CN111480430A - 分选移栽装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分选移栽装置及方法，该分选移栽装置包括：机架；穴盘输送组件，其中的原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；第一移动组件，根据控制信号同步驱动第一同步带组和第二同步带组使得滑轨沿着第一方向和/或第三方向移动；第二移动组件，根据控制信号驱动多个滑块使得多个拾取机构沿着第二方向移动；视觉分级组件，用于采集原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别图像以对原始穴盘苗分级，得到分级穴盘苗；控制组件，用于根据分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供控制信号。该分选移栽装置提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。

Description

分选移栽装置及方法

技术领域

本发明涉及农业智能生产设备技术领域，更具体地，涉及一种分选移栽装置及方法。

背景技术

工厂化育苗发展迅速，育苗企业竞争也不断加大，提高商品苗质量的关键环节之一是分选移栽。由于受种子活性、基质差异、环境均匀度的影响，出苗后的穴盘苗状况不一，随着穴盘苗的成长受穴孔面积限制还需要进行疏苗，所以在育苗过程中必须经过一次或多次分选移栽，将未出苗的或苗生长状态不一的穴盘苗进行分类分选，以便进一步分类管理，保证最终形成整齐一致的优质商品苗。

相关技术中，穴盘苗的分选移栽和补栽主要由人工来实现，尤其是直立型穴盘苗更是需要人工作业。人工分级移栽作业繁复，占用大量劳动力且耗时耗力。而基于机器视觉的智能分选能够提高作业效率，减少劳动力成本，为工厂化育苗带来极大的便利，同时提升商品苗的标准化程度，从而提高育苗的经济效益。针对穴盘苗的自动化疏苗、补苗、分选移栽国内已经开展了多年研究，荷兰、意大利等设施园艺发达国家相继推出了基于机器视觉系统的自动移栽补栽机产品，国内多家高校研究机构也对穴盘苗移栽进行了研发。但是针对直立型穴盘苗的分选设备及实现方法还鲜有成果。同时由于现有的移栽系统、分选系统之间相互独立，还存在以下问题：

(1)仅完成移栽、补苗、疏苗等单一功能的设备无法实现分选，还需要进一步人工作业；

(2)叶菜等低矮穴盘苗仅通过采集俯视图像分级，但果菜、花卉等大量真正需要分选的穴盘苗没有合理方案；

(3)种苗分选等级需要进一步细分，简单做2级分选难以满足实际生产需求；

(4)单手移栽作业效率低下，无法满足生产效率需求。

因此，穴盘苗分选设备研发或应用发展缓慢。

发明内容

本发明针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种分选移栽装置及方法，在一个工位内完成穴盘苗的自动化取苗、疏苗、多级分选作业，提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种用于直立型穴盘苗的分选移栽装置，包括：

机架，所述机架沿第一方向设置有第一横梁组，沿第二方向设置有第二横梁组，所述第一横梁组位于所述第二横梁组下方，所述第一方向与所述第二方向垂直；

穴盘输送组件，固定安装于所述第一横梁组，所述穴盘输送组件包括沿着所述第二方向设置的原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带，所述原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，所述多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；

第一移动组件，滑设于所述第二横梁组之间，包括沿所述第一方向传动的第一同步带组和沿第三方向传动的第二同步带组，所述第二同步带组的一端固定安装有滑轨，根据控制信号同步驱动所述第一同步带组和所述第二同步带组使得所述滑轨沿着所述第一方向和/或所述第三方向移动；

第二移动组件，包括多个移动板、多个滑块和多个拾取机构，所述多个移动板的第一端通过所述多个滑块和所述滑轨与所述第一移动组件连接，每个所述移动板的第二端连接所述拾取机构，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得所述多个拾取机构沿着所述第二方向移动；

视觉分级组件，固定安装于所述机架，用于采集所述原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗；

控制组件，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。

可选地，所述拾取机构包括弹性夹指，根据所述控制信号通过气缸驱动所述拾取机构沿着所述第三方向移动和/或所述弹性夹指伸缩，以从原始穴盘的源穴孔拾取所述原始穴盘苗，或释放所述分级穴盘苗至所述相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

