CN102487633A - 大蒜自动播种机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大蒜自动播种机，包括机架、安装于机架上的种盘、机械臂以及嵌入式控制系统，所述的种盘通过种盘架安装于机架的前端，种盘架上设置有种盘运动轨道以及种盘驱动机构，种盘驱动机构驱动种盘在种盘架上运动；所述的机械臂包括机械臂构架、驱动电机以及夹持爪子；所述的机械臂和种盘之间设置有播种区；所述的嵌入式控制系统控制种盘驱动机构和驱动电机。本发明打破了国内研制大蒜播种机滞留纯机械设计的现状，创新性的结合智能机械臂的优点，解决了因土壤质量、播种密度、播种要求、大蒜品种的不同导致的无法作业问题，实现了农业的机械的自动化以及精准化。

Description

大蒜自动播种机
技术领域
本发明涉及一种智能机器人技术在农业机械领域中的应用，是一种基于智能机械臂的自动大蒜播种机。
背景技术
目前我国在研播种机无法解决大蒜种子正立问题，且种子堵塞、伤种问题严重，因此在实际生产中大蒜播种完全依赖于人工点播。其生产效率极低、劳动强度大，随着劳动用工的日益短缺，大蒜播种已经成为大蒜产业发展的瓶颈问题。
发明内容
本发明在于针对现有技术的缺点，提供一种利用机器人领域的智能机械臂实现对蒜种的抓取和插播入土，保证了大蒜种子正立。
本发明的技术方案为：一种大蒜自动播种机，包括机架、安装于机架上的种盘、机械臂以及嵌入式控制系统，所述的种盘通过种盘架安装于机架的前端，种盘架上设置有种盘运动轨道以及种盘驱动机构，种盘驱动机构驱动种盘在种盘架上运动；所述的机械臂包括机械臂构架、驱动电机以及夹持爪子；所述的机械臂和种盘之间设置有播种区；所述的嵌入式控制系统控制种盘驱动机构和驱动电机。
优选的是：所述的种盘运动轨道为设置于种盘架上的凹槽，包括种盘运动的凹槽和种盘下落的凹槽。
优选的是：所述的种盘驱动机构通过固定连接轴连接到种盘架上，包括步进电机和联动齿轮，步进电机受嵌入式控制系统控制，联动齿轮与种盘底部的齿啮合传动。
优选的是：所述的种盘是长方形，种盘内设放置蒜种的仿形格子。
优选的是：所述的机械臂架构设置有三条，相邻的两条之间设置有驱动电机，一条固装于机架上，另一条上设置有夹持爪子。
优选的是：所述的嵌入式控制系统包括中央芯片控制系统电路、传感器测量电路、报警电路，所述的中央芯片控制系统电路包括单片机及其功能从属芯片电路，所述的传感器测量电路包括霍尔传感器和强力小磁钢，所述的报警电路包括蜂鸣器和驱动芯片。
优选的是：所述的嵌入式控制系统包括显示面板，显示面板包括调整设置按键电路、液晶显示电路，所述的按键电路包括按键键盘和LED指示灯，所述的液晶显示电路包括液晶显示屏、液晶插座和亮度调节旋钮。
优选的是：所述的嵌入式控制系统包括供配电源系统，供配电源系统包括大容量的蓄电池、调压电路和电源分配控制开关，所述的大容量的蓄电池为铅蓄电池，所述的调压电路包括滤波电容、电源芯片、调压旋钮和散热片，所述的电源分配控制开关包括自锁开关和LED指示灯。
嵌入式控制系统控制机械臂自动完抓取、移动、插播入土等复杂动作；可以通过键盘调节播种深度，并将设置数据实时显示。
控制系统控制驱动电机运动带动机械臂动作，机械臂运动到种盘上方时，夹持爪子抓取大蒜种子，然后移动到播种区将大蒜种子插播到土壤中。在播种过程中，大蒜种子始终保持正立，有效解决了大蒜播种时种子正立问题。
本发明的有益效果为：本发明通过嵌入式自动控制系统，可以实现针对不同土质调节插播入土深度。本发明极大的减轻了蒜农的劳动强度，有效地提高了生产效率；同时种子的损伤小于1％，且插播深度均匀一致，最大限度提高了大蒜发芽率和大蒜产品质量。以控制系统控制智能机械臂、种盘、车架驱动相互配合自动完成大蒜播种过程，有效地保证了种子正立入土和精确播种，减少了种子损伤，大大提高了大蒜播种的效率和质量。播种机通过操作面板可控可调，并显示实时播种数据，实现了播种的智能化和人性化，实现了农业的机械的自动化以及精准化，符合当今农业发展现代化的发展趋势。本发明打破了国内研制大蒜播种机滞留纯机械设计的现状，创新性的结合智能机械臂的优点，解决了因土壤质量、播种密度、播种要求、大蒜品种的不同导致的无法作业问题，实现了农业的机械的自动化以及精准化。
附图说明
图1为本发明结构示意图
图2为本发明机械臂的结构示意图
图3为本发明种盘机构的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
一种大蒜自动播种机，包括机架2、安装于机架2上的种盘4、机械臂6以及嵌入式控制系统1，所述的种盘4通过种盘架3安装于机架2的前端，种盘架3上设置有种盘运动轨道10以及种盘驱动机构，种盘驱动机构驱动种盘在种盘架3上运动；所述的机械臂6包括机械臂构架、驱动电机7以及夹持爪子5；所述的机械臂6和种盘4之间设置有播种区11；所述的嵌入式控制系统控制种盘驱动机构和驱动电机7。
所述的种盘运动轨道10为设置于种盘架3上的凹槽，包括种盘运动的凹槽和种盘下落的凹槽。所述的种盘驱动机构通过固定连接轴连接到种盘架3上，包括步进电机12和联动齿轮14，步进电机12受嵌入式控制系统控制，联动齿轮14与种盘4底部的齿啮合传动。所述的种盘4是长方形，种盘4内设放置蒜种的仿形格子。
所述的机械臂架构设置有三条，相邻的两条之间设置有驱动电机7，一条固装于机架2上，另一条上设置有夹持爪子5。
所述的嵌入式控制系统包括中央芯片控制系统电路、传感器测量电路、报警电路，所述的中央芯片控制系统电路包括单片机及其功能从属芯片电路，所述的传感器测量电路包括霍尔传感器和强力小磁钢，所述的报警电路包括蜂鸣器和驱动芯片。所述的嵌入式控制系统包括显示面板，显示面板包括调整设置按键电路、液晶显示电路，所述的按键电路包括按键键盘8和LED指示灯，所述的液晶显示电路包括液晶显示屏9、液晶插座和亮度调节旋钮。所述的嵌入式控制系统包括供配电源系统，供配电源系统包括大容量的蓄电池、调压电路和电源分配控制开关，所述的大容量的蓄电池为铅蓄电池，所述的调压电路包括滤波电容、电源芯片、调压旋钮和散热片，所述的电源分配控制开关包括自锁开关和LED指示灯。
本发明的自动大蒜播种机的实施过程：将预先放好大蒜种子的种盘4推入种盘架3内，打开电源分配控制开关分别给嵌入式控制系统1、显示面板、机械臂驱动电机7、中的种盘4的驱动结构，各部分LED指示灯点亮，打开控制面板电源自锁开关，电源指示灯点亮，通过按下“设置”按键设置播种行距，通过“减少”按键和“增加”按键调节行距的大小，数据实时显示在液晶显示屏上，按下“设置”按键确认设置，确认无误后按下“启动”按键，系统进入播种状态，种盘4自动进入初始位置，机械臂6启动，机械臂驱动电机7驱动至种盘4的上方，夹持爪子5打开，机械臂6向下运动，夹持爪子5闭合抓取大蒜种子，机械臂6运动到播种区11上方向下插播大蒜种子，播完一行后种盘4自动移动到下一行，机架2在动力的牵引下前进到设置行距的下一行，播种的行距、距离和面积的数据实时显示在液晶显示屏上，播完一盘种盘4时，系统发出警报声提示下一种盘是否放好，播种过程由此循环进行，在出现故障时按下“复位”按键播种机立即停止播种并进入初始状态。
本发明的自动大蒜播种机保证了大蒜种子正立入土，整个播种过程实现自动控制，有效地提高了生产效率；同时种子的损伤很小，株距整齐均匀，行距可调，保障了大蒜的发芽率和大蒜的播种质量，实现了农业的机械的自动化以及精准化。

