CN111867350B - 农业沟槽深度系统和设备 - Google Patents

Abstract

用于调节由农业种植机的行单元所开垦的沟槽的深度的系统、方法以及设备。所述行单元包含被构造成修改犁沟深度的沟槽深度调节组件。在一个实施例中，所述深度调节组件可以包含齿轮箱，所述齿轮箱具有与齿条接合的一个或多个齿轮。所述齿轮箱可以枢转地连接至深度调节主体，所述深度调节主体支撑调节规轮臂的向上行程的摇臂。在另一实施例中，所述深度调节组件可以包含深度调节臂，所述深度调节臂具有与从动螺杆协作的螺杆接收器，所述从动螺杆调节作用于所述规轮上的深度调节臂的位置以调节沟槽深度。

Description

农业沟槽深度系统和设备

背景技术

近年来，农民已经认识到需要选择和维持适当的种植深度以确保适当的种子环境(例如，温度和湿度)和幼苗出苗。为了改善农艺实践方法，农民还期望了解实际种植深度与指标(比如出苗和产量)之间的关系。常规的农业种植机仅包含用于调节最大种植深度的设备，由于土壤条件或种植机行单元(row unit)上的向下压力不足，在操作期间可能无法维持所述最大种植深度。即使在具有用于确定整个沟槽深度是否已经损失的传感器的现代种植机的操作中，仍然不能确定所种植的实际深度。因此，需要用于控制和/或测量由农业种植机所开垦的沟槽的深度的系统、方法以及设备。

附图说明

图1为农业行单元的实施例的右侧视图。

图2为农业行单元的另一个实施例的右侧视图，其中为清楚起见移除了某些部件。

图3为图2的农业行单元的立体图。

图4为图2的农业行单元的立体图，其中为清楚起见移除了右规轮。

图5为图2的农业行单元的放大的局部右侧视图。

图6为图2的农业行单元的后视图。

图7为深度调节组件和次级深度调节组件的实施例的侧视图。

图8为深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的侧视图。

图9为深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的侧视图。

图10为深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的侧视图。

图10A为深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的侧视图。

图11示意性地示出用于控制犁沟深度的系统的实施例。

图12为深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的侧视图。

图13为设置于行单元框架上的深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的立体图。

图13A为图13的深度调节组件和次级深度调节组件的、当沿着图13的线X-X观察时的侧视图。

图13B为图13的深度调节组件和次级调节组件的放大立体图，其中行单元框架被移除。

图14为设置于行单元框架上的深度调节组件和次级深度调节组件的另一个实施例的立体图。

图14A为图14的深度调节组件和次级深度调节组件的、当沿着图14的线Y-Y观察时的侧视图。

图14B为图14的深度调节组件和次级深度调节组件的侧视图，其示出其中滚轮被替换为嵌齿轮的替代实施例。

图15为深度调节组件的另一个实施例的立体图，其中所述深度调节组件具有设置于所述行单元框架上的旋转致动器。

图I5A为图15的深度调节组件的侧视图。

图15B为图15A的包含手动调节件的深度调节组件的侧视图。

图16为深度调节组件的另一个实施例的局部立体图，其中所述深度调节组件具有设置于所述行单元框架上的齿条上的旋转致动器。

图16A为图16的深度调节组件的侧视且局部剖视图。

图16B为图16的深度调节组件的另一个实施例的侧视且局部剖视图。

图16C为图16的深度调节组件的另一个实施例的侧视且局部剖视图。

图16D为图16C的实施例的后视图。

图16E为深度调节组件的另一个实施例的后视图。

图17为示出与深度调节组件的另一个实施例相适配的示例行单元的侧视图。

图17A为图17的实施例的放大图。

图18为具有位置定位系统的深度调节组件的另一个实施例的侧视且局部剖视图。

图18A为图18的实施例的后视图。

图19为具有位置定位系统的深度调节组件的另一个实施例的侧视且局部剖视图。

图19A为图19的实施例的后视图。

图20A为具有位置定位系统的深度调节组件的另一个实施例的立体图，其中所述位置定位系统被显示为安装至行单元框架构件。

图20B为图20A的深度调节组件实施例的放大立体图，其中行单元框架构件被移除。

图20C为图20B的实施例的立体图，其中齿条被移除。

图20D为图20B的实施例的右侧视图。

图20E为图20C的实施例的右侧视图。

图20F为图20C的实施例的后视图。

图20G为图20A的实施例的齿条的底部的立体图。

图20H为图20A的实施例的齿条和滚轮的另一个立体图。

图20I为图20A的齿条的另一个立体图。

图20J为图20A的实施例的齿轮箱的立体图。

图20K为图20J的齿轮箱的内部的蜗杆和蜗轮的立体图。

图21为具有位置定位系统的深度调节组件的另一个实施例的侧视且局部剖视图。

图22为深度调节组件的另一个实施例的后立体图，所述深度调节组件类似于图20A的实施例并且包含位置定位系统。

图22A为图22的深度调节组件的实施例的前立体图。

图23A和图23B为图22的实施例的放大立体图，其示出UHMW引导件。

图24为图22的实施例的放大立体图，其示出覆盖件被从马达以及电路板移除，以示出磁体以及霍尔效应传感器和电路板上的电流传感器。

图25为图22的实施例的另一个放大立体图，其示出覆盖件被从马达和电路板移除，以示出磁体、霍尔效应传感器、电路板上的另一电流传感器和加速度计。

图26为图22的实施例的、当沿着图22的线26-26观察时的放大横截面视图，其示出与覆盖件内的电路板上的霍尔效应传感器有关的磁体。

图27为深度调节组件的另一个实施例的后立体图，所述深度调节组件类似于图22的实施例并且包含归位系统。

具体实施方式

现在参考附图，其中在所有的多个视图中，相同的附图标记指示相同的或相对应的部件。图1示出一种农业器具(例如，种植机)，所述农业器具包括通用机架(toolbar)8，多个行单元10以横向相间隔的关系安装至所述通用机架8。每个行单元10优选地通过平行的臂装置16安装至通用机架，以使得行单元被允许相对于通用机架竖向地平移。下压力致动器18可以安装至通用机架8以及平行的臂装置16，并且被构造成对行单元10施加补充的下压力。

行单元10包含支撑开垦盘组件60的框架14。开垦组件60可以包含两个成角度的开垦盘62，所述成角度的开垦盘被可滚动地安装至框架14的向下延伸的柄15。当行单元10沿向前的行进方向前进通过田地时，开垦盘62在土壤表面7中开垦出v形沟槽3(即，犁沟、种子犁沟)。行单元10包含规轮组件50，所述规轮组件可以包括两个规轮52，所述两个规轮通过两个规轮臂54枢转地安装至框架14的两侧。规轮52沿着土壤的表面滚动。在枢轴92处枢转地安装至框架14的深度调节组件90接触规轮臂54以限制规轮臂54的向上行程，从而限制由开垦盘组件60所开垦出的沟槽的深度。封闭组件40优选地枢转地联接至框架14并且被构造成使土壤运动返回至沟槽3中。

继续参考图1，种子5被从料斗12传送至种子计量器30，所述种子计量器被构造成使所供应的种子单颗化。计量器30可以为真空型计量器，比如在申请人的国际专利公开第WO/2012/129442号中所公开的那样，所述国际专利公开的公开内容被通过引用全文并入本文中。在操作中，种子计量器30优选地将所供应的种子布置到种子管32中，所述种子管可以被可移除地安装至框架14。在运行中，由计量器30布置的种子5通过种子管32掉落至沟槽3中。

转向图2至图6，更详细地示出深度调节组件90。深度调节组件90包含摇臂95，所述摇臂枢转地安装至深度调节主体94。深度调节主体94围绕枢轴92枢转地安装至行单元框架14。手柄98被可滑动地接收于深度调节主体94内，以使得使用者可以选择性地使手柄(例如，使得可以被形成为手柄98的一部分的对应地左钩部99-1和右钩部99-2)与形成在行单元框架14内的多个深度调节狭槽97(图6)中的一个接合和分离。参考图7，手柄98被部分地滑动地接收于深度调节主体94的腔710内，并且可选的弹簧730与设置于手柄98的底端上的环形唇740接合。弹簧730施加弹性力以将钩部99(图6)保持于所选择的狭槽97中，但是允许使用者将手柄98撤回以使得钩部99与狭槽97暂时地分离。在运行中，规轮52的向上行程受到规轮臂54与摇臂95的接触的限制。当规轮中的一个(例如，左规轮52-1)遇到障碍物时，摇臂95容许左规轮臂54-1向上行进，同时使右规轮52-2降低相同的绝对位移，以使得行单元10上升障碍物的高度的一半。