可选地，所述原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带采用平行链条同轴驱动，每间隔第一数值的链节设置有推动横杆，相邻的所述推动横杆的间距大于穴盘长度，所述推动横杆推动所述原始穴盘和/或所述分级穴盘沿着所述第二方向滑动。

可选地，所述移动板、所述滑块和所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。

可选地，所述视觉分级组件包括第一图像获取模块和第二图像获取模块，根据所述第一图像获取模块和第二图像获取模块的视角范围形成图像采集区；

如果所述原始穴盘苗被移动到所述图像采集区，所述第一图像获取模块和第二图像获取模块采集所述原始穴盘苗的图像，

利用所述分级算法识别所述图像，得到所述原始穴盘苗的生长状态信息，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率。

可选地，根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的所述生长状态信息具有不同的权重；

根据所述分级算法和所述权重，对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗。

可选地，采用间隔交替放苗的方式，所述拾取机构将所述分级穴盘苗释放到对应级别的所述分级穴盘输送带上放置的所述分级穴盘的目标穴孔。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种用于直立型穴盘苗的分选移栽方法，包括：

将多个拾取机构移动至待分拣移栽的原始穴盘苗上方的初始取苗位置；

控制所述多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；

将所述多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集所述多个原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以分别对所述多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗；

根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至相应级别的多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

可选地，所述分选移栽方法还包括：

分别判断所述多个分级穴盘是否放满穴盘苗，如果所述分级穴盘放满穴盘苗，则将所述分级穴盘输送出去并将空穴盘放置到指定位置。

可选地，所述分选移栽方法还包括：

判断所述原始穴盘中当前列的源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完，

如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则继续控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的所述当前列的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；

如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都拾取完，则判断所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完。

可选地，所述分选移栽方法还包括：

如果所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的下一列源穴孔拾取多个原始穴盘苗。

可选地，采用间隔交替放苗的方式，所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔。

可选地，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数，

控制所述多个拾取机构分次拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的原始穴盘苗。

可选地，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的二分之一，

控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗，待将所述偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗分别释放到所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区后，控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的奇数位或偶数位的多个原始穴盘苗。

根据本发明实施例的分选移栽装置及方法，控制多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗，多个拾取机构将多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集多个原始穴盘苗的图像，利用分级算法识别所述图像，得到所述多个原始穴盘苗的生长状态信息；根据分级算法和生长状态信息的权重，对多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗，采集所述多个分级穴盘苗的相应级别的所述多个分级穴盘的空穴孔位置信息，根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。在一个工位内完成穴盘苗的自动化取苗、疏苗、多级分选作业，提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。

图1示出了本发明实施例的分选移栽装置的立体结构示意图。

图2示出了本发明实施例的分选移栽装置的主视图。

图3示出了本发明实施例的穴盘输送组件的原始穴盘输送带或分级穴盘输送带的立体结构示意图。

图4示出了本发明实施例的第一移动组件的立体结构示意图。

图5a示出了本发明实施例的原始穴盘的示意图。

图5b示出了本发明实施例的分级穴盘的示意图。

图6示出了本发明实施例的分选移栽方法的流程示意图。

图7示出了本发明实施例的分选移栽方法的多个拾取机构的运动轨迹图。

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例设置。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本发明的许多特定的细节，以便更清楚地理解本发明。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本发明。

图1示出了本发明实施例的分选移栽装置的立体结构示意图。图2示出了本发明实施例的分选移栽装置的主视图。图3示出了本发明实施例的穴盘输送组件的原始穴盘输送带或分级穴盘输送带的立体结构示意图。图4示出了本发明实施例的第一移动组件的立体结构示意图。

下面结合图1至图4说明本发明实施例的分选移栽装置。

如图1至图4所示，本发明实施例的分选移栽装置包括：机架110、穴盘输送组件120、第一移动组件130、第二移动组件140、视觉分级组件150和控制组件160(未示出)。穴盘输送组件120包括原始穴盘输送带121和多个分级穴盘输送带122。

机架110，机架110沿第一方向(例如，x轴方向)设置有第一横梁组111，沿第二方向(例如，y轴方向)设置有第二横梁组112，第一横梁组111位于第二横梁组112下方，第一方向(例如，x轴方向)与第二方向(例如，y轴方向)垂直。

