CN110506525A - 一种多功能盆景修剪装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于园艺技术领域，具体涉及一种多功能盆景修剪装置及其方法。所述多功能盆景修剪装置，包括底座、转台、机械手，所述机械手通过铰接件固定连接于底座，所述转台位于底座上，用于带动盆景做旋转运动，便于修剪机构根据盆景修剪模型对盆景进行修剪；还包括修剪机构、控制机构，所述控制机构与转台、机械手、修剪机构电连接，所述控制机构用于利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型，并根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；所述修剪机构设于机械手端部，用于根据盆景修剪模型修剪盆景，实现盆景的个性化设计，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
Description
技术领域
本发明属于园艺技术领域，具体涉及一种多功能盆景修剪装置及其方法。
背景技术
现今社会人们都讲究修身养性，越来越多的人们选择在自家种植花草盆景，但是对花草盆景的修剪却无从下手。现在市面上出售的修剪装置大多为只有单一修剪功效，不能为用户提供修剪参考，因此，对于普通没有园艺基础的人来说，需要一种可以为大家提供修剪参考的花草修剪装置。
如专利号CN201810502011.8公开了一种为花草盆景的修剪提供修剪参考模型的方法，在没有园艺修剪基础的人也可以修剪出心仪的花草盆景，并且免去了针对不同花卉的园艺工程师的设计环节，节省时间以及成本，一个平常人即可以操作，控制界面人性化，修剪工期短，工作效率高，制造成本低，但是该花草修剪装置的结构复杂，不易保管，只说明了控制系统根据修剪参考模型控制修剪模块进行修剪，其修剪模块包括伸缩机构和修剪机构，所述伸缩机构为方向、长度可调节的伸缩杆，所述修剪机构包括剪刀和锯片，未说明其具体结构及其修剪方式。
然而目前也公开了一些园艺修剪结构及其方法，如专利号CN201821108321.3公开了一种多功能园艺修枝机械手臂，提供了一种体积小，作业灵活机动，功能齐全的园艺修枝机械手臂，包括主控制台，位于主控制台上方的转动台，位于转动台上方的支撑臂，位于支撑臂两侧的液压杆，位于支撑臂前端的功能臂，位于功能臂前端的机械爪和电锯，所述支撑臂安装在控制台上方转动台的中间位置，所述支撑臂两侧设有用于控制机械臂运动的液压杆，所述支撑臂与功能臂铰接，所述功能臂前端安装有用于控制多种运动的控制装置，所述控制装置上装有用于夹持的机械爪和修枝电锯。为了解决传统在进行园艺修枝时，采用人工修枝费时费力的问题，本专利的目的在于提供一种操作简单的多功能园艺修枝机械手臂，但是所述的园艺修枝机械手臂只能进行单一的剪枝操作，不能将盆景置于转动台上根据盆景的生长状况进行修剪，能触及的地方比较片面，细节处不能完美的修剪，其修剪出的盆景缺乏个性化设计。
发明内容
为了解决上述盆景修剪装置结构复杂，不易操作，剪枝操作方式单一，及盆景修剪缺乏个性化设计等问题，本发明提供一种多功能盆景修剪装置及其方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种多功能盆景修剪装置，包括底座、转台、机械手，所述机械手通过铰接件固定连接于底座，所述转台位于底座上，用于带动盆景做旋转运动，还包括修剪机构、控制机构，所述控制机构与转台、机械手、修剪机构电连接，所述控制机构用于利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型，并根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；所述修剪机构设于机械手端部，用于根据盆景修剪模型修剪盆景。
进一步的，修剪机构包括刀具驱动机构、刀具，所述刀具驱动机构与所述控制机构电连接，用于驱动刀具对盆景进行修剪操作。
进一步的，刀具驱动机构包括电机、丝杠、滑块、滑轨，所述刀具设置于滑块上，所述滑块与所述丝杆连接，所述滑块通过电机沿着滑轨驱动刀具修剪盆景。
进一步的，刀具包括剪刀、锯齿中的一种或多种。
进一步的，转台包括转轴、转盘，所述转轴一端连接于底座，另一端连接于转盘，用于带动转盘做旋转运动。
进一步的，控制机构包括图像传感器、控制器，所述图像传感器设于机械手端部用于获取盆景生长的图像信息；所述控制器设置于底座上，用于对获取的盆景生长图像信息进行处理。
进一步的，控制机构还包括图像分析终端，所述图像分析终端与控制器进行数据对接，用于根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器。
一种多功能盆景修剪方法，
利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型；
根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态。
进一步的，还包括