应当理解的是，手柄98和深度调节主体94包括初级深度调节件子组件，所述初级深度调节件子组件被构造成允许使用者选择多个预先选择的犁沟深度中的一个。预先选择的犁沟深度各自对应于深度调节狭槽97中的一个。在某些实施例中，如稍后详细地描述的那样，可以使用致动器来调节手柄98的位置，而不是使用手柄98来手动地选择深度调节狭槽；例如，可以设置安装到行单元框架14的线性致动器(未示出)以调节手柄98的位置。替代地，旋转致动器可以使齿轮转动，这调节手柄的相对于深度调节狭槽97的位置。

在图7-图10A以及图12中所示的实施例中的每一个中，次级深度调节组件被构造成修改预先选择的犁沟深度中的一个或多个。次级深度调节组件可以通过比初级深度调节组件所能够实现的深度修改(例如，通过选择哪个深度调节狭槽97被手柄98所接合)更精确的调节(例如，通过更小的调节梯级)来修改预先选择的犁沟深度。例如，参考图7，深度调节组件90A包含对深度调节组件90A的有效长度进行调节的致动器720。在所示实施例中，致动器720的伸长确定摇臂95的相对于深度调节主体94的位置。如图所示，摇臂95枢转地安装至可运动的构件770，所述可运动的构件具有腔775，所述腔用于接收安装至深度调节主体94(或与深度调节主体一起被形成为一个部件)的突起760。突起760和腔775保持可运动的构件相对于深度调节主体94对准，但是允许致动器720修改沿着与摇臂95的枢转轴线相平行的轴线的位置。应当理解的是，对于手柄98的任何给定的深度设定，对致动器720的伸长(以及因此对深度调节组件的有效长度)的修改会修改犁沟的深度。本文中所描述的次级深度调节组件中的任意一个均可以被用作唯一的深度调节件，以使得不需要设定初级深度调节件，由此次级深度调节件可以在整个深度设定的范围上调节深度调节主体94。

图8示出具有次级深度调节组件的深度调节组件90B的另一个实施例，其中针对深度调节手柄98的任何给定的设定，致动器800均修改这样的角位置，在该角位置处一个或多个规轮臂54被深度调节组件90B停止。致动器800调节表面810的位置，所述表面枢转地安装至规轮臂54；表面810被设置成在规轮臂54的最大的向上行程的点处接触摇臂95。致动器800的伸长以及因此对表面810的位置的修改从而修改规轮的最大的向上行程的点，并且因此修改由规轮所确定的犁沟深度。在某些实施例中，可以将功能上相似的致动器800和枢转地安装的表面810安装至两个规轮臂54。

图9示出具有次级深度调节组件的深度调节组件90C的另一个实施例，其中修改过的摇臂900被构造成修改其形状，以便针对手柄98的任何给定的深度设定来修改犁沟深度。摇臂900包含分别接触规轮臂54-1和54-2的部分910-1、910-2，以限制规轮臂的向上行程。致动器950改变部分910-1与910-2之间的角度并且因此改变摇臂900的形状。致动器950的缩回使构件910升高，并且因此修改规轮臂54的最大高度以及犁沟深度。

图10示出具有次级深度调节组件的深度调节组件90D的另一个实施例，其中摇臂95优选地围绕由枢轴1010限定的侧向延伸的轴线而枢转地安装至深度调节主体94。致动器1000优选地确定摇臂95围绕枢轴1010相对于深度调节主体94的角位置，从而修改规轮臂54的最大的向上行程以及犁沟深度。

图10A示出图10中所示的实施例的替代方案。在该实施例中，来自图10的枢轴1010被移除，并且摇臂95附接至连接器1011，所述连接器围绕枢轴92枢转。

图12示出具有次级深度调节组件的深度调节组件90E的又一个实施例，其中致动器1230使深度调节构件1210(例如，楔形件)前进，所述深度调节构件被滑动地固定至规轮臂并且被设置成沿着规轮臂54的长度滑动。致动器1230(例如，线性致动器，比如电动、液压或气动致动器)选择性地修改(例如，通过伸长或缩回)深度调节构件1210的位置(例如，所述深度调节构件沿着规轮臂54的长度的位置)。深度调节构件1210的沿着规轮臂的长度的位置修改规轮臂的相对于摇臂95的最上部的角位置，并且因此修改由行单元在运行中所开垦的犁沟的深度。致动器1230可以例如通过固定至板1225(所述板安装至规轮臂54)而安装至规轮臂54。

在某些实施例中，致动器1230可以借助于偏压机构来调节深度调节构件1210的位置。当致动器1230伸长时，偏压机构可以增大或减小楔形件1210上的偏压力。例如，如图12中所示，致动器1230可以修改偏压构件(比如板1220)的相对于深度调节构件1210的位置。可选地，第一弹簧1215a可以在其第一端处固定至深度调节构件1210，并且可以在其第二端处固定至板1220。可选地，第二弹簧1215b可以在其第一端处固定至板1220并且可以在其第二端处固定至板1225。在图12中所示的未偏转位置中，弹簧1215a、1215b都未在偏压构件1210上施加显著的力。当致动器1230从未偏转位置前进时，弹簧在偏压构件1220上施加逐渐增大的前进力(例如，通常朝向摇臂95)。当致动器1230从未偏转位置缩回时，弹簧在偏压构件1220上施加逐渐增大的缩回力(例如，通常远离摇臂95)。

在操作中，当从致动器1230(例如，经由图12中所示的偏压机构的弹簧1215a)传递至摇臂95的力的分量超过摇臂95在规轮臂上(或者在摇臂已经接触深度调节构件的情况下，超过所述摇臂在深度调节构件上)的相反的作用力时，深度调节构件1210前进，从而迫使摇臂95更加远离规轮臂并且减小犁沟深度。应当理解的是，偏压力可以通过致动器1230的伸长而逐渐地增大但不足以使深度调节构件1210前进，直至致动器的充分的伸长或直至下压力的减小。

图13和图14为行单元框架14的立体图，其分别示出设置于行单元14上的深度调节组件90F和90G的替代实施例。

参考图13A，示出深度调节组件90F的、当沿着图13的线X-X观察时的侧视图。图13B为深度调节组件90F的放大立体图，其中为了清楚起见，移除了行单元框架14并且以虚线示出手柄98。

深度调节组件90F包含壳体1494，所述壳体被接收于行单元框架14的侧壁之间。通过使手柄98接合于多个深度调节狭槽97中的一个内，能够沿着行单元框架14的深度调节狭槽97可调节地定位壳体1494，以实现最初的预先选择的犁沟深度。手柄98包含钩部99-1、99-2，所述钩部延伸至狭槽97中，从而将壳体1494定位于所期望的狭槽97处。

深度调节组件90F的次级深度调节组件包括致动器1450(比如电动马达)、驱动螺杆1410、驱动构件1420、凸轮臂1460以及嵌齿轮1430，它们全部协作以相对于行单元框架14可调节地定位摇臂95，如在下文中所描述的那样。

如图13A中所示，驱动螺杆1410延伸至壳体1494中并且由致动器1450驱动。驱动螺杆1410被驱动构件1420可旋拧地接收。嵌齿轮1430可旋转地设置于驱动构件1420上。凸轮臂1460具有近侧端1461和远侧端1462。凸轮臂1460的远侧端1462围绕枢轴92可枢转地安装。凸轮臂的近侧端1461包含与嵌齿轮1430接合的齿1463。摇臂95枢转地附接至凸轮臂1460的远侧端1462。止动件1470-1和1470-2可以在凸轮臂1460的两侧上设置于壳体1494中，以限制凸轮臂1460的在顺时针和逆时针旋转中的旋转运动。

