CN111359914B - 一种筛选农作物种子的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种筛选农作物种子的方法,属于农业机械技术领域。该方法包括步骤(1):将需要筛选的种子放入加料器中,点击开关按钮启动筛选农作物种子的装置,然后点击触摸屏开启动力轴和超声波探头,动力轴转动从而带动输送带转动,超声波探头启动后不断发射超声波。本发明中设置了超声波探头和摄像头,先通过超声波探头对种子发射超声波计算出种子的厚度、长度和宽度对种子进行筛选,然后通过超声波探头对种子发射超声波成像出种子的胚、胚乳和种皮的结构图对种子进行筛选,之后还通过摄像头拍摄种子对种子进行筛选,通过种子的大小、内部结构和颜色三个步骤层层筛选,保证了筛选出的合格种子的准确率。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域,特别涉及一种筛选农作物种子的方法。
背景技术
农作物种子是培育农作物的重要材料,由于受到光照、温度、湿度和海拔等因素的影响,种子会发生变化,种子的变化在植物界中普遍存在,并且种子的变化会对影响种子的萌发。
在现有技术中,只能通过人肉眼识别对种子进行筛选,但是通过人为进行筛选种子的工作量太大,且准确率低。因此,现在亟需一种筛选农作物种子的方法。
发明内容
为了更加快速准确的识别出不合格的种子,本发明提供了一种筛选农作物种子的方法。
一方面,提供一种筛选农作物种子的装置,所述装置包括箱体和输送带;所述箱体外侧顶部设置有进料口、开关按钮、触摸屏和储液罐,内侧顶部连接有超声波探头、摄像头和拨料板;所述进料口下方连接有进料器,且所述进料器的下端设置有开关阀门;所述触摸屏内部设置有控制器;所述储液罐下方穿过所述箱体顶部连接有喷头;
所述输送带包括支撑架、动力轴和连接轴;所述动力轴设置在所述输送带的内侧;所述连接轴贯穿所述支撑架上方与所述动力轴旋转连接,所述支撑架下端与所述箱体底部连接;右侧的两个所述支撑架上还连接有连接杆,所述连接杆位于所述输送带下方,且所述连接杆上连接有第一下料板和第二下料板;所述第一下料板和所述第二下料板的下方分别设置有第一储料箱和第二储料箱,且所述第一储料箱和所述第二储料箱与所述箱体连接的一侧分别设置有第一开合门和第二开合门;
且所述触摸屏、所述超声波探头、所述摄像头、所述拨料板、所述开关阀门、所述喷头和所述动力轴均与所述控制器通信连接。
进一步地,所述进料器的形状呈漏斗状。
进一步地,所述箱体顶部还连接照明灯,且所述照明灯与所述控制器通信连接。
进一步地,所述第二储料箱底部设置有温度控制装置,且所述温度控制装置与所述控制器通信连接。
进一步地,所述第一开合门和所述第二开合门上均设置有把手。
进一步地,所述箱体底部连接有万向轮。
另一方面,提供一种农作物种子的筛选方法,所述方法包括:
步骤(1):将需要筛选的种子放入加料器中,点击开关按钮启动筛选农作物种子的装置,然后点击触摸屏开启动力轴和超声波探头,所述动力轴转动从而带动输送带转动,所述超声波探头启动后不断发射超声波;
步骤(2):点击所述触摸屏启动开关阀门,所述开关阀门打开后落下一粒种子,然后关闭,等待预设时长后,所述开关阀门再次打开,落下一粒种子后关闭,依次类推,将待筛选的种子都均匀放置在所述输送带上;
步骤(3):当种子经过所述超声波探头下方时,所述超声波探头发射的超声波碰到种子后产生反射波,所述超声波探头将所述反射波发送至控制器;
步骤(4):所述控制器根据所述反射波计算出的种子的长度、宽度和厚度,并与预先设置好的预设值进行比较,当种子的厚度、宽度和长度中的至少一个数值大于或者小于它们相对应的预设值时,说明种子不合格,此时,所述控制器控制拨料板将种子拨向第二下料板的一侧;