获取盆景生长的图像信息；
处理获取的图像信息，并发送至图像分析终端。
进一步的，还包括根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器。
本发明提供一种多功能盆景修剪装置，包括底座、转台、机械手，所述机械手通过铰接件固定连接于底座，所述转台位于底座上，用于带动盆景做旋转运动，便于修剪机构根据盆景修剪模型对盆景进行修剪；还包括修剪机构、控制机构，所述控制机构与转台、机械手、修剪机构电连接，所述控制机构用于利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型，并根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；所述修剪机构设于机械手端部，用于根据盆景修剪模型修剪盆景，实现盆景的个性化设计和和盆景修剪工作的智能控制，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
附图说明
图1为多功能盆景修剪装置的结构示意图；
图2为修剪机构张开的结构示意图；
图3为修剪机构闭合的结构示意图；
图4为多功能盆景修剪方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-3所示，一种多功能盆景修剪装置，包括底座1、转台2、机械手3，所述机械手3通过铰接件固定连接于底座1，所述转台2位于底座1上，用于带动盆景4做旋转运动，还包括修剪机构、控制机构，所述控制机构与转台、机械手、修剪机构电连接，所述控制机构用于利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，并根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；所述修剪机构设于机械手端部，用于根据盆景修剪模型修剪盆景，通过机械手实现盆景从上往下的修剪方向；本实施例的修剪装置还包括电源，所述电源为控制机构、修剪机构、机械手、转台提供电源。
修剪机构包括修剪机构包括刀具驱动机构5、刀具6，所述刀具驱动机构5与所述控制机构电连接，用于驱动刀具对盆景进行修剪操作；刀具驱动机构5包括电机51、丝杠52、滑块53、滑轨54，所述刀具6设置于滑块53上，所述滑块53与所述丝杆52连接，所述滑块53通过电机51沿着滑轨54驱动刀具修剪盆景；所述刀具包括剪刀或锯齿，此处以剪刀为例进行说明，所述滑块沿着滑轨带动剪刀修剪盆景，即剪刀的两刀柄分别设置于滑块上，该剪刀的刀柄可通过现有的铰接件固定连接于滑块上，滑块通过电机控制其沿着滑轨进行合并与分开，实现剪刀的张开与闭合，从而对盆景进行修剪；本实施例的电机与所述控制机构信号对接，通过控制机构控制电机工作状态，实现对剪刀的张开和闭合，从而实现对盆景的修剪。
转台包括转轴、转盘，所述转轴一端连接于底座，另一端连接于转盘，用于带动转盘做旋转运动，便于修剪机构根据盆景修剪模型修剪盆景，实现盆景根据个人爱好及盆景的生长趋势修剪盆景。
控制机构包括图像传感器、控制器、图像分析终端，所述图像传感器设于机械手端部用于获取盆景生长的图像信息；所述控制器设置于底座上，用于对获取的盆景生长图像信息进行处理；所述图像分析终端与控制器进行数据对接，用于根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器，实现盆景的个性化设计和盆景修剪工作的智能控制，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
图像传感器包括摄像头、摄像机、相机等，本实施例以摄像头为例进行说明，该摄像头7设置于机械手端部，并与所述修剪机构并列设置，使得在进行修剪前通过机械手带动摄像头对盆景进行拍照，获取盆景生长的图像信息，该图像信息包括树枝、树叶、树干等信息，使得图像分析终端获得的盆景信息更加准确，便于其利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，使得盆景的修剪模型更具有特征。
图像分析终端包括手机、平板、电脑等。本实施例以手机为例进行说明，手机接收盆景生长的图像信息，该图像信息包括树枝、树叶、树干等信息，根据该图像信息利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，并将此盆景修剪模型的信息传输至控制器，实现盆景的个性化设计，增强盆景的观赏价值。
如图4所示，一种多功能盆景修剪方法，
S1：获取盆景生长的图像信息；
处理获取的图像信息，并发送至图像分析终端；
也就是通过机械手带动摄像头对盆景进行拍照，获取盆景生长的图像信息，该图像信息包括树枝、树叶、树干等信息，摄像头获取的图像信息传输至控制器，控制器处理获取的图像信息，并将此信息发送至图像分析终端手机，便于盆景栽培者观察盆景的生长状态，并判断出盆景可能的生长方向，及盆景如何摆放靠近向阳处；
S2：利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型；