在操作中，致动器1450使驱动螺杆1410旋转，从而使可旋拧地附接至所述驱动螺杆的驱动构件1420沿着驱动螺杆1410向上或向下旋拧，以使得所述驱动构件在壳体1494内升高和降低。如果致动器1450使驱动螺杆1410沿使驱动构件1420沿着驱动螺杆1410向上旋拧的方向旋转，则嵌齿轮1430与凸轮臂1460的齿1463接合，从而使凸轮臂1460围绕枢轴92逆时针枢转(如图13A中所示)，这使摇臂95相对于行单元框架14升高，从而允许规轮臂54相对于框架构件14升高，从而增大犁沟深度。相反，如果致动器1450使驱动螺杆1410沿相反方向旋转以使驱动构件1420沿着驱动螺杆1410向下旋拧，则嵌齿轮1430与凸轮臂1460的齿1463接合，从而使凸轮臂1460围绕枢轴92顺时针枢转(如图13A中所示)，这迫使摇臂95相对于框架构件14降低，从而相对于框架构件14向下推动规轮臂54，并且继而减小犁沟深度。

参考图14A，示出深度调节组件90G的、当沿着图14的线Y-Y观察时的侧视图。与90F的实施例类似，深度调节组件90G包含接收于行单元框架14的侧壁之间的壳体1594。能够通过使手柄98接合于多个深度调节狭槽97中的一个内而沿着行单元框架14的深度调节狭槽97可调节地定位壳体1594，以实现最初的预先选择的犁沟深度。手柄98包含钩部或钉部99-1、99-2，所述钩部或钉部延伸至狭槽97中，从而将壳体1594固定于所期望的狭槽97处。

深度调节组件90G的次级深度调节组件包括致动器1550(比如电动马达)、驱动螺杆1510、驱动构件1520、凸轮臂1560以及滚轮1565(图14A)或嵌齿轮1530(图14B)，它们协作以相对于行单元框架14可调节地定位摇臂95，如在下文中所描述的那样。

如图14A中所示，驱动螺杆1510延伸至壳体1594中并且由致动器1550驱动。驱动螺杆1510被驱动构件1520可旋拧地接收。驱动构件1520具有倾斜的侧部1521，所述倾斜的侧部与可旋转地附接至凸轮臂1560的近侧端1561的滚轮1565接合。凸轮臂1560的远侧端1562围绕枢轴92可枢转地安装。摇臂95枢转地附接至凸轮臂1560的远侧端1562。在图14B中所示的替代实施例中，滚轮1565被替换为可旋转的嵌齿轮1530并且倾斜的侧部1521包含齿1563，当嵌齿轮1530旋转时，所述齿与嵌齿轮1530接合。止动件1570-1和1570-2可以在凸轮臂1560的两侧上设置于壳体1594中，以限制凸轮臂1560的在顺时针和逆时针旋转中的旋转运动。

在运行中，致动器1550使驱动螺杆1510旋转，从而使可旋拧地附接至所述驱动螺杆的驱动构件1520沿着驱动螺杆1510向上或向下旋拧，以使得所述驱动构件在壳体1594内升高和降低。如果致动器1550使驱动螺杆1510沿使驱动构件1520沿着驱动螺杆1510向上旋拧的方向旋转，则滚轮1565将沿着倾斜的侧部1521向下滚动，从而使凸轮臂1560围绕枢轴92逆时针枢转(如图14A中所示)，这使摇臂95相对于行单元框架14升高，从而允许规轮臂54相对于框架构件14升高，从而增大犁沟深度。相反，如果致动器1550使驱动螺杆1510沿相反方向旋转以使驱动构件1520沿着驱动螺杆1510向下旋拧，则滚轮1565将沿着弯曲的表面1521滚动，从而使凸轮臂1560围绕枢轴92顺时针枢转(如图14A中所示)，这迫使摇臂95相对于框架构件14降低，从而相对于框架构件14向下推动规轮臂54并且继而减小犁沟深度。应当理解的是，关于图14B中所示的实施例，其中滚轮1565和倾斜的表面1521被替换为接合倾斜的表面1521上的齿1563的嵌齿轮1530，实现了相同的作用。

在实施例90A、90B、90C、90D、90E、90F以及90G中的任何一个的替代实施例中，深度调节主体94、1494或1594不需要为可调节的。深度调节主体94、1494或1594可以相对于框架14保持固定，并且实施例90A、90B、90C、90D、90E、90F以及90G中的任何一个的次级调节组件将提供整个深度调节范围。代替在枢轴92处枢转，深度调节主体94、1494或1594被固定至框架14。

致动器(720、800、950、1000、1230、1450、1550)中的任何一个可以为电动、液压或气动致动器。

图15和图15A示出深度调节组件90H的另一个实施例，其中旋转致动器1650(比如电动马达)使齿轮1640-1和1640-2转动，所述齿轮调节深度调节主体1694的相对于深度调节狭槽97的位置。齿轮1640-1和1640-2分别具有接合于狭槽97中的齿1641-1和1641-2。旋转致动器1650连接至深度调节主体1694，所述深度调节主体在枢轴92处枢转地安装至框架14。摇臂95枢转地安装至深度调节主体1694。旋转致动器可以被齿轮减速(例如300：1)以容许齿轮1640-1和1640-2的较小的旋转。在该实施例中，旋转致动器1650替换手柄98。该实施例可以被用作唯一的深度调节组件，或者它可以被用作初级深度调节组件并且与先前所描述的任何其它次级深度调节组件结合使用。

图15B示出类似于深度调节组件90H的深度调节组件90H-1的替代实施例，但是其中深度调节主体1694被替换为深度调节主体1695、手柄轴1698以及弹簧1630。手柄轴1698附接至致动器1650并且被部分地滑动地接收于深度调节主体1695的腔1696内。弹簧1630与设置于手柄轴1698的底端上的环形唇1680接合。因此，弹簧1630施加弹性力以将齿轮1640保持于所选择的狭槽97中，但是允许使用者使用附接至致动器1650的手柄1660将致动器1650撤回，以使齿轮1640与狭槽97暂时地分离至所期望的预先设定的深度，以最小化为了达到所选择的深度而需要致动器1650行进的量。

图16和图16A示出深度调节组件90I的另一个实施例，其中齿条1710在深度调节狭槽97上方设置于行单元14上。从枢轴92至齿条1710的半径R(图16A)沿着具有两排齿1716-1、1716-2的齿条1710保持恒定。旋转致动器1750设置于齿条1710上方并且在齿轮箱1720处连接至手柄轴1798。旋转致动器1750包含连接至齿轮箱1720的马达1730。在图16的后立体图中，为了清楚起见而将旋转致动器1750移除以更好地示出齿条1710。齿轮箱1720具有齿轮1740，所述齿轮具有用于与齿条1710啮合的齿1741。在图16A中仅一个齿轮可见，但是应当理解的是，具有相应的齿1741-1、1741-2的相应的齿轮1740-1、1740-2将与齿条1710的相应的齿1716-1、1716-2可旋转地接合。手柄1799可以设置于马达1730上，以允许旋转致动器1750与齿条1710分离，以用于运动至齿条1710上的不同的位置以便预先设定所选择的深度。旋转致动器1750可以被齿轮减速(例如300：1)以容许齿轮1740-1和1740-2的较小的旋转。在该实施例中，旋转致动器1750替换先前的实施例中所描述的手柄98。手柄轴1798在齿轮箱1720处附接至致动器1750，并且被部分地滑动地接收于深度调节主体1794的腔1796内。弹簧1791与设置于手柄轴1798的底端上的环形唇1795接合。弹簧1791施加弹性力以保持齿轮1740与齿条1710啮合，但是允许使用者使用附接至致动器1750的手柄1799将致动器1750撤回，以使齿轮1740与齿条1710暂时地分离。深度调节主体1794在枢轴92处枢转地安装至框架14。摇臂95枢转地安装至深度调节主体1794。

