CN111713222A - 秧箱不等距变速横移驱动机构 - Google Patents

秧箱不等距变速横移驱动机构 Download PDF

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CN111713222A
CN111713222A CN202010446215.1A CN202010446215A CN111713222A CN 111713222 A CN111713222 A CN 111713222A CN 202010446215 A CN202010446215 A CN 202010446215A CN 111713222 A CN111713222 A CN 111713222A
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CN
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seedling box
seedling
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synchronous belt
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CN202010446215.1A
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那明君
滕乐
任亮
李红阳
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Northeast Agricultural University
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Northeast Agricultural University
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C11/00—Transplanting machines
    • A01C11/02—Transplanting machines for seedlings
    • A01C11/025—Transplanting machines using seedling trays; Devices for removing the seedlings from the trays
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V20/00—Scenes; Scene-specific elements
    • G06V20/10—Terrestrial scenes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
    • H02K41/02—Linear motors; Sectional motors

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Abstract

秧箱不等距变速横移驱动机构属于农业机械；在底座上安装导轨，在导轨上通过横移行走轮支撑安装横移板，同步带直线模(或滚珠丝杠)组固装在底座上，并与横移板固连，在横移板上通过秧箱支座铰连安装秧箱，倾斜角度定位调节支架固装在横移板位于秧箱下方的部位上，倾斜角度定位调节支架与秧箱呈支撑铰连配合，在底座一侧外部上通过支撑架配装摄像头，导线将自动控制单元分别与摄像头和同步带直线模组(或滚珠丝杠)连通；本机构采用图像识别技术，可根据秧苗横向间距不同完成秧箱不等距变速横移驱动，适应能力强，自动化程度高，取苗精准，不伤苗，不漏苗。

