CN103190225A - 玉米自动化考种果穗夹运装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自动化农业器械技术领域，具体涉及一种玉米自动化考种果穗夹运装置及方法。该装置包括：旋转架、固定在所述旋转架顶部的果穗夹，所述旋转架底部连接驱动机构，所述驱动机构驱动旋转架以底部为圆心旋转，所述果穗夹连接控制机构，所述控制机构控制果穗夹夹持与卸下果穗。本发明所提供一种玉米自动化考种果穗夹运装置通过旋转架的旋转带动果穗夹移动，通过控制机构控制果穗夹持与卸下果穗，完美的解决了单个玉米果穗的精细化考种过程中果穗自动精确移动的问题，自动化地实现准确、快速、高效的玉米果穗移动和传递，大幅提高了玉米果穗考种效率和精度，减少人工干预环节，有效降低人工成本，为玉米自动化考种提供了有力的技术支持。

Description

玉米自动化考种果穗夹运装置及方法

技术领域

本发明涉及自动化农业器械技术领域，具体涉及一种玉米自动化考种果穗夹运装置及方法。

背景技术

玉米在我国农业生产中占有重要地位，是我国主要的粮食作物，玉米育种是我国种业科研、生产等领域的重要组成部分，玉米种业的核心问题之一是玉米考种，一般针对果穗和籽粒进行各项指标的计量，传统的考种方法中，大多依赖于手工操作，占用大量人力资源，工作效率低下，成为制约玉米种业发展的重要问题之一。

随着现代信息技术的快速发展，特别是计算机图形图像技术、现代传感器技术以及机械自动化技术在农业领域的深入应用，设计自动化的玉米考种系统成为当务之急。然而，现有技术中的自动化考种方法和设备，针对玉米考种中的果穗移动和传递问题，大多通过传送带实现，不支持准确定位的针对单个玉米果穗的传递和移动。具体而言，其主要存在以下技术缺陷：

1）、传送带式的传递方式难以对果穗实现准确定位；

2）、传送带占用空间位置较大；传递过程不便于控制，限制因素较多；

3）、人工操作繁琐，工作量较大，工作效率难以提高，考种流程周期较长。

综上所述，针对玉米自动化考种问题，亟需设计实用高效的玉米自动化考种果穗夹持移动方法和装置，对于实现准确、快速、高效的玉米果穗自动化考种作业具有至关重要的作用，对于推动现代玉米种业乃至农业信息化发展有着巨大的促进作用。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种玉米自动化考种果穗夹运装置及方法，用以解决单个玉米果穗的精细化考种过程中果穗自动精确移动问题，从而自动化地实现准确、快速、高效的玉米果穗移动和传递，大幅提高玉米果穗考种效率和精度，减少人工干预环节，有效降低人工成本。

（二）技术方案

本发明技术方案如下：

一种玉米自动化考种果穗夹运装置，包括：旋转架、固定在所述旋转架顶部的果穗夹，所述旋转架底部连接驱动机构，所述驱动机构驱动旋转架以底部为圆心旋转，所述果穗夹连接控制机构，所述控制机构控制果穗夹夹持与卸下果穗。

优选的，所述驱动机构包括步进电机。

优选的，所述步进电机输出轴与所述旋转架的底部通过齿轮啮合。

优选的，所述步进电机通过电机驱动器与控制中心连接，所述控制中心下达控制指令至所述电机驱动器，通过所述电机驱动器控制步进电机的运行。

优选的，所述控制机构包括设置在所述果穗夹上的电磁铁以及与所述电磁铁连接的电磁开关。

优选的，所述电磁开关与控制中心连接，所述控制中心控制电磁开关的导通与关断。

优选的，所述控制机构还包括设置在所述果穗夹内的弹簧。

本发明还提供了一种根据上述玉米自动化考种果穗夹运装置实现的玉米自动化考种果穗夹运方法：

一种玉米自动化考种果穗夹运方法，包括步骤：

S1.驱动机构驱动所述旋转架顶部旋转至果穗位置；

S2.控制机构控制所述果穗夹夹持果穗；

S3.驱动机构驱动所述旋转架顶部旋转至目标位置；

S4.控制机构控制所述果穗夹卸下果穗。

优选的，所述步骤S2包括：

所述电磁开关导通，电磁铁收紧所述果穗夹。

优选的，所述步骤S4包括：

所述电磁开关关断，果穗夹在弹簧弹力的作用下张开。

（三）有益效果

本发明所提供一种玉米自动化考种果穗夹运装置通过旋转架的旋转带动果穗夹移动，通过控制机构控制果穗夹持与卸下果穗，完美的解决了单个玉米果穗的精细化考种过程中果穗自动精确移动的问题，自动化地实现准确、快速、高效的玉米果穗移动和传递，大幅提高了玉米果穗考种效率和精度，减少人工干预环节，有效降低人工成本，为玉米自动化考种提供了有力的技术支持。