图16B示出深度调节组件90I-1的替代实施例，所述深度调节组件90I-1类似于深度调节组件90I，但是其中手柄1799被替换为手动调节件1780。手动调节件1780可以为旋钮，螺栓头或其它合适的装置，以便在马达1730无法被电动驱动时允许使用者用手或工具手动地使马达1730运动以调节深度调节组件90I-1。

图16C为深度调节组件90J的另一个实施例的侧视且局部剖视图，深度调节组件90J进一步包含旋转致动器1750A。图16D为16C的实施例的后视图。在该实施例中，齿条1710包含在相应的齿1716-1和1716-2的侧向内侧的搁架1714-1和1714-2。滚轮1712-1和1712-2被固定至延伸穿过齿轮箱1720的轮轴1715。滚轮1712-1和1712-2骑跨(ride)在相应的搁架1714-1和1714-2上。由弹簧1791作用于齿轮1740-1和1740-2的力减小，因为所述力通过搁架1714-1和1714-2上的滚轮1712-1和1712-2起作用，从而容许齿轮1740-1和1740-2更容易在齿1716-1和1716-2上运动。另外，更容易维持齿轮啮合的中心距离。类似于图16B，手柄1799可以被替换为手动调节件1780。图16E示出深度调节组件90J-1的替代实施例，所述深度调节组件90J-1类似于深度调节组件90J，但是具有与齿轮1740-1和1740-2同轴的滚轮1712-1和1712-2。这简化了图16C和图16D中所示的实施例，以允许深度调节组件90J-1具有横跨齿1716的全部运动范围。

图17为比如在美国专利第6,827,029号(“示例‘029专利”)中所公开的常规的示例行单元1810的侧视图，所述美国专利被通过引用并入本文中，所述示例行单元1810与深度调节组件90X的另一个实施例相适配，如在下文中所描述的那样。图17A为图17的局部放大图。常规的示例行单元包含调节手柄(由“示例‘029专利的图2中的附图标记90所标识)，所述调节手柄被移除并且被替换为致动器1850，所述致动器联接至与调节杆1860接合的螺杆1841(对应于示例‘029专利的图2中的杆92)。深度调节组件90X经由支架1870安装至行单元1810，所述支架具有附接至通道构件1814的支架臂1870-1和1871-2。致动器1850包含马达1830和齿轮箱1820，所述齿轮箱驱动轴1821，所述轴经由联接器1840联接至螺纹杆1841。螺纹杆1841与延伸穿过通道构件1814的调节杆1860可旋拧地接合。调节杆1860具有接收器端1861，所述接收器端具有用于可旋拧地接收螺纹杆1841的螺纹螺母1862。调节杆1860延伸穿过通道构件1814并且在其远侧端处连接至摇臂1895。摇臂1895被钉至调节杆1860的远侧端，并且作用于相应的规轮臂1894-1和1894-2上。规轮臂1894-1和1894-2分别经由枢轴1892-1和1892-2枢转地连接至行单元1810的框架构件。规轮52-1和52-2分别连接至规轮臂1894-1和1894-2。

对于本文中所描述的深度调节组件(所述深度调节构件具有马达作为其致动器1450、1550、1650、1750、1850、1950、2050的一部分)中的任何一个，可以由致动器/马达1450、1550、1650、1730、1830、1930、1984、2030基于它们的沿任一方向的旋转来确定设定深度。如果致动器/马达1450、1550、1650、1730、1830、1930、1984、2030为步进马达，则可以通过深度控制和土壤监控系统300追踪沿任一方向进行的步数。

图18和图18A示出深度调节组件90K的另一个实施例，所述深度调节组件利用齿条1710和距离传感器1717来确定致动器1750B的沿着齿条1710的位置。图18A为图18的后视图。在该实施例中，距离传感器1717设置于齿轮箱1720的底部上，并且设置于壁架(ledge)1721上方，所述壁架设置于齿条1710的内表面1722上。在该实施例中，壁架1721具有相对于齿1716的恒定半径不断地变化的距离。感测距离的这种变化，距离传感器1717与深度控制和土壤监控系统300通信。

图19和图19A示出深度调节组件90L的另一个实施例，所述深度调节组件利用齿条1710和距离传感器1717来确定致动器1750C的沿着齿条1710的位置。图19A为图19的后视图。在该实施例中，距离传感器1717设置于手柄轴1798上。壁架1723的邻近于距离传感器1717的内壁1718具有横向于手柄轴1798的行进方向不断地变化的宽度。通过距离传感器1717感测至内壁1718的距离的变化，所述距离传感器与深度控制和土壤监控系统300通信。

距离传感器1717可以为能够测量距离的任何传感器。距离传感器的示例包含但不限于霍尔效应传感器和感应传感器。

图20A至图20K示出深度调节组件90M的另一个实施例，所述深度调节组件利用齿条1910和距离传感器1917来确定致动器1950的沿着齿条1910的位置。在该实施例中，距离传感器1917设置于齿条1910的壁架1921上方。在一个实施例中，距离传感器1917附接至齿轮箱1920。在该实施例中，壁架1921具有相对于齿1916的恒定半径不断地变化的距离。感测距离的这种变化，距离传感器1917与深度控制和土壤监控系统300通信。替代地，齿条1910可以具有类似于齿条1710上的内壁1718的内壁，其中距离传感器被设置成感测至内壁(未示出)的距离的变化。

在深度调节组件90M中，致动器1950设置于齿条1910上并且与所述齿条接合。致动器1950包含连接至齿轮箱1920并且驱动所述齿轮箱的电动马达1930。齿轮箱1920驱动齿轮1940-1和1940-2。齿轮1940-1和1940-2分别具有用于接合齿条1910上的齿1916(1916-1和1916-2)的齿1941-1和1941-2。

如在图20F中最好地观察的，齿轮箱1920经由轴1998连接至深度调节主体1994，所述深度调节主体围绕枢轴92枢转以调节摇臂95。在一个实施例中，轴1998经由连接件1922(图20E)连接至齿轮箱1920。轴1998在深度调节主体1994内部以环形唇1995终止(图20F)。在深度调节主体1994中设置有力构件1991(比如弹簧)，以便经由环形唇1995将轴1998推离深度调节主体1994。在力构件1991为弹簧时的实施例中，环形唇1995可以具有凸节1997并且深度调节主体1994可以具有凸节1996，弹簧1991围绕所述凸节设置以帮助将弹簧1991保持于深度调节主体1994内。

如在图20G中最好地观察到的，在一个实施例中，齿条1910可以具有一个或多个突起1929，所述一个或多个突起可以与框架14上的深度调节槽口97接合，通常可以在大多数框架(未示出)上找到所述深度调节槽口。

齿轮箱1920包含附接至其侧部的轮1913-1和1913-2(参见图20H，其中为清楚起见，将齿轮箱1920移除)。轮1913-1和1913-2分别接合齿条1910上的搁架1919-1和1919-2。可以在图20H和20I中最好地观察到轮1913-1和1913-2的接合。图20I为齿条1910的立体图，其示出壁架1921的相对于齿1916-2和搁架1919-2变化的半径。

图20J示出齿轮箱1920，并且图20K示出齿轮箱1920的内部部件，其中齿轮箱壳体1925被移除以示出蜗杆1927、蜗轮1928(或1928-1和1928-2)以及轴1926。联接至由马达1930驱动的可旋转的轴1931的蜗杆1927使蜗轮1928和轴1926转动。齿轮1940-1和1940-2围绕轴1926设置。在一个实施例中，蜗杆1927和蜗轮1928由粉末金属制成。在一个实施例中，为了易于组装，蜗轮1928由两个部分制成，即左蜗轮1928-1和右蜗轮1928-2，其全部可以由粉末金属制成。

图21为深度调节组件90N的另一个实施例的侧视图。组件90N为组件90M的替代方案，其中蜗轮/小齿轮被替换为一个或多个蜗杆。在该实施例中，齿轮箱1980经由轴1998连接至深度调节主体1994，所述深度调节主体围绕枢轴92枢转以调节摇臂95。蜗杆1981设置于齿轮箱1980的任一侧或两侧上并且定位于齿条1910上方，所述蜗杆具有与齿条1910的齿1916接合的螺纹1982。蜗杆1981具有轴1983，所述轴由电动马达1984可旋转地驱动。轴1983被支撑于由齿轮箱1980支撑的U形支架1985内。为了与前述实施例一致，应当理解的是，深度调节组件90N可以包括用后缀“-1”和“-2”进行区分的相对应的左和右蜗杆1981、螺纹1982、轴1983、马达1984以及支架1985，因为这些部件分别设置于齿条1910的左和右齿轮齿1916-1、1916-2上方。然而，由于图21为侧视图，所以仅仅“-2”部件可见。

