本發(fā)明涉及玉米播種機(jī)，具體為一種玉米錯(cuò)位播種機(jī)及播種方法。

背景技術(shù)：

1、玉米作為全球三大糧食作物之一，其種植面積和產(chǎn)量在糧食安全中占據(jù)重要地位。隨著人口增長(zhǎng)和耕地資源的有限性，提升玉米單產(chǎn)成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要目標(biāo)。播種作為玉米種植的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接決定了作物的生長(zhǎng)密度、通風(fēng)透光條件以及后期管理效率。然而，傳統(tǒng)種植模式與配套機(jī)械技術(shù)仍存在顯著短板，嚴(yán)重制約了玉米產(chǎn)能的進(jìn)一步提升。

2、現(xiàn)有玉米播種機(jī)多采用整體焊接式機(jī)架與固定行數(shù)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致以下問(wèn)題：行數(shù)調(diào)節(jié)困難：機(jī)架長(zhǎng)度與播種行數(shù)綁定（如8行或12行），小地塊使用大型設(shè)備導(dǎo)致“大馬拉小車”，而大地塊需重復(fù)作業(yè)，效率降低30%-50%；組裝與運(yùn)輸?shù)托В赫麢C(jī)長(zhǎng)度超過(guò)6米（12行機(jī)），鄉(xiāng)村道路通行困難，且拆卸組裝需3-4小時(shí)；懸掛兼容性差：傳統(tǒng)兩點(diǎn)懸掛系統(tǒng)對(duì)機(jī)架平衡性要求苛刻，適配不同馬力拖拉機(jī)時(shí)需定制化改造，成本增加15%-20%；?功能單一：傳統(tǒng)播種機(jī)功能固化，難以實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”。例如，多數(shù)機(jī)械僅支持固定行距播種，無(wú)法靈活切換窄行（如40cm）與寬行（如80cm）模式；維護(hù)與升級(jí)成本高：傳統(tǒng)設(shè)備部件高度集成，故障時(shí)需整體更換或送修，且技術(shù)升級(jí)需更換整機(jī)。

3、傳統(tǒng)播種機(jī)因結(jié)構(gòu)固化與兼容性不足，難以適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的多樣化需求，因此，設(shè)計(jì)實(shí)用性強(qiáng)和行數(shù)靈活拓展的一種玉米錯(cuò)位播種機(jī)是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種玉米錯(cuò)位播種機(jī)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種玉米錯(cuò)位播種機(jī)，包括若干播種模塊和支撐模塊，

3、支撐模塊設(shè)置在播種模塊兩端，若干播種模塊通過(guò)支撐模塊依次連接并共用相鄰支撐模塊；

4、播種模塊包括中央定位基準(zhǔn)座一、輕量化固定架、播種單元、定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一及測(cè)距傳感器一，中央定位基準(zhǔn)座一固定于輕量化固定架中部，播種單元通過(guò)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一鏡像分布在中央定位基準(zhǔn)座一兩側(cè)，測(cè)距傳感器一集成于中央定位基準(zhǔn)座一上以監(jiān)測(cè)播種單元間距；

5、支撐模塊包括中央定位基準(zhǔn)座二、輕量化嵌套連接桁架、定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)二及測(cè)距傳感器二，輕量化嵌套連接桁架鏡像分布于中央定位基準(zhǔn)座二兩側(cè)并連接輕量化固定架，通過(guò)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)二調(diào)節(jié)伸縮量，測(cè)距傳感器二測(cè)量支撐模塊與播種單元間距；

6、播種單元集成輕量化開(kāi)溝器、指夾式播種器、輕量化覆土器及輕量化壓平器。

7、根據(jù)上述技術(shù)方案，輕量化固定架包括四角定位板、輕量化中央固定板、連接板、底部加固板及四角固定梁，四角固定梁呈矩形分布且末端固定四角定位板，輕量化中央固定板通過(guò)連接板固定于四角定位板中心，底部加固板連接下端四角定位板，中央定位基準(zhǔn)座一固定于四角固定梁中部。

8、根據(jù)上述技術(shù)方案，定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一包括輕量化調(diào)節(jié)定位座、鋁合金定位導(dǎo)軌、鋁合金往復(fù)驅(qū)動(dòng)桿、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及齒輪傳動(dòng)組件，鋁合金定位導(dǎo)軌和鋁合金往復(fù)驅(qū)動(dòng)桿對(duì)稱貫穿中央定位基準(zhǔn)座一并活動(dòng)連接輕量化固定架，輕量化調(diào)節(jié)定位座鏡像設(shè)置于中央定位基準(zhǔn)座一兩側(cè)，鋁合金定位導(dǎo)軌滑動(dòng)貫穿輕量化調(diào)節(jié)定位座，鋁合金往復(fù)驅(qū)動(dòng)桿通過(guò)往復(fù)螺紋結(jié)構(gòu)與輕量化調(diào)節(jié)定位座配合，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)齒輪傳動(dòng)組件連接鋁合金往復(fù)驅(qū)動(dòng)桿，播種單元安裝于輕量化調(diào)節(jié)定位座上。