附图说明

图1是本发明实施例中玉米自动化考种果穗夹运装置的结构示意图。

图中：1：果穗夹；2：弹簧；3：电磁铁；4：旋转架；5：果穗；6：步进电机；7：齿轮；8：电机驱动器；9：电磁开关；10：控制中心。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明中的玉米自动化考种果穗夹运装置主要包括：旋转架、固定在旋转架顶部的果穗夹，果穗夹顶部铰接，旋转架底部连接驱动机构，驱动机构驱动旋转架以底部为圆心旋转，从而实现在圆周曲线上任意位置之间的果穗传递，果穗夹连接控制机构，控制机构控制果穗夹夹持与卸下果穗。通过旋转架的旋转带动果穗夹移动，通过控制机构控制果穗夹持与卸下果穗，完美的解决了单个玉米果穗的精细化考种过程中果穗自动精确移动的问题，自动化地实现准确、快速、高效的玉米果穗移动和传递，大幅提高了玉米果穗考种效率和精度，减少人工干预环节，有效降低人工成本，为玉米自动化考种提供了有力的技术支持。下面结合图1对本实施例中的玉米自动化考种果穗夹运装置进行说明。

本实施例中的驱动机构优选为步进电机4，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，因此能够满足本发明中精确移动的要求。本实施例中的旋转架4呈平行四边形结构布局，底部两支点固定，保证在转动过程中，果穗夹1的姿态保持恒定，旋转架4与步进电机6之间采用齿轮7啮合传动，以步进电机6正反转实现旋转架4的往复运动，或者可以设置两个步进电机，分别控制旋转架4的正向旋转与反向旋转；步进电机6通过电机驱动器8与控制中心10连接，控制中心10下达控制指令至电机驱动器8，通过电机驱动器8控制步进电机6的运行，实现计算机程序对系统的运动控制。

本实施例中的控制机构主要包括设置在果穗夹1上的电磁铁3以及与电磁铁3连接的电磁开关9，电磁开关9与控制中心10连接，控制中心10通过计算机程序控制电磁开关9的导通与关断。为了保证果穗夹1的快速打开，本实施例中的控制机构还包括设置在果穗夹1内的弹簧2，或者也可以将果穗夹1后端设置为弹性结构，果穗夹1即可在本身弹力的作用下张开。

本发明还提供了一种根据上述玉米自动化考种果穗夹运装置实现的玉米自动化考种果穗夹运方法，本实施例中以将果穗5从图1中初始位置A移动到目标位置B为例进行说明，其主要包括以下步骤：

S1.待考玉米果穗5位于初始位置A，在步进电机6的驱动下，旋转架4顶部旋转至果穗初始位置A，此时果穗夹1呈张开状态，当果穗夹1移动到果穗两侧时，旋转架4停止旋转。

S2.控制中心10控制电磁开关9导通，电磁铁3收紧果穗夹1。

S3.在步进电机6的驱动下，旋转架4顶部旋转至目标位置B；

S4.控制中心10控制电磁开关9关断，电磁铁3释放，果穗夹1在弹簧2弹力的作用下张开，将玉米果穗卸放在目标位置B，完成果穗移动操作，然后旋转架4复位，等待完成下一次果穗夹1持移动操作。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims (10)

1.一种玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，包括：旋转架、固定在所述旋转架顶部的果穗夹，所述旋转架底部连接驱动机构，所述驱动机构驱动旋转架以底部为圆心旋转，所述果穗夹连接控制机构，所述控制机构控制果穗夹夹持与卸下果穗。

2.根据权利要求1所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述驱动机构包括步进电机。

3.根据权利要求2所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述步进电机输出轴与所述旋转架的底部通过齿轮啮合。

4.根据权利要求2或3所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述步进电机通过电机驱动器与控制中心连接，所述控制中心下达控制指令至所述电机驱动器，通过所述电机驱动器控制步进电机的运行。

5.根据权利要求4所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述控制机构包括设置在所述果穗夹上的电磁铁以及与所述电磁铁连接的电磁开关。

6.根据权利要求5所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述电磁开关与控制中心连接，所述控制中心控制电磁开关的导通与关断。

7.根据权利要求5或6所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述控制机构还包括设置在所述果穗夹内的弹簧。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述夹运装置的夹运方法，其特征在于，包括步骤：

S1.驱动机构驱动所述旋转架顶部旋转至果穗位置；

S2.控制机构控制所述果穗夹夹持果穗；

S3.驱动机构驱动所述旋转架顶部旋转至目标位置；

S4.控制机构控制所述果穗夹卸下果穗。

9.根据权利要求8所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述步骤S2包括：

所述电磁开关导通，电磁铁收紧所述果穗夹。

10.根据权利要求8所述的玉米自动化考种果穗夹运装置，其特征在于，所述步骤S4包括：

所述电磁开关关断，果穗夹在弹簧弹力的作用下张开。