图22至图26示出深度调节组件90P的另一个实施例。与先前所描述的实施例90M一样，深度调节组件90P利用包括电动马达2030的致动器2050。对于该实施例90P，齿轮箱、齿条和深度调节主体以及相应部件的相互作用与先前结合实施例90M所描述的相同。这样，在示出实施例90P的附图中，将与用于实施例90M相同的附图标记用于相同的或对应的部件。因此，为了简洁起见，由于齿轮箱1920、齿条1910以及深度调节主体1994对于两个实施例90P和90M是相同的，所以在这里将不再重复各个部件的描述、操作以及相互作用。

然而，与实施例90M不同，90P的实施例利用不同的方法来感测深度调节主体1994的相对于齿条1910的位置。参考图24、图25以及图26，使用环形磁体2010和霍尔效应传感器2012来对马达旋转进行计数以检测深度调节主体1994的相对于齿条1910的位置。加速度计2014还测量深度调节主体1994的相对于齿条1910的角度(亦即，位置)。电流传感器2016、2018检测马达2030或具有蜗杆1927的马达轴1931的两个旋转方向，所述蜗杆与一个或多个蜗轮1928接合，如图20K中所示以及如先前结合实施例90M所描述的那样。环形磁体2010被设置成与马达2030或马达轴1931一起旋转。霍尔效应传感器2012、加速度计2014和电流传感器2016、2018被安装至保护壳体2022内的电路板2020，并且与稍后讨论的种植机监控器50进行数据通信。

可选地，可以将手动按钮2023和2024安装至电路板2020，以用于手动地使深度调节组件90P沿任一方向前进。每个手动按钮2023和2024可以被构造成使深度调节组件90P沿与另一个手动按钮2023或2024相反的方向运动。每个手动按钮2023和2024可以被构造成在按钮被推动的情况下使深度调节组件90P运动预定的距离。例如，推动可以使深度调节组件90P前进1/8英寸(0.32厘米)。另外，按住任一手动按钮2023或2024将使深度调节组件90P持续地前进。可以使用手动调节件来手动地校准深度调节组件90P或使深度调节组件90P运动至不妨碍操作者在设备的任何零件上工作的位置。在另一个实施例中，可以对推动两个手动按钮2023和2024进行编程以执行所选择的功能，比如使深度调节组件90P运动至最浅的或最深的设定。

校准

在校准深度调节组件90P的一种方法中，使致动器2050相对于起始位置“归位”或“归零”。零位置或起始位置可以与最浅的设定、与最深的设定、与最浅的和最深的设定两者、或者与最浅的和最深的设定之间的已知的深度(比如，例如两英寸的深度)相关联。

举例来说，为了使致动器2050归零或归位至最浅的深度，经由种植机监控器50来命令马达2030致动以使得齿轮接合并旋转，以便使深度调节主体1994沿着齿条2010朝向最浅的位置运动，直至齿轮箱1920或深度调节主体1994与齿条1910上的主动止动件抵接。当到达所述主动止动件时，电流传感器2016、2018中的一个所检测到的电流将开始出现尖峰，从而指示齿轮箱1920或深度调节主体1994处于可能的最浅的设定处，所述最浅的设定确立零位置或起始位置。与零位置或起始位置相关联的检测到的电流尖峰可以是马达全电流的5％至20％。例如，如果马达2030为18安培的马达，则当电流达到2安培(亦即，马达全电流的10％)时，命令马达关闭，并且使该位置与“零”位置或“原始”位置相关联。换句话说，可以命令马达在电流达到全电流之前关闭，以免马达过度工作。在其它实施例中，电流尖峰可以不超过马达全电流的95％，或者不超过全电流的90％，或者不超过其80％，或者不超过其70％，或者不超过其60％，或者不超过其50％，或者不超过其40％，或者不超过其30％，或者不超过其25％。

一旦确立起始位置或零位置，就将已知厚度(例如，两英寸)的块体放置于每个规轮52-1、52-2下方，以模拟已知的沟槽深度设定(亦即，规轮的相对于开垦盘的所允许的行进距离)。然后，命令马达2030致动以使齿轮接合并旋转，以便使深度调节主体1994朝向最深的沟槽深度设定运动，直至由电流传感器2016、2018中的一个检测到电流的另一个尖峰，从而指示规轮被牢固地按压在所述块体上并且确立已经达到的预定的沟槽深度设定(例如，对应于块体厚度的2英寸的深度)。当深度调节件从最浅的位置运动直至达到预定的块体深度设定时，经由霍尔效应传感器对马达2030或马达轴1931的旋转的圈数进行计数，所述霍尔效应传感器检测磁体2010(所述磁体随着马达2030或马达轴1931旋转)的旋转。旋转的计数(无论是马达2030的还是马达轴1931的)在下文中被称为“旋转计数”。旋转计数的数目将因此对应于预定的深度设定(其在此示例中为基于放置于规轮下方的块体的已知厚度的2英寸的深度)。因此，在校准至已知的块体厚度之后，可以应用旋转计数与深度变化之间的关系(线性的或非线性的，这取决于行单元10的形状)以便基于旋转计数在致动器2050或深度调节主体1994的相对于齿条1910的整个运动范围上确定深度。

还应当理解的是，可以使致动器归零或归位至最深的深度，而不是使致动器归零或归位至最浅的深度。在这样的方法中，经由种植机监控器50命令马达2030致动以使得齿轮接合并旋转，以便使深度调节主体1994沿着齿条2010朝向最深的位置运动，直至齿轮箱1920或深度调节主体1994与齿条1910上的主动止动件抵接。当到达主动止动件时，由电流传感器2016、2018中的一个检测到的电流将开始出现尖峰，从而指示齿轮箱1920或深度调节主体1994处于可能的最深的设定处，所述最深的设定确立零位置或起始位置。一旦确定零位置或起始位置，就将已知厚度(例如，两英寸)的块体放置于每个规轮52-1、52-2下方，以模拟已知的沟槽深度设定(亦即，规轮的相对于开垦盘的所允许的行进距离)。至可能的最深的设定的好处是，通过每个行单元10上的开垦盘62承载种植机的重量，以使得不需要使种植机升高。这使得能够将块体放置于每个规轮52下方。然后，命令马达2030致动以使得齿轮接合并旋转，以便使深度调节主体1994朝向最浅的沟槽深度设定运动，直至由电流传感器2016、2018中的一个检测到电流的另一个尖峰，从而指示规轮被牢固地按压在所述块体上，从而指示已经达到预定的沟槽深度设定(例如，对应于块体厚度的两英寸的深度)。当深度调节主体1994从最深的位置运动直至达到预定的块体深度设定时，经由霍尔效应传感器对马达2030或马达轴1931的旋转数进行计数，所述霍尔效应传感器检测磁体2010(所述磁体随着马达2030或马达轴1931旋转)的旋转。旋转计数的数目将因此对应于预定的深度设定(其在此示例中为基于放置于规轮下方的块体的已知厚度的两英寸的深度)。因此，在校准至已知的块体厚度之后，可以应用马达旋转与深度变化之间的关系(线性的或非线性的，这取决于行单元10的形状)以便基于旋转计数在致动器2050或深度调节主体1994的相对于齿条1910的整个运动范围上确定深度。在校准之后，可以再次将深度设定为最大，以使得可以在无需使种植机升高的情况下将块体移除。