9、根據(jù)上述技術(shù)方案，輕量化開(kāi)溝器通過(guò)輕量化第一連接臂活動(dòng)安裝于輕量化調(diào)節(jié)定位座前端，指夾式播種器固定于輕量化調(diào)節(jié)定位座的容納槽內(nèi)，輕量化覆土器及輕量化壓平器通過(guò)輕量化第二連接臂安裝于輕量化固定架后端；

10、輕量化壓平器包括連接架、壓平輥及彈性壓平機(jī)構(gòu)，連接架通過(guò)螺栓固定于輕量化第二連接臂末端，壓平輥活動(dòng)設(shè)置于連接架內(nèi)，兩端通過(guò)卡座組件可旋轉(zhuǎn)安裝；

11、彈性壓平機(jī)構(gòu)，由升降桿和彈簧組成，升降桿垂直貫穿連接架的導(dǎo)向孔，彈簧套設(shè)于升降桿上。

12、根據(jù)上述技術(shù)方案，中央定位基準(zhǔn)座二包括輕量化支撐架和輕量化升降式底座，輕量化支撐架由上框架和下框架通過(guò)鏤空連接板固定，上框架比下框架短，形成等腰梯形設(shè)計(jì)；輕量化升降式底座含可升降的輕量化萬(wàn)向輪組件，通過(guò)螺紋驅(qū)動(dòng)組件調(diào)節(jié)高度。

13、根據(jù)上述技術(shù)方案，輕量化嵌套連接桁架包括上下對(duì)稱分布的輕量化伸縮桿組，兩端分別連接輕量化固定架和中央定位基準(zhǔn)座二，呈等腰梯形分布；輕量化伸縮桿組末端設(shè)有定位探頭端，輕量化伸縮桿組采用鋁合金管制成。

14、根據(jù)上述技術(shù)方案，定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)二包括驅(qū)動(dòng)組件、錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)及輕量化螺紋套筒，驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸與輕量化螺紋套筒配合以調(diào)節(jié)輕量化嵌套連接桁架伸縮量。

15、根據(jù)上述技術(shù)方案，輕量化調(diào)節(jié)定位座通過(guò)輕量化第三連接臂活動(dòng)連接輕量化固定架，輕量化固定架上設(shè)有位移檢測(cè)標(biāo)記，用于冗余校驗(yàn)播種單元位置。

16、根據(jù)上述技術(shù)方案，測(cè)距傳感器一和測(cè)距傳感器二采用光學(xué)或激光測(cè)距模塊，實(shí)時(shí)反饋播種單元與支撐模塊的間距數(shù)據(jù)，測(cè)距傳感器二的信號(hào)發(fā)射端直接發(fā)射至播種單元，沿途組件設(shè)有貫穿孔，貫穿孔內(nèi)壁設(shè)激光反射涂層。

17、一種玉米錯(cuò)位播種機(jī)播種方法，包括以下步驟：

18、s1，行距設(shè)定與校準(zhǔn)：

19、根據(jù)目標(biāo)行距設(shè)定測(cè)距傳感器一與測(cè)距傳感器二的半間距閾值；

20、啟動(dòng)播種機(jī)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一，使播種單元移動(dòng)至初始位置，校準(zhǔn)測(cè)距傳感器一的零點(diǎn)；

21、通過(guò)螺紋驅(qū)動(dòng)組件調(diào)節(jié)輕量化升降式底座高度，使播種單元的開(kāi)溝器與地面接觸，校準(zhǔn)播種深度。

22、s2，動(dòng)態(tài)播種與實(shí)時(shí)調(diào)整：

23、測(cè)距傳感器一實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)播種單元與中央定位基準(zhǔn)座一的間距，若窄行半間距偏差＞1mm，驅(qū)動(dòng)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一的鋁合金往復(fù)驅(qū)動(dòng)桿移動(dòng)播種單元，修正行距；

24、測(cè)距傳感器二通過(guò)支撐模塊的貫穿孔發(fā)射激光，經(jīng)內(nèi)壁反射涂層增強(qiáng)信號(hào)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相鄰播種模塊間距，若寬行半間距偏差＞2mm，驅(qū)動(dòng)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)二的輕量化螺紋套筒調(diào)節(jié)嵌套連接桁架的伸縮量，修正寬行間距；

25、通過(guò)雙測(cè)距傳感器協(xié)同反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)窄行密植與寬行間作的行數(shù)靈活拓展。

26、s3，冗余校驗(yàn)與故障處理：

27、通過(guò)輕量化固定架的位移檢測(cè)標(biāo)記人工校驗(yàn)播種單元位置，若與測(cè)距傳感器一數(shù)據(jù)偏差＞3mm，觸發(fā)系統(tǒng)自檢；

