)?00 mm。同理當(dāng)下一個(gè)霍爾脈沖信號(hào)來(lái)臨時(shí)單片機(jī)的株距值跳變規(guī)律同上。

在單片機(jī)獲取株距值以后,若當(dāng)前株距值等于農(nóng)藝要求的株距值,則判斷為正常播種,若當(dāng)前株距值大于農(nóng)藝要求的株距值,則判斷為漏播;當(dāng)檢測(cè)到的落種信號(hào)數(shù)大于已讀取的磁脈沖個(gè)數(shù),則判斷為重播。

2 檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布局

本文設(shè)計(jì)的三七集排式重播漏播檢測(cè)系統(tǒng),由5根單管的檢測(cè)系統(tǒng)組成,每個(gè)單管檢測(cè)系統(tǒng)相互獨(dú)立,且具有檢測(cè)信號(hào),顯示數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能,數(shù)據(jù)最終被發(fā)送到電腦終端的上位機(jī)軟件中,將各管數(shù)據(jù)的匯總和保存。而每個(gè)單管檢測(cè)系統(tǒng)由STC89C58單片機(jī)、霍爾傳感器模塊、落種信號(hào)檢測(cè)模塊(12路激光落種檢測(cè)電路和模數(shù)信號(hào)接口電路)、液晶顯示模塊以及藍(lán)牙模塊等組成(如圖2)。

圖2 單管檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

圖3 單管檢測(cè)系統(tǒng)單片機(jī)程序流程圖

單管檢測(cè)系統(tǒng)單片機(jī)程序流程圖如圖3所示。先給檢測(cè)系統(tǒng)上電,然后播種機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行,檢測(cè)系統(tǒng)的單片機(jī)STC89C58內(nèi)置有三個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0、T1和T2,程序初始化后,打開(kāi)T0和T1并設(shè)置為計(jì)數(shù)器模式,T2設(shè)置為定時(shí)器模式,T0用于計(jì)數(shù)霍爾脈沖信號(hào)、T1用于計(jì)數(shù)落種信號(hào)個(gè)數(shù),定時(shí)器2用于設(shè)置串口的波特率發(fā)生器。在程序的主函數(shù)里,不斷判斷T1的計(jì)數(shù)值是否為0,如果不為0代表此時(shí)有種子落下,立刻關(guān)閉T1計(jì)數(shù)器,種子數(shù)加1,同時(shí)將開(kāi)機(jī)到T1計(jì)數(shù)不為0這段時(shí)間內(nèi)讀取的T0的計(jì)數(shù)值通過(guò)算法轉(zhuǎn)化為株距值,即完成一次落種信號(hào)的檢測(cè),在下一次落種信號(hào)來(lái)臨之前,對(duì)T0和T1的計(jì)數(shù)值清零,并打開(kāi)計(jì)數(shù)器T1,若當(dāng)前株距值等于農(nóng)藝要求的株距值,則判斷為正常播種,若當(dāng)前株距值大于農(nóng)藝要求的株距值,則判斷為漏播;當(dāng)檢測(cè)到的T1的計(jì)數(shù)值大于已讀取的T0計(jì)數(shù)值,則判斷為重播。如果重播率和漏播率超過(guò)一定的設(shè)定值,單片機(jī)板上的一排led燈閃爍,提示生產(chǎn)人員需要停止播種機(jī)作業(yè),檢查播種機(jī)的導(dǎo)種管,排種器窩眼是否堵塞,并用空壓機(jī)氣槍對(duì)堵塞部位進(jìn)行清理,清理完畢重啟檢測(cè)系統(tǒng)和播種機(jī)。檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)實(shí)物圖如圖4和圖5所示。

圖4 單管檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)實(shí)物圖

圖5 5管集排式檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)實(shí)物圖

2.1 落種信號(hào)采集模塊的空間布局設(shè)計(jì)

本檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)合實(shí)際的作業(yè)生產(chǎn)情況,將種子下落的高度固定為H=30 cm,同時(shí)考慮導(dǎo)種管和激光發(fā)射頭的尺寸大小,為得到最優(yōu)的檢測(cè)精度,經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和測(cè)試,將A和B支架水平最優(yōu)間距設(shè)置為35 mm,每層每根激光之間的最優(yōu)間距為5 mm。