还应当理解的是，零位置或起始位置不需要处于最浅的或最深的位置处。替代地，零位置或起始位置可以与最浅的和最深的设定之间的已知深度(例如，两英寸的深度)相关联。举例来说，如果期望使零位置或起始位置与两英寸的沟槽深度(亦即，规轮的相对于开垦盘的所允许的行进距离)相关联，则可以初始将致动器2050或深度调节主体1994放置于最浅的或最深的设定处，然后可以将两英寸厚的块体放置于每个规轮52-1和52-2下方。然后，可以命令马达2030使深度调节主体1994朝向最浅的或最深的位置行进。当深度调节主体1994朝向最浅的或最深的位置运动时，对马达旋转进行计数，直至在规轮52-1、52-2开始接触所述块体时观察到电流尖峰。将深度调节主体1994的在其中检测到电流尖峰的位置(亦即，在该示例中，在两英寸的深度处)确立为零位置或起始位置。当致动器2050或深度调节主体1994从所确立的零位置或起始位置朝向更深的或更浅的设定运动时，从所确立的零位置或起始位置对马达2030或马达轴1931的旋转数(沿深度的增大或减小的方向)进行计数。如先前所描述的，可以应用旋转计数与深度变化之间的线性关系以便基于旋转计数在致动器2050或深度调节主体1994的整个运动范围上确定深度。

可以针对种植机的每个行单元重复上述校准过程，可以针对每个行单元依序地执行上述校准过程，或者可以同时地校准所有行单元。应当理解的是，仅需要设定零位置或起始位置，因为在规轮下方使用的块体的厚度(其设定沟槽深度)为已知的。还应当理解的是，不需要使用上述方法使所有行归零。可以根据上述方法中的任意方法使行的子集(例如50％、33％、25％、20％或小于100％的任何数目)归零或归位。然后，对被归零的所述行的子集求平均以提供平均零位置或起始位置，然后可以将所述平均零位置或起始位置均等地应用于所有行或应用于尚未被归零的行。

在用于在规轮接触所述块体时检测电流尖峰的以上示例中的任意示例中的校准过程期间，可以利用下压力传感器来确保跨过各种行单元10的规轮52-1和52-2上的一致的负载。例如，可以利用比如可从伊利诺伊州Tremont，Townline Road 23207号(邮编61568)的Precision Planting LLC获得的

系统(在国际公开第WO2014/018716号中被描述)的下压力系统，以确保每个行单元10处的规轮52-1和52-2上的一致的负载，以便确保整个农业器具的均匀的结果。

还应当理解的是，可以通过通过启动手动按钮2023或2024以使得深度调节组件90P运动将深度调节组件90P运动至零位置或起始位置从而手动地校准深度调节组件90P，如先前所描述的那样。

当在田地中、特别是在免耕田地中操作时，齿条1910可能充满碎屑，这可能限制致动器2050在齿条1910上的行进，从而由于深度调节主体1994或齿轮箱1920抵接填充齿条1910的碎屑而非深度调节主体或齿轮箱1920抵接齿条1910上的主动止动件而导致较早的电流尖峰。由于与碎屑抵接而引起的该较早的或过早的电流尖峰将引起错误的或不正确的起始位置或零位置。因此，可能期望在齿条1910的中点处或者在齿条1910的两端之间的、其中不太可能积聚碎屑的一些其它点处使致动器2050或深度调节主体1994归位或归零，以便避免错误的或不正确的起始位置或零位置。

图27为深度调节组件90Q的另一个实施例的后立体图。在该实施例中，深度调节组件90Q与先前所描述的深度调节组件90P大致上相同，但是包含归位系统1970，所述归位系统用于使致动器2050或深度调节主体1994相对于齿条1910的在齿条1910的端部之间的一位置归位。归位系统1970包含传感器1971和目标物1972。目标物1972可以为磁体，并且传感器1971可以为霍尔效应传感器。替代地，传感器1971可以为感应传感器，并且目标物1972可以为能够由该感应传感器检测到的金属块。传感器1971可以设置于齿轮箱壳体1925上，并且目标物1972可以设置于齿条1910上，例如在沿着齿条1910的行程的中点处或在不处于齿条1910的任一端处的另一个点处设置于搁架1919-1、1919-2的一个边缘1912-1、1912-2上。传感器1971可以连接至电路板2020，所述电路板可以与监控器50进行数据通信。当传感器1971位于目标物1972上方时，确立起始位置或零位置。因此，如果目标物1972处于齿条1910的中点处，则起始位置或零位置将为齿条1910的中点。如先前所描述的，可以应用旋转计数与深度变化之间的线性关系以便基于从零位置或起始位置沿任一方向的旋转计数在致动器2050或深度调节主体1994的整个运动范围上确定深度。

应当理解的是，归位系统1970可以与上述归零或归位方法结合使用或作为上述归零或归位方法的替代方案使用。

作为如上所述基于旋转计数的数目的深度的核实或检查，可以使旋转计数与致动器2050或深度调节主体1994的由加速度计2014所检测到的角度相互关联。使旋转计数与由加速度计2014所检测到的实际测量角度相互关联将确保合适的深度校准，以考虑来自制造商的部件的几何形状的变化以及考虑行单元上的磨损的构件。由于存在来自磁体和霍尔效应传感器的与预定的深度变化相互关联的预定数量的脉冲，因此可以使用标准校准方程式来使(基于旋转计数的)深度设定相互关联。例如，测试表明，250次旋转计数(从旋转经过霍尔效应传感器的磁体产生250个脉冲)与犁沟深度的大约0.11英寸(0.28厘米)的变化相互关联，并且犁沟深度的这种变化相对于旋转计数在整个深度范围上大致上为线性的。因此，在使用归位系统1970校准至已知的块体厚度或起始位置之后，可以应用旋转计数与深度变化之间的线性关系以便在致动器2050或深度调节主体1994的整个运动范围上确定深度。类似地，如果种植深度的变化相对于旋转计数大致上为线性的，则同样可以使用标准校准方程式使致动器2050或深度调节主体1994的由加速度计2014所检测到的角度相关联。

另外，已知的是，与沟槽深度设定相比，不同的土壤、耕作实践方法以及田地条件都可能影响实际沟槽深度。因此，例如，如果所命令的深度为2英寸(5厘米)，但是对田地中的实际深度的测量显示种子沟槽仅为1.5英寸(3.8厘米)，则可以应用校准偏移量利用实际沟槽深度“调准”致动器2050或深度调节主体1994的位置以考虑田地条件。

然而，应当理解的是，如果在致动器2050或深度调节主体1994的整个运动范围上，旋转计数与深度变化之间的关系不是线性的，则可能需要非线性关系以使深度与旋转计数和由加速度计2014所检测到的测量角度相关联。本领域普通技术人员将理解这样的非线性相关性。

诊断

通过将针对一个行单元的深度调节主体1994所检测到的角度与种植机上的其它行单元的加速度计的读数进行比较，可以将由加速度计2014所检测到的角度用作为行单元上的霍尔效应传感器的诊断工具。例如，如果一个行单元的加速度计2014所检测到的角度与其它行单元的加速度计2014所检测到的角度显著地不同，则可能存在故障的霍尔效应传感器，该故障的霍尔效应传感器没有准确地对马达2030或马达轴1931的旋转进行计数。

另外，如果对行单元进行修理或更改并且致动器2050被安装于与其起始位置不同的位置中，则加速度计2014将检测到与其它行单元的加速度计2014的读数有关的这种差异并且可以在种植机监控器上将该差异显示给操作者，以通知操作者需要进行调节。

另外，可以参考SRM加速度计以核实致动器2050的位置。例如，假设种植机正在平坦的地面上运行并且加速度计2014和致动器2050在齿条1910上成30度角，但是随后地形改变为10度的上坡坡度，则坡度的这种变化将使加速度计2014用信号通知：致动器2050已经不期望地运动离开其所命令的位置，但实际上这是正确的只是地形发生了改变。为了避免这样的错误的读数，将加速度计2014所生成的信号与SRM上的加速度计所生成的信号进行比较。因此，当地形改变时，来自SRM的重力矢量改变，并且可以相对于加速度计2014参考该重力矢量，以确认致动器2050没有运动。

另外，当深度调节主体1994不处于齿条1910上的行程的任一端附近且霍尔效应传感器未能获得指示马达2030已经停止的任何脉冲时，如果电流出现尖峰，则电流传感器2016、2018可以检测致动器2050中是否存在干扰情况。

