(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210602308.8 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 天津理工大 学 地址 300384 天津市西青区 宾水西道391号 (72)发明人 李霞　江张军　王思超　李兴龙　 (74)专利代理 机构 天津创智睿诚知识产权代理 有限公司 12 251 专利代理师 王海滨 (51)Int.Cl. A01B 13/08(2006.01) A01B 15/00(2006.01) G01L 11/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 30/27(2020.01) (54)发明名称 一种自动寻优的气动深松机 (57)摘要 本发明公开了一种自动寻优的气动深松机， 包括机架和设置在机架上的深松装置、 空气发生 装置、 深度控制装置、 牵引装置和自动寻优检测 控制装置； 气压发生装置为深松装置的喷嘴供给 高压气体； 牵引装置用于与拖拉机连接； 自动寻 优检测控制装置包括倾角传感器、 轴销传感器、 旋转编码器和上位机软件检测平台， 通过倾角传 感器、 轴销传感器、 旋转编码器分别采集工作过 程中的深松深度、 深松阻力、 深松速度数据， 上位 机软件检测平台中内置了已经训练好的气压值 寻优模型， 能够根据深松深度、 深松阻力、 深松 速 度等实时数据预测出实时最优的目标气压值并 控制气压发生装置的气压阀门使其释放出目标 气压值大小的气压， 以使气压大小适合不同土壤 类型的深松作业。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114982396 A 2022.09.02 CN 114982396 A 1.一种自动 寻优的气动深松机， 其特征在于： 包括机架和设置在机架上的深松装置、 空 气发生装置、 深度控制装置、 牵引装置和自动寻优检测控制装置； 所述深松装置包括 铲柄、 铲头和喷 嘴， 铲头安装在铲柄底端， 喷 嘴设置在铲头上； 所述气压发生装置为深松装置的喷 嘴供给高压气体； 所述深度控制装置用于调节深松深度； 所述牵引装置用于与拖拉机连接； 所述自动寻优检测控制装置， 包括倾角传感器、 轴销传感器、 旋转编码器和上位机软件 检测平台， 倾角传感器安装于牵引装置上， 用于检测深松深度数据； 轴销 传感器安装在牵引 装置与拖拉机连接处， 用于检测深松阻力数据； 旋转编 码器安装在拖拉机驱动轴上， 用于检 测深松速度数据； 所述倾角传感器、 轴销 传感器、 旋转编 码器的检测数据实时发送至上位机 软件检测平台， 上位机软件检测平台中内置了已经训练好的气压值寻优模型， 能够根据输 入的深松深度、 深松阻力、 深松速度等实时数据预测出实时最优的目标气 压值， 然后上位机 软件检测平台控制气 压发生装置的气 压阀门使其释放出目标气 压值大小的气压， 以使气压 大小适合不同土壤 类型的深松作业。 2.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述机架包括机架前 梁、 机架中梁、 机架支撑板、 机架后梁， 上述的机架前梁、 机架中梁、 支撑板、 机架后梁通过焊 接组成整个机架。 3.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述深松装置的数量为 3‑6个， 等间距固定安装在机架上。 4.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述气压发生装置， 包 括空气压缩机、 电动机、 皮带和储气罐， 储气罐 的顶部设置有支撑板， 空气压缩机和电动机 设在支撑板上， 电动机的输出轴与空气压缩机的输入轴通过皮带连接， 储气罐 的出气口设 置气压阀门， 通过该气压阀门控制气压发生装置的供气气压； 气压发生装置的供气口通过 气体软管与深松装置的喷 嘴连通。 5.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述牵引装置， 包括固 定连杆、 两个悬挂连杆、 两个下悬挂和支架， 成左右对称的两个下悬挂分别焊接于机架前梁 上， 两个悬挂连杆的下端与下悬挂上端一一对应连接， 两个悬挂连杆 的上端与固定连杆上 端连接， 固定连 杆下端被支 架连接在机架上。 6.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述深度控制装置包括 深度伸缩臂和限深轮， 两个深度伸缩臂竖直固接在机架后梁两侧， 限深轮固接在深度伸缩 臂的下端。 7.根据权利要求6所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述深度伸缩臂由外套 筒和内杆 组成， 外套筒 上沿高度方向等间距开设有多个通孔， 内杆上至少设置一个螺栓孔， 内杆和外套筒通过螺栓连接， 通过调节螺栓的不同安装位置以调节深度伸缩臂的长度， 进 而可调节不同的耕深。 8.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述铲柄是基于滑切原 理设计成具有滑切效应的铲柄。 9.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述铲头是基于减阻原 理设计的异形铲头， 铲头通过螺 栓安装在铲柄底端。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114982396 A 210.根据权利要求1所述的自动寻优的气动深松机， 其特征在于： 所述的上位机软件检 测平台的气压值 寻优模型的构建方法如下： 首先采集气动深松数据， 对气动深松数据样本进行预处理， 将预处理后的气动深松数 据样本分为训练样本集和测试样本集； 然后构建RBF神经网络模型， 将训练样本集输入RBF 神经网络模型中进 行训练， 在训练过程中采用粒子群优化算法进 行参数寻优， 得到RBF神经 网络模型的最佳参数， 从而最终得到训练好的气压值 寻优模型。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114982396 A 3