為滿足本檢測(cè)系統(tǒng)最小檢測(cè)尺寸為4 mm(最小三七種子尺寸)且檢測(cè)區(qū)域能均勻的覆蓋導(dǎo)種管管徑所有范圍的要求,本文將落種信號(hào)采集區(qū)域設(shè)計(jì)為上下平行的雙層矩形激光檢測(cè)區(qū)域,圖6中A支架兩層為激光發(fā)射管,每層由六個(gè)激光發(fā)射頭構(gòu)成,B支架兩層為激光接受光纖,每層由六個(gè)激光接受光纖構(gòu)成(如圖6(a)所示),同時(shí)將A支架的上層的每一組激光發(fā)射頭和下層的每一組激光發(fā)射頭交錯(cuò)排列,與之相對(duì)應(yīng)的B支架的激光接受光纖也進(jìn)行相應(yīng)的交錯(cuò)排列,形成了上下兩層相鄰的每根激光的水平間距為2.5 mm排列模式(如圖6(b)、6(c)所示)。

圖6 落種信號(hào)采集模塊及雙層12路對(duì)射式激光接受光纖排列布局示意圖

圖7 12路激光信號(hào)采集電路圖

2.2 光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的光電檢測(cè)電路由一路12個(gè)模擬光信號(hào)組成。光信號(hào)經(jīng)12條光纖傳導(dǎo)至12組激光接收管,再由二極管、電阻接到運(yùn)算放大器的反相輸入端,形成一個(gè)反相加法電路(如圖7),該電路的運(yùn)算放大器采用LM324芯片,該放大器內(nèi)含四組運(yùn)算放大單元,本檢測(cè)電路僅用其中的兩組放大單元,當(dāng)種子下落時(shí),只要經(jīng)過(guò)雙層的矩形激光檢測(cè)區(qū)域,遮斷光線,就會(huì)改變加法運(yùn)算器的輸入電流,進(jìn)而使得輸出電壓下降,再經(jīng)過(guò)比較電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。其中比較電路的設(shè)計(jì),能提高檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,通過(guò)調(diào)節(jié)比較電路中反向輸入端的基準(zhǔn)電壓值,當(dāng)灰塵和種子碎屑等小的雜質(zhì)通過(guò)檢測(cè)區(qū)域時(shí),其信號(hào)變化量比基準(zhǔn)電壓值小,過(guò)濾去干擾信號(hào),保證模擬信號(hào)準(zhǔn)確輸出。

在加法電路兩端其輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系為:

U0=Uref-[10(Ui1-Uref)+10(Ui2-Uref)+

10(Ui3-Uref)+10(Ui4-Uref)+10(Ui5-Uref)+

10(Ui6-Uref)+10(Ui7-Uref)+10(Ui8-Uref)+

10(Ui9-Uref)+10(Ui10-Uref)+

10(Ui11-Uref)+10(Ui12-Uref)]

該檢測(cè)電路通過(guò)調(diào)節(jié)LM324運(yùn)算放大器同相輸入端的電位器電壓Uref,讓U0≈Uref,當(dāng)種子掉入檢測(cè)區(qū)域時(shí),十二路輸入電壓中的某幾路(Ui1至Ui12)電壓值會(huì)增大,而輸出電壓值U0就會(huì)減小,U0的值與反相輸入端設(shè)置的參考電壓相對(duì)比后輸出,接入數(shù)字電路接口。

3 檢測(cè)系統(tǒng)響應(yīng)性能分析

3.1 檢測(cè)系統(tǒng)軟件響應(yīng)速度分析

三七精密播種機(jī)最大行進(jìn)速度為600 m/h,單粒精播株距為5 cm計(jì)算:

Q=600/0.05/3 600=3顆/s

理論上單粒三七種子的最小落種時(shí)間間隔為:

Tmin=1 000/3=333 ms

由上述計(jì)算可知:三七種子的理論上最小落種時(shí)間間隔遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于STC89c58單片機(jī)程序運(yùn)行一個(gè)周期的時(shí)間(1 ms～1.5 ms),故程序?qū)z測(cè)單粒落種時(shí)間滿足要求。

而目前實(shí)際生產(chǎn)中的三七精密播種機(jī)的作業(yè)速度為120 m/h,單粒精播株距為5 cm計(jì)算:

Q=120/0.05/3 600=0.67顆/s

實(shí)際生產(chǎn)中單粒三七種子的最小落種時(shí)間間隔為:

Tmin=1 000/0.67=1 492 ms=1.492 s

由上述計(jì)算可知:三七種子實(shí)際上最小落種時(shí)間間隔比理論值更大,所以選擇STC89c58單片機(jī)作為檢測(cè)系統(tǒng)核心是滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。

3.2 檢測(cè)系統(tǒng)硬件響應(yīng)速度分析

三七種子尺寸在4 mm～8 mm之間,種子穿過(guò)檢測(cè)區(qū)域完全遮斷激光光線的時(shí)間,與種子下落的高度有關(guān),種子的下落高度與種子進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域的速度有關(guān),本檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)定的種子下落的高度為H=30 cm,當(dāng)種子到達(dá)檢測(cè)區(qū)域時(shí)的速度為:

V=at

(1)

由公式:

(2)

由式(1)和式(2)可得

若按三七種子的最小尺寸L=4 mm,將式(2)代入計(jì)算出其穿過(guò)檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間:

t1=L/V=0.001 645 s=1 645 μs

理論計(jì)算可知:最小尺寸的種子完全阻斷激光光束的時(shí)間為1 645 μs,通過(guò)激光檢測(cè)電路中元器件的參數(shù)說(shuō)明書(shū)可知,激光檢測(cè)的硬件響應(yīng)時(shí)間在5 μs～30 μs,故本系統(tǒng)硬件選擇能夠滿足三七精密播種的檢測(cè)要求。

4 試驗(yàn)研究

4.1 試驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1.1 單次單粒投種檢測(cè)試驗(yàn)

按照三七播種的農(nóng)藝要求,一穴一粒的播種方式進(jìn)行投種試驗(yàn),每組試驗(yàn)投種300次[26],重復(fù)做10組試驗(yàn),其試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示,由于本文設(shè)計(jì)的集排式檢測(cè)系統(tǒng)由5根管組成,每根管對(duì)單粒投種試驗(yàn)所得試驗(yàn)結(jié)果一樣,在此僅列出一根管的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。由表1可以看出,該檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)單粒投種的檢測(cè)精度達(dá)到99.967%。

表1 單粒三七種子投種試驗(yàn)結(jié)果

圖8 三七種子上下緊密跟隨示意圖

4.1.2 單次雙粒投種檢測(cè)試驗(yàn)

三七種植的農(nóng)藝要求單穴單粒播種,由于三七種子尺寸在4～8 mm之間,尺寸跨度較大,播種機(jī)排種器的窩眼設(shè)計(jì)尺寸不能完全適應(yīng)所有種子的尺寸大小,故不能?chē)?yán)格做到單穴單粒的播種要求,即一個(gè)窩眼卡兩粒種子,在排種時(shí)兩粒種子一起播出,在兩粒種子下落過(guò)程中,從激光檢測(cè)的方向看,兩粒種子的空間位置十分接近或者有部分面積重疊,這種情況檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)將兩粒種子誤判為一粒種子,為了提高檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)質(zhì)量,除了完成單粒漏播重播檢測(cè)功能,還需考慮種子上下緊密跟隨的重播的問(wèn)題,如圖8所示。本文利用上下雙層對(duì)射式激光傳感器的結(jié)構(gòu)布局配合單片機(jī)程序算法的方法對(duì)三七種子上下緊密跟隨的重播進(jìn)行檢測(cè),并開(kāi)展單次雙粒投種試驗(yàn),驗(yàn)證該方法對(duì)三七種子上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象判斷正確率。

單次雙粒投種檢測(cè)試驗(yàn)是為了模仿三七精密播種機(jī)在播種過(guò)程中,兩粒種子上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象。由于本文設(shè)計(jì)的5管集排式重播漏播檢測(cè)系統(tǒng),由5個(gè)獨(dú)立的單管檢測(cè)系統(tǒng)組成,每根單管檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)方式都是相互獨(dú)立互不干擾的,故單次雙粒投種檢測(cè)試驗(yàn)采用依次對(duì)每根單管進(jìn)行單獨(dú)投種方案。每根單管檢測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)過(guò)程采用一次投兩粒的投種方式,每組試驗(yàn)投種300次[26],重復(fù)做10組試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 各個(gè)排種管檢測(cè)系統(tǒng)單次雙粒的重播投種試驗(yàn)結(jié)果

利用假設(shè)性檢驗(yàn)和T值檢驗(yàn)區(qū)間估計(jì)的方法,將試驗(yàn)數(shù)據(jù)由SPSS和R軟件進(jìn)行分析處理,如表3所示。

表3 T檢驗(yàn)區(qū)間估計(jì)

以上數(shù)據(jù)分析表明:該檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)三七種子上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象的檢測(cè)成功率在93.07%到94.09%之間。與單粒投種試驗(yàn)的檢測(cè)成功率相比較顯然下降很多。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)看,檢測(cè)到種子的數(shù)量小于實(shí)際投種數(shù)量,即在一穴雙粒種子下落時(shí),落種檢測(cè)傳感器只檢測(cè)到一粒種子。造成這種原因主要是兩種情況:①?gòu)募す庵赶虻姆较蚩?兩粒種子處于完全平行下落空間位置關(guān)系,傳感器將落種信號(hào)處理為一個(gè)種子信號(hào)。②從激光指向的方向看,兩粒種子處于一前一后的空間位置關(guān)系且重疊面積較多,傳感器也會(huì)將落種信號(hào)處理為一個(gè)種子信號(hào)。

5 結(jié)論與展望

本文針對(duì)三七這種小行株距作物的重播漏播檢測(cè)問(wèn)題,采用窩眼滾筒側(cè)面磁鐵片圓形陣列結(jié)構(gòu),將排種信號(hào)轉(zhuǎn)換為霍爾脈沖信號(hào),采用將霍爾脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為株距值的方法,通過(guò)實(shí)際株距值與設(shè)定理論株距值相對(duì)比,實(shí)現(xiàn)對(duì)三七精密播種的重播漏播檢測(cè)。該系統(tǒng)解決了下落種子對(duì)光線的阻斷程度不一致所造成信號(hào)不穩(wěn)定、檢測(cè)區(qū)域存在檢測(cè)盲區(qū)等問(wèn)題。此外,光電檢測(cè)電路的硬件響應(yīng)速度和單片機(jī)檢測(cè)算法的執(zhí)行速度都滿足三七精密播種的檢測(cè)要求,試驗(yàn)結(jié)果證明,該檢測(cè)方法對(duì)單粒漏播重播檢測(cè)的準(zhǔn)確率達(dá)99.967%,對(duì)種子上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象的檢測(cè)準(zhǔn)確率在93.07%～94.09%。

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象的檢測(cè)成功率在93%左右,檢測(cè)成功率和緊密跟隨的兩粒種子進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域時(shí)的空間位置有很大關(guān)系,從激光檢測(cè)方向看重疊面積越多檢測(cè)的成功率越小,所以目前僅采用一維空間方向的雙層對(duì)射式激光檢測(cè)方式來(lái)判斷種子緊密跟隨的重播方法還可以改進(jìn)為兩維空間方向的檢測(cè),即便兩粒種子在這一個(gè)空間方向重疊面積較多,而從另一個(gè)檢測(cè)空間方向看則不是重疊的關(guān)系或者重疊面積較少,這樣可以進(jìn)一步提高檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)上下緊密跟隨的重播現(xiàn)象判斷的準(zhǔn)確率,但是檢測(cè)裝置的成本會(huì)提高。

目前,三七精密播種機(jī)還處于第三代試驗(yàn)樣機(jī)階段,其試驗(yàn)條件還處于理想測(cè)試階段,這套檢測(cè)系統(tǒng)屬于播種機(jī)研發(fā)中的一個(gè)階段性成果,該成果需要盡早的發(fā)布,在后期播種機(jī)的研發(fā)中,會(huì)將此檢測(cè)系統(tǒng)與后期生產(chǎn)實(shí)際需要進(jìn)一步結(jié)合,還要開(kāi)展雙粒和多粒的重播檢測(cè)研究,不斷的完善和改進(jìn)該套檢測(cè)系統(tǒng),并運(yùn)用于大范圍的田間試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證新一代三七精密播種機(jī)的排種性能。