打顶装置的结构,主要由液压缸、机架、弹簧连接装置、传动轴 、套筒、皮带轮、刀盘、仿形架、光电传感器等组成。
为实现打顶装置刀盘的升降、使得刀盘能够及时调整打顶高度,设计了一种能够同时实现旋转与升降的打顶机构,通过弹簧连接装置将液压缸与传动轴进行连接,使得液压缸升降时产生的冲击能够利用弹簧装置进行消除,从而使得刀盘轨迹平滑变化。
打顶控制主要包括棉花高度测量及刀盘位置的调整2个关键问题,棉花高度测量采用光电传感器进行采集,通过对传感器信号的分析,得到植株的高度,信号采集如图2所示。通过光栅信号的明暗变化,得到棉花的相对高度;刀盘位置调整是以棉花高度信号为基准与刀盘实际位置信号进行比较,获得刀盘与棉花高度之间高度的差值,并以此作为调节棉花打顶高度的依据,将此差值传递给控制系统,根据模糊PID控制方式控制液压比例阀,改变液压缸的伸缩量,使得刀盘位置以图3所示的轨迹进行变化,使其在完成打顶作业的同时,使刀盘轨迹更加平滑,减轻震荡,实现刀盘位置的调整。