穴盘输送组件120，固定安装于第一横梁组111，穴盘输送组件120包括沿着第二方向(例如，y轴方向)设置的原始穴盘输送带121和多个分级穴盘输送带122，原始穴盘输送带121用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，多个分级穴盘输送带122用于输送不同级别的分级穴盘苗。原始穴盘输送带121和多个分级穴盘输送带122采用平行链条同轴驱动，每间隔第一数值的链节设置有推动横杆123，相邻的推动横杆123的间距大于穴盘长度，保证放入输送带上的穴盘能够被推动横杆123推动，并在不锈钢支撑板的上表面摩擦滑动。推动横杆123推动原始穴盘和/或分级穴盘沿着第二方向(例如，y轴方向)滑动。驱动电机配合编码器转动，带动推动横杆123推动穴盘以0.2m/s速度移动，在距离穴盘苗取放作业区5cm处减速至0.02m/s速度，保证穴盘停止位置精准。

第一移动组件130，滑设于第二横梁组112之间，包括沿第一方向(例如，x轴方向)传动的第一同步带组131和沿第三方向(例如，z轴方向)传动的第二同步带组132，第二同步带组132的一端固定安装有滑轨133，根据控制信号同步驱动第一同步带组131和第二同步带组132使得滑轨133沿着第一方向(例如，x轴方向)和/或第三方向(例如，z轴方向)移动。在一些实施例中，滑轨133在第一方向(例如，x轴方向)的可移动范围大于分选移栽装置总宽度，滑轨133在第三方向(例如，z轴方向)的可移动范围大于穴盘高度与直立型穴盘苗高度的和的2倍。第一移动组件130采用十字形同步带驱动。上端及中心限位，共5个惰轮对同步带进行限位及张紧，水平两端为驱动同步带轮由伺服电机驱动。驱动电机同向同速转动，驱动第一同步带组131沿第一方向(例如，x轴方向)传动，滑轨133即十字下端部水平移动。驱动电机反向同速转动，驱动第二同步带组132沿第三方向(例如，z轴方向)传动，滑轨133即十字下端部竖直移动，驱动电机不同速转动实现滑轨133的复合运动。通过伺服电机编码器反馈控制第一移动组件130的精准定位。

第二移动组件140，包括多个移动板141、多个滑块(未示出)和多个拾取机构142，多个移动板141的第一端通过所述多个滑块和滑轨133与第一移动组件130连接，每个移动板141的第二端连接拾取机构142，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得多个拾取机构142沿着第二方向(例如，y轴方向)移动。在一些实施例中，移动板141、所述滑块和拾取机构142的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。第二移动组件140为水平多伺服平移系统，伺服系统数量为穴盘单列穴孔数量的约数，方便通过n(n为正整数)次取放苗正好可完成一列穴盘苗的分级作业。伺服电机固定于移动板141，电机轴驱动同步带轮，同步带轮与啮合顶轮夹紧固定的同步带，实现水平移动并精准定位。

在一些实施例中，拾取机构142包括弹性夹指，根据所述控制信号通过气缸驱动拾取机构142沿着第三方向(例如，z轴方向)移动和/或弹性夹指伸缩，以从原始穴盘的源穴孔拾取原始穴盘苗，或释放分级穴盘苗至所述相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。气缸驱动拾取机构142沿着第三方向(例如，z轴方向)移动的移动行程大于直立型穴盘苗的高度，气缸驱动弹性夹指伸缩的伸缩行程取决于穴盘的穴孔深度。弹性夹指伸缩的伸缩动作方向为竖直后倾一定角度。由于直立型穴盘苗的高度较大，为躲避苗径弹性夹指从穴孔后部插入、贯穿基质后稳定夹持或插取穴孔内的基质。在一些实施例中，第二移动组件140的安装块上部设置有与育苗的颜色为互补色的背板143，视觉识别时作为背景色方便图像分割。

在一些实施例中，采用间隔交替放苗的方式，拾取机构142将分级穴盘苗释放到对应级别的分级穴盘输送带122上放置的分级穴盘的目标穴孔。图5a示出了本发明实施例的原始穴盘的示意图。图5b示出了本发明实施例的分级穴盘的示意图。如图5a和图5b所示，原始穴盘510包括6行2列穴孔520，每个穴孔520中种植有原始穴盘苗。分级穴盘530包括6行4列穴孔540，每个穴孔540中间隔种植有分级穴盘苗。穴盘苗放苗过程中，采用间隔交替放苗的方式实现了疏苗功能。

视觉分级组件150，固定安装于机架110，用于采集原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对原始穴盘苗分级，得到分级穴盘苗。视觉分级组件150包括第一图像获取模块151(例如，竖直俯视摄像头)、第二图像获取模块152(例如，水平侧视摄像头)和光源系统(未示出)。根据第一图像获取模块151例如，竖直俯视摄像头)和第二图像获取模块152(例如，水平侧视摄像头)的视角范围形成图像采集区。在所述控制信号的控制下，通过第一移动组件130、第二移动组件140移动带动拾取机构142在第一方向(例如，x轴方向)、第二方向(例如，y轴方向)和第三方向(例如，z轴方向)移动，如果拾取机构142拾取的原始穴盘苗被移动到所述图像采集区，光源系统为穴盘苗进行强制补光，消除环境光源变化的干扰，第一图像获取模块151(例如，竖直俯视摄像头)和第二图像获取模块152(例如，水平侧视摄像头)对“悬空的”原始穴盘苗进行侧视和俯视的图像采集。利用分级算法识别所述图像，得到原始穴盘苗的生长状态信息。其中，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率。例如，第一图像获取模块151(例如，竖直俯视摄像头)采集穴盘苗叶片信息，如叶面积、叶展长度、叶片宽度等信息。第二图像获取模块152(例如，水平侧视摄像头)采集穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率等信息。需要说明的是，根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的所述生长状态信息具有不同的权重；根据分级算法和所述权重，对原始穴盘苗分级，得到分级穴盘苗。具体地，分级算法是依照不同作物穴盘苗分级依据，通过将生长状态信息的权重归一化，为每株穴盘苗进行评分，将分数划分为若干等级，并将每株穴盘苗的等级信息传回控制组件160的数据库，再由控制组件160控制第一移动组件130、第二移动组件140移动带动拾取机构142在第一方向(例如，x轴方向)、第二方向(例如，y轴方向)和第三方向(例如，z轴方向)移动，配合移动穴盘苗至对应级别的分级穴盘输送带122上的分级穴盘的对应穴盘孔位内，完成直立型穴盘苗多级分选。其中，评分级别最低的穴盘苗被评为弃选苗，可在原始穴盘输送带121和分级穴盘输送带122间的空隙处直接弃苗。

控制组件160，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。

图6示出了本发明实施例的分选移栽方法的流程示意图。图7示出了本发明实施例的分选移栽方法的多个拾取机构的运动轨迹图。

下面结合图7所示的分选移栽方法的多个拾取机构的运动轨迹图，说明如图6所示的本发明实施例的分选移栽方法，具体包括以下步骤：

在步骤S610中，将多个拾取机构移动至待分拣移栽的原始穴盘苗上方的初始取苗位置。

在该步骤中，控制第一移动组件、第二移动组件移动带动拾取机构在第一方向(例如，x轴方向)、第二方向(例如，y轴方向)和第三方向(例如，z轴方向)移动，如图7所示，将多个拾取机构移动至位置0即初始取苗位置。

在步骤S620中，控制所述多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗。

在该步骤中，控制多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗，如图7所示，每次拾取多个原始穴盘苗时多个拾取机构的移动路径具体为：控制多个拾取机构从位置0竖直下移至位置1，在水平前移至第一列幼苗位置2，悬停于育苗间隔穴孔正上方，拾取机构的弹性夹指外伸叉取育苗基质以拾取原始穴盘苗。需要说明的是，拾取机构的数量为原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。例如，多个拾取机构的拾取机构的个数为6，原始穴盘有18行4列源穴孔，每个源穴孔中培育有一株原始穴盘苗。控制6个拾取机构从第一列源穴孔开始逐列拾取原始穴盘苗，当当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都被拾取完之后开始拾取下一列源穴孔中的原始穴盘苗。对于每一列源穴孔中原始穴盘苗，6个拾取机构分3次将18个原始穴盘苗拾取并释放到相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

可以理解的是，如果拾取机构的数量为原始穴盘的每列穴孔的数量的二分之一，则控制所述多个拾取机构拾取原始穴盘的每列源穴孔中的偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗，待将所述偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗分别释放到所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区后，控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的奇数位或偶数位的多个原始穴盘苗。例如，多个拾取机构的拾取机构的个数为6，原始穴盘有12行4列源穴孔，每个源穴孔中培育有一株原始穴盘苗。控制6个拾取机构从第一列源穴孔开始逐列拾取原始穴盘苗，当当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都被拾取完之后开始拾取下一列源穴孔中的原始穴盘苗。对于每一列源穴孔中原始穴盘苗，控制6个拾取机构先将偶数位或奇数位的6个原始穴盘苗拾取并释放到相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区后，再控制6个拾取机构将奇数位或偶数位的6个原始穴盘苗拾取并释放到相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

在步骤S630中，将所述多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集所述多个原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以分别对所述多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗。

在该步骤中，控制第一移动组件、第二移动组件移动带动拾取机构在第一方向(例如，x轴方向)、第二方向(例如，y轴方向)和第三方向(例如，z轴方向)移动，多个拾取机构将多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集多个原始穴盘苗的图像；如图7所示，多个拾取机构的移动路径具体为：拾取多个原始穴盘苗后，多个拾取机构从位置2竖直上移至位置3，并水平移至位置4作短暂停留，以使视觉分级组件对取出的多个原始穴盘苗进行图像采集。

利用分级算法识别所述图像，得到所述多个原始穴盘苗的生长状态信息，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率；根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的生长状态信息具有不同的权重，根据分级算法和权重，对多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗。

在步骤S640中，根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至相应级别的多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

在该步骤中，采集所述多个分级穴盘苗的相应级别的所述多个分级穴盘的空穴孔位置信息，根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。例如，采用间隔交替放苗的方式，所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔，以实现梳苗。

如图7所示，多个拾取机构的移动路径为：判断为弃选苗的原始穴盘苗的拾取机构的弹性夹指收回，将该弃选苗丢弃至两输送带间的弃苗区；多个拾取机构从位置4水平移至位置5，即“一级”苗输送带穴盘上暂未填充的穴孔上方，并竖直下移至位置6，位置6高于穴盘上表面的拾取机构的弹性夹指在竖直方向上的可移动高度，多个拾取机构竖直下移，将基质放入对应目标穴孔内，拾取机构的弹性夹指收回并竖直上移回位并上移至位置7，位置7与位置5重合。多个拾取机构从位置7水平移至位置8，即“二级”苗输送带穴盘上暂未填充的穴孔上方，并竖直下移至与位置6同高的位置9，拾取机构的弹性夹指竖直下移，将基质放入对应穴孔内，拾取机构的弹性夹指收回并竖直上移回位并上移至位置10；位置10与位置0同高，如此循环实现整盘穴盘苗的分选移栽。

在步骤S650中，分别判断所述多个分级穴盘是否放满穴盘苗，如果所述分级穴盘放满穴盘苗，则执行步骤S660，如果所述分级穴盘没有放满穴盘苗，则执行步骤S670。

在步骤S660中，将所述分级穴盘输送出去并将空穴盘放置到指定位置。

在步骤S670中，判断所述原始穴盘中当前列的源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完，如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则执行步骤S680，如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都拾取完，则执行步骤S690。

在步骤S680中，继续控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的所述当前列的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗。执行步骤S670。

在步骤S690中，判断所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完。如果所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则执行步骤S6100。

在步骤S6100中，控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的下一列源穴孔拾取多个原始穴盘苗。

根据本发明实施例的分选移栽装置及方法，控制多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗，多个拾取机构将多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集多个原始穴盘苗的图像，利用分级算法识别所述图像，得到所述多个原始穴盘苗的生长状态信息；根据分级算法和生长状态信息的权重，对多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗，采集所述多个分级穴盘苗的相应级别的所述多个分级穴盘的空穴孔位置信息，根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。在一个工位内完成穴盘苗的自动化取苗、疏苗、多级分选作业，提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用已限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，再不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰等，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。

Claims (14)

1.一种用于直立型穴盘苗的分选移栽装置，其特征在于，包括：

机架，所述机架沿第一方向设置有第一横梁组，沿第二方向设置有第二横梁组，所述第一横梁组位于所述第二横梁组下方，所述第一方向与所述第二方向垂直；

穴盘输送组件，固定安装于所述第一横梁组，所述穴盘输送组件包括沿着所述第二方向设置的原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带，所述原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，所述多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；

第一移动组件，滑设于所述第二横梁组之间，包括沿所述第一方向传动的第一同步带组和沿第三方向传动的第二同步带组，所述第二同步带组的一端固定安装有滑轨，根据控制信号同步驱动所述第一同步带组和所述第二同步带组使得所述滑轨沿着所述第一方向和/或所述第三方向移动；

第二移动组件，包括多个移动板、多个滑块和多个拾取机构，所述多个移动板的第一端通过所述多个滑块和所述滑轨与所述第一移动组件连接，每个所述移动板的第二端连接所述拾取机构，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得所述多个拾取机构沿着所述第二方向移动；

视觉分级组件，固定安装于所述机架，用于采集所述原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗；

控制组件，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。

2.根据权利要求1所述的分选移栽装置，其特征在于，所述拾取机构包括弹性夹指，根据所述控制信号通过气缸驱动所述拾取机构沿着所述第三方向移动和/或所述弹性夹指伸缩，以从原始穴盘的源穴孔拾取所述原始穴盘苗，或释放所述分级穴盘苗至所述相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

3.根据权利要求2所述的分选移栽装置，其特征在于，所述原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带采用平行链条同轴驱动，每间隔第一数值的链节设置有推动横杆，相邻的所述推动横杆的间距大于穴盘长度，所述推动横杆推动所述原始穴盘和/或所述分级穴盘沿着所述第二方向滑动。

4.根据权利要求3所述的分选移栽装置，其特征在于，所述移动板、所述滑块和所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。

5.根据权利要求1所述的分选移栽装置，其特征在于，所述视觉分级组件包括第一图像获取模块和第二图像获取模块，根据所述第一图像获取模块和第二图像获取模块的视角范围形成图像采集区；

如果所述原始穴盘苗被移动到所述图像采集区，所述第一图像获取模块和第二图像获取模块采集所述原始穴盘苗的图像，

利用所述分级算法识别所述图像，得到所述原始穴盘苗的生长状态信息，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率。

6.根据权利要求5所述的分选移栽装置，其特征在于，根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的所述生长状态信息具有不同的权重；

根据所述分级算法和所述权重，对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗。

7.根据权利要求4或6所述的分选移栽装置，其特征在于，采用间隔交替放苗的方式，所述拾取机构将所述分级穴盘苗释放到对应级别的所述分级穴盘输送带上放置的所述分级穴盘的目标穴孔。

8.一种用于直立型穴盘苗的分选移栽方法，其特征在于，包括：

将多个拾取机构移动至待分拣移栽的原始穴盘苗上方的初始取苗位置；

控制所述多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；

将所述多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集所述多个原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以分别对所述多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗；

根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至相应级别的多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。

9.根据权利要求8所述的分选移栽方法，其特征在于，所述分选移栽方法还包括：

分别判断所述多个分级穴盘是否放满穴盘苗，如果所述分级穴盘放满穴盘苗，则将所述分级穴盘输送出去并将空穴盘放置到指定位置。

10.根据权利要求9所述的分选移栽方法，其特征在于，所述分选移栽方法还包括：

判断所述原始穴盘中当前列的源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完，

如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则继续控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的所述当前列的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；

如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都拾取完，则判断所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完。

11.根据权利要求10所述的分选移栽方法，其特征在于，所述分选移栽方法还包括：

如果所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的下一列源穴孔拾取多个原始穴盘苗。

12.根据权利要求11所述的分选移栽方法，其特征在于，采用间隔交替放苗的方式，所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔。

13.根据权利要求11所述的分选移栽方法，其特征在于，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数，

控制所述多个拾取机构分次拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的原始穴盘苗。

14.根据权利要求11所述的分选移栽方法，其特征在于，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的二分之一，

控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗，待将所述偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗分别释放到所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区后，控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的奇数位或偶数位的多个原始穴盘苗。

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