步骤(5):当种子的厚度、宽度和长度均正常时,所述控制器根据所述反射波成像出的种子的胚、种皮和胚乳的结构图,并与预先保存好的合格种子的胚、种皮和胚乳的结构图进行比较,当种子的胚、种皮和胚乳中的至少一个存在缺陷,说明种子不合格,此时,所述控制器控制所述拨料板将种子拨向所述第二下料板的一侧;
步骤(6):当种子的胚、种皮和胚乳均正常时,所述控制器控制照明灯打开,然后控制摄像头对种子进行拍照,所述控制器将拍摄的照片发送至所述控制器,所述控制器接收到照片后与预先设置好的正常种子的照片进行比较,如果颜色不同,说明种子不合格,所述控制器控制所述拨料板将种子拨向所述第二下料板的一侧;
步骤(7):不合格的种子通过所述第二下料板落入到第二储料箱中;当种子的厚度、宽度、长度、胚、种皮、胚乳和颜色均正常时,所述控制器控制所述拨料板将种子拨向第一下料板的方向,正常的种子通过所述第一下料板落入到第一储料箱中;
步骤(8):在储液罐中加入营养液,点击所述触摸屏开启喷头,将营养液喷洒至所述第二储料箱中的不合格种子上,然后点击触摸屏控制温度控制装置将温度调节至适宜温度,对不合格的种子进行培养;培养一段时间后将发芽的种子进行移植。
本发明提供的技术方案的有益效果是:本发明中设置了超声波探头和摄像头,先通过超声波探头对种子发射超声波计算出种子的厚度、长度和宽度对种子进行筛选,然后通过超声波探头对种子发射超声波成像出种子的胚、胚乳和种皮的结构图对种子进行筛选,之后还通过摄像头拍摄种子对种子进行筛选,通过种子的大小、内部结构和颜色三个步骤层层筛选,保证了筛选出的合格种子的准确率。其次,本发明中进料口、进料器和开关阀门可以形成一个能够储存大量待筛选种子的储存装置,开关阀门可以将大量的待筛选种子一颗一颗放置在输送带上,输送带对种子进行运输,通过超声波探头和摄像头对种子进行检测,拨料板可以将合格的种子与不合格的种子分别拨向不同的方向,合格的种子通过第一下料板落入到第一储料箱中,不合格的种子通过第二下料板落入到第二储料箱中,从而可以快速将合格的种子与不合格的种子分开,筛选种子的效率较高。另外,本发明中还设置了储液罐、喷头和温度控制装置,可以对第二储料箱中的不合格种子进行培养,判断是否能够发芽,进一步筛选不合格种子中是否存在可以发芽的正常种子,进一步提高种子筛选的准确率,避免种子浪费。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种筛选农作物种子的装置结构示意图。
附图标记:1-箱体;2-输送带;3-进料口;4-开关按钮;5-触摸屏;6-储液罐;7-超声波探头;8-摄像头;9-拨料板;10-进料器;11-开关阀门;12-控制器;13-喷头;14-支撑架;15-动力轴;16-连接轴;17-连接杆;18-第一下料板;19-第二下料板;20-第一储料箱;21-第二储料箱;22-第一开合门;23-第二开合门;24-照明灯;25-温度控制装置;26-把手;27-万向轮。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上,或者可能同时存在居中组件。本发明所使用的的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的。
除非另有定义,本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例目的,不是旨在于限定本发明。