Description

秧箱不等距变速横移驱动机构
技术领域
本发明属于农业机械，主要涉及农作物秧苗移栽取苗作业时使用的秧箱横移机构。
背景技术
受在苗盘内栽植或点播种子位置差异大和种子萌芽生长特性的影响，育出的幼苗均无法准确生长在营养钵同一纵线的中心位置上，造成相邻行间秧苗间距不固定、不相等、不一致。基于上述每株幼苗位置存在偏差，在秧箱供苗过程中，给后序机械自动取苗带来困难，导致漏苗或伤苗现象发生，影响和降低了秧苗移栽作业质量。
现用的包括丝杠式、不等距丝杠式或非圆齿轮式秧箱横移驱动机构作业时，每次横移的距离是一个秧盘穴距或穴距整数倍，不能适应幼苗实际生长位置，出现了上述技术性问题。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，结合秧苗移栽作业中精准夹取秧苗的实际需要，研究设计一种秧箱不等距变速横移驱动机构，通过根据秧苗间距的变化自动调控秧箱横移距离和横移速度的技术方案，达到实现精准取苗、减少秧苗漏取和伤苗、保证移栽作业质量的目的。
本发明的目的是这样实现的:在底座上安装导轨，在所述导轨上通过横移行走轮支撑安装横移板，在所述底座上、位于横移板下方部位处固装同步带直线模组，所述同步带直线模组与横移板固定连接，在所述横移板上通过秧箱支座铰连安装秧箱，倾斜角度定位调节支架固装在横移板位于秧箱下方的部位上，所述倾斜角度定位调节支架与秧箱呈支撑铰连配合，在底座一侧外部上通过支撑架配装摄像头，所述摄像头朝向秧箱；导线将自动控制单元分别与摄像头和同步带直线模组连通，至此构成秧箱不等距变速横移驱动机构。
本发明做为秧苗移栽机具上机器视觉移栽系统的后端执行部份，对机器视觉移栽系统的前端采集采用图像识别处理，通过对位于苗盘架上的苗盘横截面进行图像识别，采集秧苗与营养基质中心的距离，将偏移量与固定的苗盘间隔进行数据矢量相加，在取苗机械臂响应的一个周期时间内，同步带直线模组驱动苗盘架完成秧箱横移动作，在取苗机械臂周期响应时间不变情况下，由于秧苗生长位置的差异，因此每次移动秧箱的距离不同，从而秧箱移动速度需要随之变化，以完成不等距、变速驱动移动秧箱。本发明与传统技术相比，在图像识别基础上，根据秧苗间距的不同，在相同移动时间内实现了不等距、变速移箱，具有结构新颖、合理、自动化程度高、适应能力强、供苗精准可靠、不伤苗、不漏苗的特点。
附图说明
图1是秧箱不等距变速横移驱动机构总体结构示意图；
图2是图1的右视图；
图3是图1的左视图；
图4是图1的俯视图。
图中件号说明：
1、底座、2、导轨、3、同步带直线模组、4、横移行走轮、5、横移板、6、倾斜角度定位调节支架、7、秧箱、8、秧箱支座、9、摄像头、10、支撑架、11、纵向驱动电机、12、背景板13、摆杆、14、电磁铁。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方案进行详细描述。一种秧箱不等距变速横移驱动机构，在底座1上安装导轨2，在所述导轨2上通过横移行走轮4支撑安装横移板5，在所述底座1上、位于横移板5下方部位处固装同步带直线模组3，所述同步带直线模组3与横移板5固定连接，在所述横移板5上通过秧箱支座8铰连安装秧箱7，倾斜角度定位调节支架6固装在横移板5位于秧箱7下方的部位上，所述倾斜角度定位调节支架6与秧箱7呈支撑铰连配合，在底座1一侧外部上通过支撑架10配装摄像头9，所述摄像头9朝向秧箱7；导线将自动控制单元分别与摄像头9和同步带直线模组3连通。
作业时，苗盘置于秧箱7内，摄像头9与取苗夹爪的距离为X0，由摄像头9拍摄到前排即将需要横向移栽取苗的秧苗图像，并输入到自动控制单元进行图像处理识别，因为在此之前已完成了图像标准距离确定，所以控制单元可输出秧苗距离苗盘上营养基质中心实际距离X1，则需要移动横移板5的距离X2＝X0+X1，式中X1为矢量，横截面秧苗在苗盘上营养基质中心左侧为正值，在右侧为负值。基于取苗机构的机械臂完成取苗—送苗—栽植—回程的一个周期所需要的时间t0固定不变，因此在固定不变的时间t0内将检测的不同距离的秧苗横移至机械臂的取苗位置需要不同的横移速度。据此，秧箱7在同步带直线模组3横移驱动下，根据需要移动的距离X2，由自动控制单元控制同步带直线模组3的电机产生所需要的不同转速V＝X2/t，在横移行走轮4支撑下经横移板5和秧箱支座8驱动秧箱7并带动苗盘完成不等距离的变速横向移动，将需要移栽的秧苗准确送至栽植臂取苗区域内。在前排秧苗移栽完毕之后，支撑架10上的电磁开关14开启，通过拉杆13使摆臂旋转90度，背景板12被提起，纵向送苗开始，纵向驱动电机11驱动秧箱内部的链条齿轮转动，将将后排的秧苗输送到检测区，而后，电磁开关断电，背景模板复位。倾斜角度定位调节支架6可根据作业需要，改变调节秧箱7的倾斜角。为降低背景噪声干扰设置的背景板，将提升图像识别的质量，以提高本机构的准确性。

Claims (1)

1.一种秧箱不等距变速横移驱动机构，其特征在于：在底座(1)上固装导轨(2)，在所述导轨(2)上通过横移行走轮(4)支撑安装横移板(5)，在所述底座(1)上、位于横移板(5)下方部位处固装同步带直线模组(3)，所述同步带直线模组(3)与横移板(5)固定连接，在所述横移板(5)上通过秧箱支座(8)铰连安装秧箱(7)，倾斜角度定位调节支架(6)固装在横移板(5)位于秧箱(7)下方的部位上，所述倾斜角度定位调节支架(6)与秧箱(7)呈支撑铰连配合，在底座(1)一侧外部上通过支撑架(10)配装摄像头(9)，所述摄像头(9)朝向秧箱(7)；导线将自动控制单元分别与摄像头(9)和同步带直线模组(3)连通。
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