应当理解的是，存在具有与本文中所描述的那些手动调节件相类似的具有手动调节件的其它行单元。非限制性示例可以在美国公开第US20170000003号和第US20170006757号中找到，所述美国公开均被通过引用并入本文中。本文中所描述的深度调节组件与具有摇臂、枢轴以及调节臂的类似的系统一起工作。

深度控制系统

本文中所公开的深度调节致动器/马达(例如，次级深度调节致动器/马达)(例如，致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050)可以与如图11中所示的并且在本文中所描述的深度控制和土壤监控系统300进行数据通信。

在系统300中，监控器50可以与与每个行单元10相关联的部件电通信，所述部件包含种子计量器驱动器315、种子传感器305、GPS接收器53、下压力传感器392、下压力阀390、深度调节致动器380以及深度致动器编码器382(以及在某些实施例中，包含实际深度传感器385，比如在申请人的国际专利公开第WO2014/066654号中所描述的那些，所述国际专利公开被通过引用并入本文中)。在某些实施例中，特别地在其中每个种子计量器30不由单独的驱动器315驱动的那些实施例中，监控器50还可以与离合器310电通信，所述离合器被构造成选择性地将种子计量器30可操作地联接至驱动器315。

继续参考图11，监控器50与蜂窝式调制解调器330或其它部件电通信，所述蜂窝式调制解调器或其它部件被构造成使监控器50与由参考数字335表示的互联网进行数据通信。经由互联网连接，监控器50从土壤数据服务器345接收数据。土壤数据服务器345可以包含土壤地图文件(例如，形状文件)，所述土壤地图文件使土壤类型(或其它土壤特征)与GPS位置、RTK(实时动态：Real Time Kinematic)数据层、海拔或地形相关联。在某些实施例中，土壤地图文件被存储于监控器50的存储器中。

监控器50还可以与一个或多个温度传感器360电通信，所述一个或多个温度传感器被安装至种植机并且被构造成生成与种植机行单元10正在处理的土壤的温度有关的信号。在某些实施例中，温度传感器360中的一个或多个包括被设置成接合土壤的热电偶，如在申请人的国际专利公开第WO2014/153157号中所公开的，所述国际专利公开的公开内容被通过引用全文并入本文中。在这样的实施例中，温度传感器360可以在沟槽38的底部处接合土壤。在其它实施例中，温度传感器360中的一个或多个可以包括被设置和构造成在不接触土壤的情况下测量土壤的温度的传感器，如在国际专利公开第WO2012/149398号中所公开的，所述国际专利公开的公开内容被通过引用全文并入本文中。

参考图11，监控器50可以与一个或多个湿度传感器350电通信，所述一个或多个湿度传感器被安装至种植机并且被构造成生成与种植机行单元10正在处理的土壤的温度有关的信号。在某些实施例中，湿度传感器350包括反射率传感器，比如在美国专利第8,204,689号中所公开的反射率传感器，所述美国专利被通过引用全文并入本文中。在这样的实施例中，湿度传感器350可以被安装至行单元10的柄15，并且被设置成测量沟槽38的底部处的土壤湿度，优选地测量种子管32的纵向前方的位置处的土壤湿度。监控器50还可以与一个或多个第二深度湿度传感器352电通信。所述第二深度湿度传感器352可以包括反射率传感器，比如在先前所引用的美国专利第8,204,689号中所公开的反射率传感器，所述反射率传感器被设置成测量一深度处的土壤湿度，在所述深度处预期有一致的湿度读数。在某些实施例中，第二深度湿度传感器352被设置成测量比用于种植的深度更大的深度(比如在土壤表面以下3至6英寸以及优选地大约4英寸)处的土壤湿度。在其它实施例中，第二深度湿度传感器352可以被设置成测量比用于种植的深度更小的深度(比如在土壤表面以下0.25英寸至1英寸(0.64厘米至2.54厘米)以及优选地大约0.5英寸(1.3厘米))处的土壤湿度。第二深度湿度传感器352可以被设置成开垦一沟槽，所述沟槽从由行单元10所开垦的沟槽38侧向地偏移。

参考图11，监控器50可以与一个或多个电导率传感器365电通信。电导率传感器365可以包括被设置成切入至土壤表面中的一个或多个电极，比如美国专利第5,841,282号和第5,524,560号中所公开的传感器，所述美国专利被通过引用全文并入本文中。

参考图11，监控器50还可以与一个或多个pH传感器355电通信。在某些实施例中，pH传感器355由拖拉机或另外的器具(例如，耕作器具)牵引，以使得数据被存储于监控器50中以供以后使用。在某些这样的实施例中，pH传感器355可以类似于美国专利第6,356,830号中所公开的那些。在某些实施例中，pH传感器355优选地在从行单元10侧向地偏移的位置处安装至通用机架8。

深度控制方法

根据使用本文中所描述的深度调节组件来控制深度的某些示例性过程，使用者可以手动地调节初级和/或次级深度调节组件。

根据某些示例性过程，使用者可以手动地调节初级深度调节组件，并且可以使用监控器50来命令对次级深度调节组件进行深度调节。

根据某些示例性过程，使用者可以手动地调节初级深度调节组件，并且监控器50可以通过从传感器(例如，传感器350、355、360、365、352、385)或从土壤数据服务器345接收农艺变量来命令次级深度调节组件(例如，致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050中的一个)进行所期望的深度调节，并且通过查询使一个或多个农艺变量与所期望的犁沟深度相关联的数据库或算法来确定所期望的深度调节。

根据某些示例性过程，监控器50可以通过从传感器(例如，传感器350、355、360、365、352、385)或从土壤数据服务器345接收一个或多个农艺变量来命令初级深度调节组件和/或次级深度调节组件(例如，致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050中的一个)进行所期望的深度调节，并且通过查询使一个或多个农艺变量与所期望的犁沟深度相关联的数据库或算法来确定所期望的深度调节。

根据某些示例性过程，监控器50可以通过确定行单元10的GPS报告的位置并且查询使田地中的位置和/或区域与所期望的犁沟深度空间相关联的深度指示(depthprescription)地图而命令初级深度调节组件和/或次级深度调节组件(例如，致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050中的一个)进行所期望的深度调节。

深度指示是基于将种子放置于合适的深度处以获得所期望的发芽和出苗。用来确定合适的深度的因素包含但不限于土壤类型、有机物质含量、湿度、土壤温度、土壤质地、地形以及海拔。深度指示可以是基于田地中的当前的温度和湿度条件以及天气预报提供的预测的温度和湿度的组合。在美国专利公开第2016/0037709号中描述该过程，所述美国专利公开被通过引用并入本文中。

在另一个实施例中，可以将由操作者设定的最小深度和最大深度输入至监控器50中，以便将所期望的深度控制于操作者所指定的范围内。操作者设定的最小深度可以大于通过深度调节组件可获得的实际的最小深度，并且操作者设定的最大深度可以小于通过深度调节组件可获得的实际的最大深度。这对于将深度限制至所期望的深度范围可以是有用的。对于给定的种子类型，可以存在用于种植种子的期望的深度范围，以使得种子可以发芽和出苗。当使用比如在美国专利公开第US2016/0037709号中所描述的传感器、基于田地中的所测量的条件(比如湿度、土壤温度、有机物质含量、土壤类型、或土壤质地)来调节深度时，所述传感器可以用信号通知深度变化以便达到具有所选择的土壤特性的深度，但是在尝试改变为用来实现所选择的特性的深度时，所述深度可能在所选择的范围之外。让操作者设定最小深度和最大深度将种子保持于所期望的深度范围中。作为示例，操作者可能希望将玉米种子种植于1.75英寸至2.5英寸之间。如果传感器正在测量湿度，并且在较浅的深度处湿度不足，则深度调节机构将接收改变至更深的深度的信号，但是可以将其限制为保持于操作者所选择的范围内。

在某些实施例中，监控器50可以通过使致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050的所命令的致动与GPS接收器52所报告的GPS位置相关联来记录田地中的深度的变化。在某些这样的实施例中，监控器50可以与致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、2030、2050的所命令的致动同时地记录深度的变化。然而，在操作中，摇臂95与规轮臂和/或深度调节构件之间的力可能变化，例如，当行单元运动穿过不平坦的地形时。因此，在某些实施例中，监控器50可以监控规轮臂和/或深度调节摇臂上的力并且仅在所述力低于预定阈值时记录深度的变化。例如，关于图12的实施例，监控器50可以监控规轮臂和/或深度调节摇臂上的力并且仅在所述力低于其中可以针对致动器1230的给定的位置使深度调节构件前进的预定阈值时记录深度的变化。可以通过安装至规轮臂或力被传递通过其中的其它位置的负载传感器(比如应变仪)或通过整合于本领域中已知的行单元中的负载传感钉来记录规轮臂和/或深度调节摇臂上的所述力。

在其它实施方式中，监控器50可以与致动器/马达720、800、950、1000、1230、1450、1550、1650、1750、1850、1950、1984、2030、2050的所命令的伸长的改变同时地(或在之前或之后)命令由致动器18施加的行单元下压力的临时的改变(例如，减小)，以便允许深度调节。监控器50然后可以命令由致动器18施加的行单元下压力返回至其先前所命令的水平。

对本文中所描述的设备、系统以及方法的实施例以及一般原理和特征的各种修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。因此，所附权利要求不应当被限于本文中所描述的以及附图中所示出的设备、系统以及方法的实施例，而应当被赋予与它们的一般教导相一致的最宽范围。

Claims (17)

1.一种农业行单元，包括：

行单元框架；

犁沟开垦盘，其由所述行单元框架可旋转地支撑，并且用于在所述行单元框架沿向前的行进方向前进时在土壤表面中开垦犁沟；

规轮，其邻近于所述犁沟开垦盘设置并且通过规轮臂从所述行单元框架可枢转地支撑，以使得所述规轮能够相对于所述犁沟开垦盘移位；

深度调节组件，其包括：

深度调节主体，所述深度调节主体经由枢轴枢转地连接至所述行单元框架；

设置于所述行单元框架上的齿条；

连接至所述深度调节主体的齿轮箱；

电动马达，所述电动马达可操作地联接以驱动所述齿轮箱的与所述齿条接合的齿轮；

与所述电动马达或马达轴可旋转地联接的磁体；

霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器被构造成检测所述磁体的相对于所述霍尔效应传感器的旋转；

所述深度调节组件还包括以下特征(a)和特征(b)中的一者或两者：

(a)设置于所述齿条上的止动件以及电流传感器，所述电流传感器构造成检测在所述齿轮箱和所述深度调节主体中的一者抵接止动件时所述电动马达出现电流尖峰；和/或

(b)归位系统，所述归位系统包括传感器和目标物，其中所述归位系统的传感器设置于所述齿轮箱上，并且所述目标物设置于所述齿条上，并且其中当所述归位系统的传感器接近所述目标物时，所述归位系统的传感器感测所述目标物；

其中通过所述电动马达驱动与所述齿条接合的所述齿轮使得相对于所述齿条可调节地定位所述深度调节主体，以便通过限制所述规轮的相对于所述犁沟开垦盘的向上行程的量来控制由所述犁沟开垦盘所开垦的犁沟的深度。

2.根据权利要求1所述的农业行单元，其中，所述齿轮为小齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的农业行单元，其中，所述齿轮为蜗杆。

4.根据权利要求1或2所述的农业行单元，其中，在所述深度调节主体中设置有偏压构件，所述深度调节主体经由轴连接至所述齿轮箱，所述轴连接至所述齿轮箱并且延伸至所述深度调节主体中，所述偏压构件将所述齿轮箱朝向所述齿条偏压。

5.根据权利要求1或2所述的农业行单元，其中，所述齿轮箱包括蜗杆和蜗轮。

6.根据权利要求5所述的农业行单元，其中，所述蜗轮包括右轮和左轮。

7.根据权利要求1或2所述的农业行单元，所述农业行单元进一步包括：

摇臂，其连接至所述深度调节主体并且接合所述规轮臂。

8.根据权利要求1或2所述的农业行单元，其中，所述齿轮箱进一步包含用于启动所述电动马达的按钮。

9.一种选择根据权利要求1所述的农业行单元中的深度调节主体的起始位置的方法，其中所述深度调节组件关于所述特征(a)和特征(b)仅包括所述特征(a)，所述方法包括：

(i)致动所述电动马达；

(ii)沿着所述齿条驱动所述齿轮箱，直至所述电流传感器检测到电流尖峰；

(iii)在检测到所述电流尖峰时使关闭所述电动马达，由此所述齿轮箱处于沿着所述齿条的一位置处；以及

(iv)基于所述齿轮箱的沿着所述齿条的所述位置设定所述深度调节主体的起始位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电流尖峰小于所述电动马达的全电流。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述电流尖峰为所述电动马达的全电流的5％至20％。

12.根据权利要求9或10所述的方法，所述方法进一步包括：

在步骤(i)之前，将所述深度调节组件定位于最大深度处；以及

在所述规轮下方放置块体。

13.根据权利要求9或10所述的方法，所述方法进一步包括：

从所述起始位置致动所述电动马达，其中致动所述电动马达使所述电动马达或马达轴旋转；

经由与所述霍尔效应传感器协作的所述磁体，对所述电动马达或马达轴的旋转圈数进行计数以产生旋转计数；

当所述旋转计数对应于期望的犁沟深度时，命令所述电动马达停机。

14.一种在具有多个行单元的农业种植机上为所述多个行单元设定起始位置的方法，其中每个行单元为根据权利要求1所述的农业行单元，其中所述深度调节组件关于所述特征(a)和特征(b)仅包括所述特征(a)，所述方法包括：

(i)从所述多个行单元选择行单元的子集，所述行单元的子集少于所述多个行单元；

(ii)在所述行单元的子集中的每个行单元上，致动所述电动马达；

(iii)在所述行单元的子集中的每个行单元上，沿着所述齿条驱动所述齿轮箱，直至所述电流传感器检测到所述电流尖峰；

(iv)在所述行单元的子集中的每个行单元上，在检测到所述电流尖峰时关闭所述电动马达，由此所述齿轮箱处于沿着所述齿条的一位置处；

(v)通过对所述行单元的子集中的每个行单元的所述齿轮箱的沿着所述齿条的所述位置求平均而确定用于所述行单元的子集的平均起始位置；以及

(vi)将所述平均起始位置应用于所述多个行单元的全部行单元或所述多个行单元中的不包括所述行单元的子集的任何行单元。

15.一种选择根据权利要求8所述的农业行单元中的所述深度调节主体的起始位置的方法，所述方法包括：

利用所述按钮致动所述电动马达；

沿着所述齿条驱动所述齿轮箱，直至所述齿轮箱达到沿着所述齿条的选择的位置；以及

在所述齿轮箱的沿着所述齿条的所述选择的位置处设定所述深度调节主体的起始位置。

16.一种在具有多个行单元的农业种植机上为所述多个行单元设定起始位置的方法，其中每个行单元为根据权利要求8所述的农业行单元，所述方法包括：

(i)从所述多个行单元选择行单元的子集，所述行单元的子集少于所述多个行单元；

(ii)在所述行单元的子集中的每个行单元上，利用所述按钮致动所述电动马达；

(iii)在所述行单元的子集中的每个行单元上，沿着所述齿条驱动所述齿轮箱，直至所述齿轮箱到达沿着所述齿条的选择的位置；

(iv)通过对所述行单元的子集中的每个行单元的所述齿轮箱的沿着所述齿条的所述选择的位置求平均而确定用于所述行单元的子集的平均起始位置；以及

(vi)将所述平均起始位置应用于所述多个行单元中的所有行单元或所述多个行单元中的不包括所述行单元的子集的任何行单元。

17.一种相对于齿条选择性地定位根据权利要求1至8中任一项所述的农业行单元中的深度调节主体以实现期望的犁沟深度的方法，所述方法包括：

从第一预定起始位置致动所述电动马达，其中致动所述电动马达使所述电动马达或马达轴旋转；

经由与所述霍尔效应传感器协作的所述磁体，对所述电动马达或所述马达轴的旋转圈数进行计数以产生旋转计数；

当所述旋转计数对应于期望的犁沟深度时，命令所述电动马达停机。

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