Claims (8)

1.一种大蒜自动播种机，包括机架(2)、安装于机架(2)上的种盘(4)、机械臂(6)以及嵌入式控制系统(1)，其特征在于：所述的种盘(4)通过种盘架(3)安装于机架(2)的前端，种盘架(3)上设置有种盘运动轨道(10)以及种盘驱动机构，种盘驱动机构驱动种盘在种盘架(3)上运动；所述的机械臂(6)包括机械臂构架、驱动电机(7)以及夹持爪子(5)；所述的机械臂(6)和种盘(4)之间设置有播种区(11)；所述的嵌入式控制系统控制种盘驱动机构和驱动电机(7)。
2.如权利要求1所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的种盘运动轨道(10)为设置于种盘架(3)上的凹槽，包括种盘运动的凹槽和种盘下落的凹槽。
3.如权利要求1或2所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的种盘驱动机构通过固定连接轴连接到种盘架(3)上，包括步进电机(12)和联动齿轮(14)，步进电机(12)受嵌入式控制系统控制，联动齿轮(14)与种盘(4)底部的齿啮合传动。
4.如权利要求1所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的种盘(4)是长方形，种盘(4)内设放置蒜种的仿形格子。
5.如权利要求1所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的机械臂架构设置有三条，相邻的两条之间设置有驱动电机(7)，一条固装于机架(2)上，另一条上设置有夹持爪子(5)。
6.如权利要求1所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的嵌入式控制系统包括中央芯片控制系统电路、传感器测量电路、报警电路，所述的中央芯片控制系统电路包括单片机及其功能从属芯片电路，所述的传感器测量电路包括霍尔传感器和强力小磁钢，所述的报警电路包括蜂鸣器和驱动芯片。
7.如权利要求6所述的大蒜自动播种机，其特征在于：所述的嵌入式控制系统包括显示面板，显示面板包括调整设置按键电路、液晶显示电路，所述的按键电路包括按键键盘(8)和LED指示灯，所述的液晶显示电路包括液晶显示屏(9)、液晶插座和亮度调节旋钮。
8.如权利要求6所述的自动大蒜播种机，其特征在于：所述的嵌入式控制系统包括供配电源系统，供配电源系统包括大容量的蓄电池、调压电路和电源分配控制开关，所述的大容量的蓄电池为铅蓄电池，所述的调压电路包括滤波电容、电源芯片、调压旋钮和散热片，所述的电源分配控制开关包括自锁开关和LED指示灯。
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