图1是本发明实施例提供的一种筛选农作物种子的装置结构示意图。参见图1,该装置包括箱体1和输送带2;箱体1外侧顶部设置有进料口3、开关按钮4、触摸屏5和储液罐6,内侧顶部连接有超声波探头7、摄像头8和拨料板9;进料口3下方连接有进料器10,且进料器10的下端设置有开关阀门11;触摸屏5内部设置有控制器12;储液罐6下方穿过箱体1顶部连接有喷头13;输送带2包括支撑架14、动力轴15和连接轴16;动力轴15设置在输送带2的内侧;连接轴16贯穿支撑架14上方与动力轴15旋转连接,支撑架14下端与箱体1底部连接;右侧的两个支撑架14上还连接有连接杆17,连接杆17位于输送带2下方,且连接杆17上连接有第一下料板18和第二下料板19;第一下料板18和第二下料板19的下方分别设置有第一储料箱20和第二储料箱21,且第一储料箱20和第二储料箱21与箱体1连接的一侧分别设置有第一开合门22和第二开合门23;且触摸屏5、超声波探头7、摄像头8、拨料板9、开关阀门11、喷头13和动力轴15均与控制器12通信连接。
其中,进料口3、进料器10和开关阀门11形成了一个可以储存待筛选种子的储存装置,如此可以在进料器10中一次性放入很多待筛选的种子,并通过开关阀门11将待筛选的种子一颗一颗放在输送带2上。储液罐6中可以储存种子发芽需要的营养液,通过喷头13可以将营养液喷洒至种子上,以对不合格种子进行培养,筛选出可以正常发芽的种子,避免将合格种子误判为不合格种子。开关按钮4可以控制整个装置处于关闭或待机状态,触摸屏5用于接收用户输入的指令,以通过控制器12控制动力轴15、开关阀门11、超声波探头7、摄像头8、喷头13和拨料板9进行工作。超声波探头7用于发送超声波,从而可以根据超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射的原理,检测种子的厚度、长度、宽度,还可以成像出种子内部的种皮、胚和胚乳的结构图。摄像头8用于拍摄种子的图像,以检测种子的颜色是否发生变化,虽然也能通过拍摄的图像判断种子的大小,但是为了更加快速准确的检测待筛选的种子,只通过摄像头8来检测种子的颜色,而通过超声波探头7来检测种子的大小。
需要说明的是,拨料板9与箱体1顶部活动连接,能够分别往第一下料板18和第二下料板19的方向进行摆动,且拨料板9的长度刚好能够拨到输送带2上的种子,但不与输送带2接触,从而可以将合格的种子和不合格的种子分别拨向第一储料箱20和第二储料箱21的方向,以实现对不合格种子的筛选。另外,控制器12控制拨料板9时,首先,会控制拨料板9向相反方向倾斜一定的角度,当种子到达拨料板9的位置后,拨料板9向另一侧转动,将种子拨向需要拨向的一侧。例如,如果种子为不合格种子,首先拨料板9会向第一下料板18的方向倾斜一定的角度,当不合格的种子到达拨料板9的位置后,拨料板9向第二下料板19的方向转动,将不合格的种子拨向第二下料板19的一侧。
另外,为了使得种子落在输送带2上后可以经过超声波探头7、摄像头8和拨料板9的下方,对待筛选的种子进行检测,本发明中进料口3、进料器10和开关阀门11形成的储存装置,超声波探头7,摄像头8,拨料板9,在输送带2上方沿输送带2的输送方向依次设置。并且,第一下料板18和第二下料板19会将输送带2的边缘一分为二,进而从交接点开始沿着输送方向可以将整个输送带一分为二,为了使种子可以分别落向第一下料板18和第二下料板19,种子的位置需要位于分界线上,因而检测种子的各组件需要设置于分界线的正上方,也即进料器10和开关阀门11形成的储存装置、超声波探头7、摄像头8、拨料板9沿输送方向依次设置于分界线的正上方。再者,通过超声波探头7和摄像头8对种子进行三重判断,才会将种子确定为合格种子,而确定不合格种子却只经过了一重判断,因而对于确定出的合格种子可以直接取出使用,而对于判断出的不合格种子,本发明还对其进行培养,观察其是否能够发芽,以提高种子筛选的准确率和种子的利用率,因而培养种子所用的储液罐6和喷头13只需要设置在储存不合格种子的储料箱(即第二储料箱21)上方即可。
还需要说明的是,进料器10与进料口3可通过焊接的方式进行连接;超声波探头7和摄像头8与箱体1顶部可通过粘贴,或者通过螺母、螺钉进行连接;连接杆17与支撑架14,以及连接杆17与第一下料板18和第二下料板19可通过焊接的方式进行连接,并且,连接杆17位于两个支撑架14的左侧,使得第一下料板18和第二下料板19的一小部分位于输送带2的底部,从而防止种子从空隙掉落;支撑架14与箱体1底部也可通过焊接的方式进行连接;储液罐6与箱体1顶部,以及与喷头13的连接可以通过粘贴的方式连接;第一储料箱20和第二储料箱21可通过粘贴,或者焊接的方式与箱体1底部进行连接。
另外,触摸屏5上可以显示有该装置包括的组件的控制控件,当工作人员需要对某个组件进行控制时,可以点击触摸屏5上该组件对应的控制控件,此时触摸屏5上会显示该组件对应的控制界面,之后工作人员可以通过触摸屏5上的打开或关闭控件对该组件进行控制。例如,如果工作人员需要打开超声波探头7,工作人员可以点击触摸屏5上超声波探头7的控制控件,此时触摸屏5上会显示超声波探头7的控制界面,工作人员点击打开控件,此时触摸屏5会发送打开信号至控制器12,控制器12接收到打开信号后发送开启信号至超声波探头7,超声波探头7接收到开启信号后开启。
再者,在对种子进行筛选前,还可以在控制器12中预先保存好合格种子的图像,以及合格种子的种皮、胚和胚乳的超声波成像结构图,并分别对种子的厚度、宽度和长度设置预设值。
进一步地,进料器10的形状呈漏斗状。需要说明的是,进料器10的下端的大小一次只能够落下一粒种子,从而当开关阀门11打开时,每次只能落下一粒种子,防止因为进料器10的下端过大而每次落下多粒种子;将进料器10的上端设置的大一些,从而可以一次性放置大量待筛选的种子。
进一步地,箱体1顶部还连接照明灯24,且照明灯24与控制器12通信连接。需要说明的是,当需要对种子进行拍照时,如果光线较暗,控制器12可以控制照明灯24打开,从而可以使得拍到的照片更加清晰。
进一步地,第二储料箱21底部设置有温度控制装置25,且温度控制装置25与控制器12通信连接。需要说明的是,在第二储料箱21底部设置温度控制装置25,可以在对第二储料箱21中的不合格种子进行培养时,设置种子发芽所需要的的温度,从而可以加速种子的发芽。
进一步地,第一开合门22和第二开合门23上均设置有把手26。需要说明的是,在第一开合门22和第二开合门23上设置把手26,可以更加轻松的打开第一开合门22和第二开合门23,将合格的种子与不合格的种子从第一储料箱20和第二储料箱21中取出,从而降低了工作人员的劳动强度。
进一步地,箱体1底部连接有万向轮27。需要说明的是,在箱体1底部连接万向轮27,可以更加轻松的移动该装置,从而降低了工作人员的劳动强度;另外,万向轮27可通过支架(图中未示出)与箱体1底部进行连接。
本发明实施例提供的筛选农作物种子的方法可以为:
步骤(1):将需要筛选的种子放入加料器中,点击开关按钮启动筛选农作物种子的装置,然后点击触摸屏开启动力轴和超声波探头,动力轴转动从而带动输送带转动,超声波探头启动后不断发射超声波;
步骤(2):点击触摸屏启动开关阀门,开关阀门打开后落下一粒种子,然后关闭,等待预设时长后,开关阀门再次打开,落下一粒种子后关闭,依次类推,将待筛选的种子都均匀放置在输送带上;
步骤(3):当种子经过超声波探头下方时,超声波探头发射的超声波碰到种子后产生反射波,超声波探头将反射波发送至控制器;
步骤(4):控制器根据反射波计算出的种子的长度、宽度和厚度,并与预先设置好的预设值进行比较,当种子的厚度、宽度和长度中的至少一个数值大于或者小于它们相对应的预设值时,说明种子不合格,此时,控制器控制拨料板将种子拨向第二下料板的一侧;
步骤(5):当种子的厚度、宽度和长度均正常时,控制器根据反射波成像出的种子的胚、种皮和胚乳的结构图,并与预先保存好的合格种子的胚、种皮和胚乳的结构图进行比较,当种子的胚、种皮和胚乳中的至少一个存在缺陷,说明种子不合格,此时,控制器控制拨料板将种子拨向所述第二下料板的一侧;
