CN107667638A - 一种自动调节株距的移栽机及其调节方法 - Google Patents

一种自动调节株距的移栽机及其调节方法 Download PDF

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姬江涛
杨林辉
麻宝娟
金鑫
陈凯康
李明勇
庞靖
邱兆美
吴蔼玲
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    • A01C11/02—Transplanting machines for seedlings
    • A01C11/025—Transplanting machines using seedling trays; Devices for removing the seedlings from the trays
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
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Abstract

本发明涉及农业机械领域，具体为一种自动调节株距的移栽机及其调节方法，包括机身和设置在机身上的移栽装置、根据机身行驶速度控制移栽速度的控制系统，以及用于检测移栽机的行驶速度的传感器；利用传感器检测移栽机的运行速度，然后通过控制器计算设定株距的移栽速度，然后控制移栽装置进行移栽。本发明通过光流传感器检测机身的行驶速度，与现有的检测方法相比，相应速度更快，监测数据更准确，从而使移栽系统根据机身行驶速度来调节移栽速度的准确性提高，从而保证钵苗株距的一致性。

Description

一种自动调节株距的移栽机及其调节方法
技术领域
本发明涉及农业机械领域，具体为一种自动调节株距的移栽机及其调节方法。
背景技术
随着农业技术的不断发展，移栽技术相比直播的优越性也越来越明显，移栽不仅可以缩短作物的生育期，使其能够有效地避开低温等恶劣气候环境的影响，提高幼苗的成活率，而且能够有效地提高产量和作物的质量，具有显著的增产、增收效果。
目前国内外移栽机的大多是纯机械结构，移栽动力由发动机动力提供，但整个结构相对复杂；还有一些移栽机虽然可实现机电控制，移栽的动力由步进电机提供，但无法保持移栽机车速与钵苗株距的一致性，从而导致钵苗株距不统一；钵苗株距过大，单株光合作用强度大，但一块田的总合积累量少，产量低；株距过小，作物间遮荫严重，单株净光合作用下降，造成总光合作用积累量下降，作物产量也低，因此，保证钵苗株距的一致性，可以充分利用光能和地力，有利用提高作物的产量。
发明内容
本发明的主要目的是为解决传统移栽机移栽钵苗株距不一致的问题，提出了一种自动调节株距的移栽机。
本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种自动调节株距的移栽机，包括机身和设置在机身上的移栽装置、根据机身行驶速度控制移栽速度的控制系统，以及用于检测移栽机的行驶速度的传感器；所述移栽装置包括步进电机控制器、送苗装置、取苗装置和栽植装置，三个装置分别由步进电机控制器控制的步进电机提供动力；所述控制系统与步进电机控制器和传感器电连接；所述传感器设置在机身下方并通过自稳定云台与机身连接。
进一步地，传感器采用光流传感器。
进一步地，传感器的镜头通过弹性硅胶片与自稳定云台连接。
一种用上述移栽机的自动调节株距方法，包括以下步骤：
1）启动传感器，检测移栽机的行驶速度V；
2）控制系统接收上述移栽机行驶速度V的数据信号，按照下列公式计算钵苗移栽速度N，钵苗株距S与行驶速度V的关系式如下：
N= VT/S
其中N为移栽速度（时间T内移栽的钵苗株数），V为移栽机行驶速度，S为钵苗株距；
3）控制系统将上述处理结果传递给步进电机驱动器，通过编程来调节对应移栽速度N下步进电机的控制，进而控制整个移栽装置，以保证钵苗株距的一致性。
进一步地，步骤1）采用流光法检测移栽机的行驶速度V。
本发明的技术效果在于：
本发明通过光流传感器检测机身的行驶速度，与现有的检测方法相比，相应速度更快，监测数据更准确，从而使移栽系统根据机身行驶速度来调节移栽速度的准确性提高，从而保证钵苗株距的一致性。
附图说明
图1 本发明的移栽机结构示意图；
图2 本发明的移栽机底部传感器结构示意图。
附图标记：1-机架、2-移栽装置、201-步进电机控制器、202-送苗装置、203-取苗装置、204-栽植装置、3-控制系统、4-传感器、5-自稳定云台、6-弹性硅胶片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步具体详细的说明。
如图1和图2所示，一种自动调节株距的移栽机，包括机身1和设置在机身上1的移栽装置2、根据机身行驶速度控制移栽速度的控制系统3，以及用于检测移栽机的行驶速度的传感器4，传感器4优选采用光流传感器，过检测图像中光点和暗点的移动，来判断图像中像素点相对于移栽机的移动速度，从而得到移栽机的移动速度；所述移栽装置2包括步进电机控制器201、送苗装置202、取苗装置203和栽植装置204，三个装置分别由步进电机控制器201控制的步进电机提供动力，步进电机控制器201在接收到控制系统3的信号后，通过控制步进电机的来控制送苗装置202、取苗装置203和栽植装置204的运行速度；所述控制系统3与步进电机控制器201和传感器4电连接；所述传感器4的镜头通过弹性硅胶片6与自稳定云台5连接，自稳定云台5与机身1连接，减少机身1对传感器4的影响，提高检测精度。
一种用上述移栽机的自动调节株距方法，包括以下步骤：
1）启动传感器，采用流光法检测移栽机的行驶速度V；
2）控制系统接收上述移栽机行驶速度V的数据信号，按照下列公式计算钵苗移栽速度N，钵苗株距S与行驶速度V的关系式如下：
N= VT/S
其中N为移栽速度（时间T内移栽的钵苗株数），V为移栽机行驶速度，S为钵苗株距；
3）控制系统将上述处理结果传递给步进电机驱动器，通过编程来调节对应移栽速度N下步进电机的控制，进而控制整个移栽装置，以保证钵苗株距的一致性。
以上所举实施例为本发明的较佳实施方式，仅用来方便说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部改动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (5)

1.一种自动调节株距的移栽机，其特征在于：包括机身（1）和设置在机身上（1）的移栽装置（2）、根据机身行驶速度控制移栽速度的控制系统（3），以及用于检测移栽机的行驶速度的传感器（4）；所述移栽装置（2）包括步进电机控制器（201）、送苗装置（202）、取苗装置（203）和栽植装置（204），三个装置分别由步进电机控制器（201）控制的步进电机提供动力；所述控制系统（3）与步进电机控制器（201）和传感器（4）电连接；所述传感器（4）设置在机身（1）下方并通过自稳定云台（5）与机身（1）连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节株距的移栽机，其特征在于：所述传感器（4）采用光流传感器。
3.根据权利要求2所述的一种自动调节株距的移栽机，其特征在于：所述传感器（4）的镜头通过弹性硅胶片（6）与自稳定云台（5）连接。
4.一种用上述移栽机的自动调节株距方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）启动传感器，检测移栽机的行驶速度V；
2）控制系统接收上述移栽机行驶速度V的数据信号，按照下列公式计算钵苗移栽速度N，钵苗株距S与行驶速度V的关系式如下：
N= VT/S
其中N为移栽速度（时间T内移栽的钵苗株数），V为移栽机行驶速度，S为钵苗株距；
3）控制系统将上述处理结果传递给步进电机驱动器，通过编程来调节对应移栽速度N下步进电机的控制，进而控制整个移栽装置，以保证钵苗株距的一致性。
5.根据权利要求4所述的一种移栽机自动调节株距方法，其特征在于：所述步骤1）采用流光法检测移栽机的行驶速度V。
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