也就是图像分析终端根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器；
即手机上根据接收的盆景生长图像信息，利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，并将此盆景修剪模型的信息发送至控制器；
S3：根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；
即控制器接收盆景修剪模型信息，并根据该修剪模型信息控制转台、机械手、修剪机构的工作，盆景置于转台上，当哪里需要修剪时，将盆景旋转至便于修剪机构工作的方向，机械手带动修剪机构对盆景需要修剪的地方进行修剪，实现盆景修剪工作的智能化控制，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于：控制器结合图像传感器获取的盆景图像信息，从服务器获取盆景的图像信息，再直接利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，并根据生成的盆景修剪模型控制转盘带动修剪机构对盆景各部分进行修剪，实现盆景修剪工作的智能化控制，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
本发明的工作原理：先通过图像传感器获取盆景的图像信息，根据获取的图像信息利用递归神经网络RNN、卷积神经网络CNN建立盆景修剪模型，控制机构根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作，即盆景置于转台上，控制器根据盆景修剪模型驱动转台运动，当哪里需要修剪时，将盆景旋转至便于修剪机构工作的方向，机械手带动修剪机构对盆景需要修剪的地方进行修剪，实现盆景的个性化设计和修剪工作的智能化控制，使得盆景富含艺术性，更具有观赏价值。
上述仅为本发明的优选具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种多功能盆景修剪装置，包括底座、转台、机械手，所述机械手通过铰接件固定连接于底座，所述转台位于底座上，用于带动盆景做旋转运动，其特征在于：还包括修剪机构、控制机构，所述控制机构与转台、机械手、修剪机构电连接，所述控制机构用于利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型，并根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态；所述修剪机构设于机械手端部，用于根据盆景修剪模型修剪盆景。
2.根据权利要求1所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述修剪机构包括刀具驱动机构、刀具，所述刀具驱动机构与所述控制机构电连接，用于驱动刀具对盆景进行修剪操作。
3.根据权利要求1或2所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述刀具驱动机构包括电机、丝杠、滑块、滑轨，所述刀具设置于滑块上，所述滑块与所述丝杆连接，所述滑块通过电机沿着滑轨驱动刀具修剪盆景。
4.根据权利要求3所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述刀具包括剪刀、锯齿中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述转台包括转轴、转盘，所述转轴一端连接于底座，另一端连接于转盘，用于带动转盘做旋转运动。
6.根据权利要求1所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述控制机构包括图像传感器、控制器，所述图像传感器设于机械手端部用于获取盆景生长的图像信息；所述控制器设置于底座上，用于对获取的盆景生长图像信息进行处理。
7.根据权利要求1或6所述的多功能盆景修剪装置，其特征在于：所述控制机构还包括图像分析终端，所述图像分析终端与控制器进行数据对接，用于根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器。
8.一种多功能盆景修剪方法，其特征在于：
利用递归神经网络、卷积神经网络建立盆景修剪模型；
根据盆景修剪模型控制转台、机械手、修剪机构的工作状态。
9.根据权利要求8所述的多功能盆景修剪方法，其特征在于：还包括获取盆景生长的图像信息；
处理获取的图像信息，并发送至图像分析终端。
10.根据权利要求8所述的多功能盆景修剪方法，其特征在于：还包括根据接收的盆景生长图像信息生成盆景修剪模型信息，并将盆景修剪模型信息发送至控制器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20191129 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |