一種穴盤苗全自動移栽裝置及選苗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種穴盤苗全自動移栽裝置及選苗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]移栽是機(jī)械化穴盤育苗技術(shù)中的重要環(huán)節(jié)之一，移栽對氣候具有補(bǔ)償作用和使作物生育提早的綜合效益。目前用于蔬菜移栽的自動移栽機(jī)，實質(zhì)就是完成取苗、放苗和定植三個過程，即取苗后直接放入植苗裝置進(jìn)行植苗。
[0003]專利CN 102161041 A公開了一種基于機(jī)器視覺的劣質(zhì)穴盤苗剔除系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過機(jī)器視覺部件獲取穴盤苗的彩色圖像，利用圖像處理獲取劣質(zhì)苗及其位置信息，控制系統(tǒng)控制劣質(zhì)苗剔除部件，實現(xiàn)劣質(zhì)苗的自動化剔除。專利CN 101180928 A和碩士論文“基于機(jī)器視覺技術(shù)的穴盤苗自動移栽機(jī)器人研究_孫國祥”公開了一種基于機(jī)器視覺技術(shù)的幼苗移栽系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過機(jī)器視覺識別部件對輸送帶上的移栽穴盤進(jìn)行圖像采集和處理，獲取移栽穴盤上幼苗的生長狀況信息和健康苗的位置信息，實現(xiàn)出苗裝置中的穴盤苗均為健康苗。以上專利和文獻(xiàn)均是在將穴盤苗放到移栽機(jī)上進(jìn)行移栽前進(jìn)行苗情辨別和篩選，無法辨別在穴盤苗放置和移栽夾取過程中損壞的幼苗，在此過程中受損的幼苗會被正常移栽，導(dǎo)致移栽精度的降低。
[0004]專利CN 103109629 A公開了一種甜菜移栽機(jī)電子監(jiān)控選苗機(jī)構(gòu)，用于篩選甜菜紙筒苗。運(yùn)用第四皮帶和雙層平行皮帶來完成選苗工作，第四皮帶與雙層平行皮帶的距離由紙筒苗長度決定，雙層平行皮帶正好夾持甜菜苗部位，第四皮帶托住紙筒苗的另一端，生長正常的紙筒苗可順利通過，當(dāng)無苗或弱苗的紙筒苗通過時，由于雙層皮帶無法夾持，紙筒苗由于自重落下，不能通過；補(bǔ)苗過程是當(dāng)不含苗的紙筒剔除后，紙筒進(jìn)入聚集鏈的待機(jī)數(shù)量減少，出現(xiàn)空位，在聚集鏈上方設(shè)置的光傳感器因沒有光的反射而產(chǎn)生信號，通過控制器使電磁離合器產(chǎn)生動作加快紙筒苗的傳送速度，當(dāng)聚集鏈上紙筒苗待機(jī)排滿后，光傳感器因有光的反射而通過控制器發(fā)出信號使電磁離合器恢復(fù)常態(tài)，供苗速度恢復(fù)正常。選苗過程僅依據(jù)紙筒苗長度，通過機(jī)械機(jī)構(gòu)直接完成篩選和剔除，對苗情沒有進(jìn)行全面的直觀的監(jiān)測，辨別精度低，而且該機(jī)構(gòu)適用農(nóng)作物范圍有限。
[0005]專利CN 104025786 A公開了一種全自動玉米移栽機(jī)自動選苗系統(tǒng)。該系統(tǒng)安裝在自動上秧系統(tǒng)與栽植機(jī)構(gòu)之間，自動上秧系統(tǒng)的傳送帶將紙筒秧苗輸送給自動選苗系統(tǒng)，有苗紙筒和待剔除無苗紙筒的紙筒根部被承根皮帶支撐，有苗紙筒的秧苗前段被夾苗左皮帶和夾苗有皮帶夾持同步穩(wěn)定向前輸送，對于待剔除無苗紙筒，由于前段無苗被夾持，會失穩(wěn)自動掉落，當(dāng)已剔除無苗紙筒掉落后的空位移動通過空苗識別器時，該空苗識別器識別無苗紙筒掉落后的空位，并向電磁離合器發(fā)出皮帶加速信號，實現(xiàn)補(bǔ)位消除空位。該系統(tǒng)只能完成對空杯的剔除和補(bǔ)位，并不能實現(xiàn)健康苗的識別。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)穴盤苗全自動移栽機(jī)不能保證移栽幼苗的苗情，使得移栽效率和精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種穴盤苗全自動移栽裝置及選苗方法，以避免移栽過程中壞苗的植入和移栽空穴現(xiàn)象，提聞穴盤苗移栽作業(yè)的精度。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下:
一種穴盤苗全自動移栽裝置，包括底盤(4)、取苗機(jī)構(gòu)(3)、移盤裝置￠)、植苗裝置(17)、自動駕駛系統(tǒng)(I)、驅(qū)動動力源A(2)、自動導(dǎo)航系統(tǒng)(10)；
其特征在于還包括:轉(zhuǎn)杯式壞苗剔除機(jī)構(gòu)、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(7)、驅(qū)動動力源B(8)、同步伺服調(diào)速系統(tǒng)(9)、健康苗識別處理系統(tǒng)(11)、壞苗剔除執(zhí)行元件(12)、全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)(5)、信息采集攝像儀(13)、編碼器(18)；
所述轉(zhuǎn)杯式壞苗剔除機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)托杯(14)、托杯固定導(dǎo)軌(15)和托杯活動導(dǎo)軌(16)組成；一圈旋轉(zhuǎn)托杯(14)及托杯固定導(dǎo)軌(15)位于植苗裝置(17)的正上方，托杯活動導(dǎo)軌