28、當(dāng)測(cè)距傳感器一或測(cè)距傳感器二失效時(shí)，切換至相鄰播種模塊的測(cè)距數(shù)據(jù)，維持寬窄行交替播種邏輯。

29、s4，多作物間作模式切換：

30、通過(guò)定位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)二一鍵復(fù)位嵌套連接桁架至預(yù)設(shè)寬行間距，適配玉米與大豆間作需求；

31、更換指夾式播種器的種子夾持部件，匹配不同作物種子尺寸。

32、s5，播種后維護(hù)：

33、作業(yè)完成后，通過(guò)螺紋驅(qū)動(dòng)組件抬升輕量化升降式底座，脫離地面接觸；

34、清理貫穿孔內(nèi)壁粉塵，檢查激光反射涂層反射率，若＜90%則噴涂修復(fù)；

35、對(duì)鋁合金定位導(dǎo)軌及輕量化螺紋套筒進(jìn)行潤(rùn)滑保養(yǎng)，消除機(jī)械磨損間隙。

36、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：

37、（1）增產(chǎn)提質(zhì)：通過(guò)寬窄行密植技術(shù)，較傳統(tǒng)等行距增產(chǎn)，窄行密集播種結(jié)合通風(fēng)透光的寬行設(shè)計(jì)，提升光能利用率，寬行改善通風(fēng)透光條件，減少植株間遮陰，促進(jìn)光合作用效率，窄行合理利用土地空間，在保證密度的同時(shí)避免擁擠，提升單株?duì)I養(yǎng)分配效率；

38、（2）模塊化快速組裝與高兼容性：模塊化播種機(jī)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化接口（如螺栓連接、柔性接口）實(shí)現(xiàn)功能模塊（播種、傳動(dòng)、支撐等）的快速拆裝，減少傳統(tǒng)固定架的繁瑣焊接或定制化裝配流程，降低人工成本與時(shí)間消耗，通過(guò)模塊化后置框架，前端設(shè)置有連接點(diǎn)（與拖拉機(jī)三點(diǎn)懸掛裝置匹配），兼容30-120馬力拖拉機(jī)，無(wú)需定制化改裝，可拆解為小尺寸的單元，適配小型貨車運(yùn)輸，減少運(yùn)輸空間占用，小地塊（4-6行）與大型農(nóng)場(chǎng)（12-16行）共用同一模塊庫(kù)，用戶無(wú)需重復(fù)購(gòu)置設(shè)備；

39、（3）行數(shù)靈活調(diào)節(jié)：通過(guò)嵌套式導(dǎo)軌和鎖緊螺栓，單次擴(kuò)展增量為2行（最小2行，最大16行），行數(shù)調(diào)節(jié)范圍覆蓋4-16行，新增播種模塊自動(dòng)接入中央控制系統(tǒng)，播種參數(shù)（行距、深度）一鍵同步校準(zhǔn)，避免逐行手動(dòng)調(diào)節(jié)；

40、（4）行數(shù)靈活拓展：雙傳感器協(xié)同反饋，測(cè)距傳感器一（窄行控制）與測(cè)距傳感器二（寬行控制）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)播種單元間距，動(dòng)態(tài)調(diào)整定位機(jī)構(gòu)，可增設(shè)imu姿態(tài)補(bǔ)償，通過(guò)慣性測(cè)量單元檢測(cè)機(jī)身傾角，動(dòng)態(tài)修正播種深度與行距偏移，確保行距均勻性；

41、（5）復(fù)雜地形適應(yīng)能力：高強(qiáng)鋁合金桁架與等腰梯形支撐架設(shè)計(jì)，抗側(cè)向力能力提升，適用于丘陵、坡地作業(yè)，彈簧緩沖壓平輥?zhàn)赃m應(yīng)地面起伏，確保種子覆土均勻性，萬(wàn)向輪組件全向移動(dòng)設(shè)計(jì)，支持坡地連續(xù)作業(yè)，減少打滑風(fēng)險(xiǎn)；

42、（6）多作物間作快速切換：一鍵式行距調(diào)節(jié)，嵌套式桁架伸縮量無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)，支持玉米與大豆間作模式切換，耗時(shí)簡(jiǎn)短，快拆式指夾播種器，更換種子夾持部件僅需10分鐘，適配玉米、大豆、牧草等多種作物；

43、（7）輕量化與高效作業(yè)：鋁合金與碳纖維復(fù)合材料替代傳統(tǒng)鋼材，整機(jī)重量降低30%-50%，降低牽引能耗，畝均播種時(shí)間較傳統(tǒng)機(jī)械縮短，日作業(yè)面積提升；

44、（8）冗余校驗(yàn)與高可靠性：通過(guò)雙校驗(yàn)機(jī)制，位移檢測(cè)標(biāo)記的設(shè)計(jì)有助于人工校驗(yàn)播種單元位置，誤差＞3mm觸發(fā)報(bào)警，單傳感器失效時(shí)，自動(dòng)切換相鄰模塊數(shù)據(jù)，保障連續(xù)作業(yè)。