步骤(6):当种子的胚、种皮和胚乳均正常时,控制器控制照明灯打开,然后控制摄像头对种子进行拍照,控制器将拍摄的照片发送至控制器,控制器接收到照片后与预先设置好的正常种子的照片进行比较,如果颜色不同,说明种子不合格,控制器控制所述拨料板将种子拨向所述第二下料板的一侧;
步骤(7):不合格的种子会通过第二下料板落入到第二储料箱中;当种子的厚度、宽度、长度、胚、种皮、胚乳和颜色均正常时,控制器控制拨料板将种子拨向第一下料板的方向,正常的种子通过第一下料板落入到第一储料箱中;
步骤(8):在储液罐中加入营养液,点击所述触摸屏开启喷头,将营养液喷洒至所述第二储料箱中的不合格种子上,然后点击触摸屏控制温度控制装置将温度调节至适宜温度,对不合格的种子进行培养;培养一段时间后将发芽的种子进行移植。
需要说明的是,种子太小可能是由于种子干瘪,种子太大或者颜色不同可能是种子发生了形状变异,种子太大、太小和颜色发生变化都影响种子的发芽,因此需要对种子的厚度、长度、宽度和颜色进行检测。其次,种皮是种子的“铠甲”,起着保护种子的作用;胚是种子最重要的部分,可以发育成植物的根、茎和叶;胚乳是种子集中养料的地方,种子中的种皮、胚和胚乳中如果存在缺陷,将影响种子的发芽,因此也需要对种子的种皮、胚和胚乳进行检测。另外,当超声波冲击种子表面时,会改变细胞的壁膜结构,使细胞内外发生物质交换,种子内酶的活性提高,从而可以促进种子的萌发率。
值得说明的是,本发明中设置了超声波探头和摄像头,先通过超声波探头对种子发射超声波计算出种子的厚度、长度和宽度对种子进行筛选,然后再通过超声波探头对种子发射超声波成像出种子的胚、胚乳和种皮的结构图对种子进行筛选,之后还通过摄像头拍摄种子对种子进行筛选,通过种子的大小、内部结构和颜色三个步骤层层筛选,保证了筛选出的合格种子的准确率。其次,本发明中进料口、进料器和开关阀门可以形成一个能够储存大量待筛选种子的储存装置,开关阀门可以将大量的待筛选种子一颗一颗放置在输送带上,输送带对种子进行运输,通过超声波探头和摄像头对种子进行检测,拨料板可以将合格的种子与不合格的种子分别拨向不同的方向,合格的种子通过第一下料板落入到第一储料箱中,不合格的种子通过第二下料板落入到第二储料箱中,从而可以快速将合格的种子与不合格的种子分开,筛选种子的效率较高。另外,本发明中还设置了储液罐、喷头和温度控制装置,可以对第二储料箱中的不合格种子进行培养,判断是否能够发芽,进一步筛选不合格种子中是否存在可以发芽的正常种子,进一步提高种子筛选的准确率,避免种子浪费。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤(1):将需要筛选的种子放入加料器中,点击开关按钮启动筛选农作
物种子的装置,然后点击触摸屏开启动力轴和超声波探头,所述动力轴转动从
而带动输送带转动,所述超声波探头启动后不断发射超声波;
步骤(2):点击所述触摸屏启动开关阀门,所述开关阀门打开后落下一粒
种子,然后关闭,等待预设时长后,所述开关阀门再次打开,落下一粒种子后
关闭,依次类推,将待筛选的种子均匀放置在所述输送带上;
步骤(3):当种子经过所述超声波探头下方时,所述超声波探头发射的超
声波碰到种子后产生反射波,所述超声波探头将所述反射波发送至控制器;
步骤(4):所述控制器根据所述反射波计算出的种子的长度、宽度和厚度,
并与预先设置好的预设值进行比较,当种子的厚度、宽度和长度中的至少一个
数值大于或者小于它们相对应的预设值时,说明种子不合格,此时,所述控制
器控制拨料板将种子拨向第二下料板的一侧;
步骤(5):当种子的厚度、宽度和长度均正常时,所述控制器根据所述反
射波成像出的种子的胚、种皮和胚乳的结构图,并与预先保存好的合格种子的
胚、种皮和胚乳的结构图进行比较,当种子的胚、种皮和胚乳中的至少一个存
在缺陷,说明种子不合格,此时,所述控制器控制所述拨料板将种子拨向所述
第二下料板的一侧;
步骤(6):当种子的胚、种皮和胚乳均正常时,所述控制器控制照明灯打
开,然后控制摄像头对种子进行拍照,所述控制器将拍摄的照片发送至所述控
制器,所述控制器接收到照片后与预先设置好的正常种子的照片进行比较,如
果颜色不同,说明种子不合格,所述控制器控制所述拨料板将种子拨向所述第
二下料板的一侧;
步骤(7):不合格的种子通过所述第二下料板落入到第二储料箱中;当种
子的厚度、宽度、长度、胚、种皮、胚乳和颜色均正常时,所述控制器控制所
述拨料板将种子拨向第一下料板的方向,正常的种子通过所述第一下料板落入
到第一储料箱中;
步骤(8):在储液罐中加入营养液,点击所述触摸屏开启喷头,将营养液
喷洒至所述第二储料箱中的不合格种子上,然后点击所述触摸屏控制温度控制
装置将温度调节至适宜温度,对不合格的种子进行培养;培养一段时间后将发
芽的种子进行移植;
所述筛选农作物种子的装置包括箱体(1)和输送带(2);所述箱体(1)外侧顶部设置有进料口(3)、开关按钮(4)、触摸屏(5)和储液罐(6), 内侧顶部连接有超声波探头(7)、摄像头(8)和拨料板(9);所述进料口(3)下方连接有进料器(10),且所述进料器(10)的下端设置有开关阀门(11);所述触摸屏(5)内部设置有控制器(12);所述储液罐(6)下方穿过所述箱体(1)顶部连接有喷头(13);
所述输送带(2)包括支撑架(14)、动力轴(15)和连接轴(16);所述动力轴(15)设置在所述输送带(2)的内侧;所述连接轴(16)贯穿所述支撑架(14)上方与所述动力轴(15)旋转连接,所述支撑架(14)下端与所述箱体(1)底部连接;右侧的两个所述支撑架(14)上还连接有连接杆(17),所述连接杆(17)位于所述输送带(2)下方,且所述连接杆(17)上连接有第一下料板(18)和第二下料板(19);所述第一下料板(18)和所述第二下料板(19)的下方分别设置有第一储料箱(20)和第二储料箱(21),且所述第一储料箱(20)和所述第二储料箱(21)与所述箱体(1)连接的一侧分别设置有第一开合门(22)和第二开合门(23);
且所述触摸屏(5)、所述超声波探头(7)、所述摄像头(8)、所述拨料板(9)、所述开关阀门(11)、所述喷头(13)和所述动力轴(15)均与所述控制器(12)通信连接。
2.根据权利要求 1 所述的一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述进料器(10)的形状呈漏斗状。
3.根据权利要求 1 所述的一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述箱体(1)顶部还连接照明灯(24),且所述照明灯(24)与所述控制器(12)通信连接。
4.根据权利要求 1 所述的一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述第二储料箱(21)底部设置有温度控制装置(25),且所述温度控制装置(25)与所述控制器(12)通信连接。
5.根据权利要求 1 所述的一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述第一开合门(22)和所述第二开合门(23)上均设置有把手(26)。
6.根据权利要求 1 所述的一种筛选农作物种子的方法,其特征在于,所述箱体(1)底部连接有万向轮(27)。
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