(16)固定在托杯固定導(dǎo)軌(15)上，能90°范圍內(nèi)向下旋轉(zhuǎn)；信息采集攝像儀(13)位于旋轉(zhuǎn)托杯(14)的正上方，與健康苗識別處理系統(tǒng)(11)相連接；健康苗識別處理系統(tǒng)(11)與全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)(5)連接；全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)(5)與壞苗剔除執(zhí)行元件(12)相連接；驅(qū)動動力源B (8)分別給機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(7)、取苗機(jī)構(gòu)(3)及轉(zhuǎn)杯式壞苗剔除機(jī)構(gòu)的運(yùn)行提供動力，與同步伺服調(diào)速系統(tǒng)(9)和機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(7)相連接，依據(jù)同步伺服調(diào)速系統(tǒng)(9)發(fā)出的信號，通過控制機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(7)驅(qū)動主動鏈輪，由鏈條帶動固定在鏈條附件上的轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。
[0009]當(dāng)全自動移栽機(jī)車輛開始行進(jìn)時，驅(qū)動動力源B(S)通過控制機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)(7)驅(qū)動主動鏈輪，由鏈條帶動固定在鏈條附件上的轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，取苗機(jī)構(gòu)(3)將所取幼苗放入旋轉(zhuǎn)托杯(14)中，當(dāng)載苗旋轉(zhuǎn)托杯(14)運(yùn)動到信息采集攝像儀(13)正下方時，信息采集攝像儀(13 )進(jìn)行信息采集，并將信息傳輸?shù)浇】得缱R別處理系統(tǒng)(11)中進(jìn)行處理，再將處理結(jié)果傳送給全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)，被系統(tǒng)記憶；
根據(jù)全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)的記憶，判定如果是壞苗，當(dāng)旋轉(zhuǎn)托杯(14)運(yùn)動到托杯活動導(dǎo)軌(16)處時,壞苗剔除執(zhí)行元件(12)將控制托杯活動導(dǎo)軌(16)動作，向下旋轉(zhuǎn)90°，剔除壞苗；同時，當(dāng)空杯到達(dá)植苗裝置(17)時，同步伺服調(diào)速系統(tǒng)(9)發(fā)出信號給驅(qū)動動力源B (8),驅(qū)動動力源B (8)通過控制機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動主動鏈輪,鏈條帶動固定在鏈條附件上的轉(zhuǎn)杯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的速度提高一倍，直到空杯的下一個載苗托杯到達(dá)植苗裝置
(17)，再恢復(fù)初始速度；
判定如果是健康苗，旋轉(zhuǎn)托杯(14)和托杯固定導(dǎo)軌(15)正常運(yùn)行，當(dāng)載苗旋轉(zhuǎn)托杯
(14)運(yùn)動到植苗裝置(17)正上方時，幼苗進(jìn)入植苗裝置(17)，進(jìn)行植苗。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1.本發(fā)明通過利用信息采集攝像儀對待移栽的穴盤苗進(jìn)行圖像采集，并將圖像信息傳輸?shù)浇】得缱R別處理系統(tǒng)中進(jìn)行處理，處理結(jié)果提供給全自動移栽定植過程控制系統(tǒng)并被系統(tǒng)記憶，完成對待移栽穴盤苗的苗情辨別。
[0011]2.本發(fā)明通過利用壞苗剔除執(zhí)行元件控制電磁閉合來控制托杯活動導(dǎo)軌動作，完成壞苗的剔除。
[0012]3.本發(fā)明通過利用驅(qū)動動力源B控制機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動主動鏈輪，實現(xiàn)鏈條帶動固定在鏈條附件上的轉(zhuǎn)杯可按不同速度旋轉(zhuǎn)，完成補(bǔ)苗動作。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明全自動移栽機(jī)選苗裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.自動駕駛系統(tǒng)2.驅(qū)動動力源A 3行星輪連桿機(jī)構(gòu)4.槽形凸輪5.夾持結(jié)構(gòu)6.移盤機(jī)構(gòu)7.機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)8.驅(qū)動動力B 9.同步伺服調(diào)速系統(tǒng)10.自動導(dǎo)航系統(tǒng)
11.健康苗識別處理系統(tǒng)12.壞苗剔除執(zhí)行元件13.信息采集攝像儀14.旋轉(zhuǎn)托杯15.托杯固定導(dǎo)軌16.托杯活動導(dǎo)軌17.行星輪轉(zhuǎn)臂式栽植機(jī)構(gòu)18.編碼器。
[0015]