CN112025778A - 一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置 - Google Patents

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CN112025778A CN202010876842.9A CN202010876842A CN112025778A CN 112025778 A CN112025778 A CN 112025778A CN 202010876842 A CN202010876842 A CN 202010876842A CN 112025778 A CN112025778 A CN 112025778A
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杨涛
唐玲玲
陈黎卿
白子文
刘立超
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Abstract

本发明公开了一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，包括主台架、副台架一、副台架二、自张紧输送机构、顶紧机构和切种机构，所述副台架一和副台架二与主台架紧固连接，所述自张紧输送机构与主台架上端紧固连接，所述顶紧机构与主台架上端紧固连接，所述切种机构与主台架和副台架二连接，所述顶紧机构位于切种机构前端，实现全自动化，切种质量高、切种效率高、劳动强度小；另外避免造成人员伤害；且自张紧输送机构能够满足不同粗细的种甘蔗和同一甘蔗不同粗细段的输送，保证了种甘蔗输送的稳定性和通用性。

Description

一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，具体地说，本发明涉及一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置。
背景技术
甘蔗是温带和热带农作物，是制造蔗糖的原料，且可提炼乙醇作为能源替代品。全世界有一百多个国家出产甘蔗，最大的甘蔗生产国是巴西、印度和中国。
目前对甘蔗切种处理方式主要有两种：
第一种：人工手动切种，这种方式切种质量不高、切种效率低、劳动强度大；另外甘蔗切割刀片十分锋利，人工切种容易造成人员伤害；
第二种：液压缸或者气缸切种，即通过人工控制开关，控制液压缸或者气缸带着甘蔗切割刀片推出进行切割动作，需要人根据甘蔗节位置实时调整甘蔗进给量，需要人机协同动作，只能实现半自动化，这种方式切种质量不高、切种效率较低、劳动强度较大。
发明内容
本发明提供一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，以解决上述背景技术中存在的问题。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，包括主台架、副台架一、副台架二、自张紧输送机构、顶紧机构和切种机构，所述副台架一和副台架二与主台架紧固连接，所述自张紧输送机构与主台架上端紧固连接，所述顶紧机构与主台架上端紧固连接，所述切种机构与主台架和副台架二连接，所述顶紧机构位于切种机构前端。
优选的，所述自张紧输送机构由左支撑架、右支撑架、左上辊轴架、右上辊轴架、左下辊轴架、右下辊轴架、上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二和自张紧机构组成；
所述左支撑架和右支撑架相对设置，且与主台架紧固连接，所述左支撑架和右支撑架上设有长导槽，左支撑架和右支撑架侧壁上对称设有导向座，导向座内设有矩形导向孔，所述左上辊轴架和左下辊轴架与左支撑架上的长导槽滑动连接，所述右上辊轴架和右下辊轴架与右支撑架上的长导槽滑动连接；
所述上辊轴一一端与左上辊轴架转动连接，另外一端与右上辊轴架转动连接；
所述上辊轴二一端与左上辊轴架转动连接，另外一端与右上辊轴架转动连接；
所述下辊轴一一端与左下辊轴架转动连接，另外一端与右下辊轴架转动连接；
所述下辊轴二一端与左下辊轴架转动连接，另外一端与右下辊轴架转动连接；
所述自张紧机构设有两个，一个与上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二一侧连接，另一个与上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二另外一侧连接。
优选的，所述自张紧机构由导向杆、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四和压簧组成，所述导向杆设有两个，且分别与矩形导向孔滑动连接，所述连杆一与连杆二一端铰接，且与导向杆铰接，连杆一另外一端与上辊轴一端部铰接，连杆二另外一端与下辊轴一端部铰接，所述连杆三与连杆四一端铰接，且与导向杆铰接，连杆三另外一端与上辊轴二端部铰接，连杆四另外一端与下辊轴二端部铰接，所述压簧两端分别与导向杆接触。
优选的，所述导向杆为“T”型杆，导向杆端部设有弹簧座。
优选的，所述上辊轴一端部设有链轮一和链轮二，所述上辊轴二端部设有链轮三，所述下辊轴一端部设有链轮四，所述下辊轴二端部设有链轮五和链轮六；
所述右上辊轴架上设有上电机座，上电机座上设有电机一，电机一输出轴上设有链轮七；
所述右下辊轴架上设有下电机座，下电机座上设有电机二，电机二输出轴上设有链轮八；
所述链轮一与链轮三之间通过链条连接，所述链轮二与链轮七之间通过链条连接，所述链轮四与链轮五之间通过链条连接，所述链轮六与链轮八之间通过链条连接。
优选的，所述顶紧机构由气缸和推板组成，气缸与主台架紧固连接，推板与气缸的活塞杆端部紧固连接，所述推板上设有穿刀槽。
优选的，所述主台架上平行设有导轨，导轨上滑动设有滑块；所述切种机构由电机三、曲柄、连接杆、连接座、刀架和刀片组成，所述电机三与副台架二上端紧固连接，所述曲柄中心与电机三输出轴连接，所述连接杆一端通过销轴与曲柄连接，连接杆另外一端连接座铰接，所述刀架侧壁与连接座紧固连接，所述刀架下端与滑块紧固连接，所述刀片与刀架紧固连接。
优选的，所述刀片为“U”型刀，且刀片上设有调刀槽。
优选的，所述主台架上设有图像识别装置，图像识别装置包括摄像头支架和单目相机，摄像头支架上设有长槽，单目相机与长槽安装。
优选的，所述副台架一上设有输料导轨，所述主台架下端倾斜设有落种导轨。
采用以上技术方案的有益效果是：
1、该闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，先将直立、茎粗、未开花的蔗株作种甘蔗，将种甘蔗放入输料导轨中，且往内推至被上辊轴一和下辊轴一咬合，在电机一和电机二的工作下，将种甘蔗往内输送。
电机一驱动链轮七逆时针转动，链轮七通过链条驱动上辊轴一、链轮一和链轮二同步逆时针转动，链轮一通过链条驱动链轮三和上辊轴二同步逆时针转动，实现了上辊轴一和上辊轴二同步逆时针转动。
电机二驱动链轮八顺时针转动，链轮八通过链条驱动下辊轴二、链轮五和链轮六同步顺时针转动，链轮五通过链条驱动链轮四和下辊轴一同步顺时针转动，实现了下辊轴一和下辊轴二同步顺时针转动。
种甘蔗被上辊轴一和下辊轴一、上辊轴二和下辊轴二往前输送，当种甘蔗的甘蔗节输送到图像识别装置下端，被单目相机捕捉后，单目相机将捕捉的甘蔗节图片发送给计算机，计算机将捕捉的甘蔗节图片与构建的甘蔗径节识别模型进行比对，确认为甘蔗节，此时计算机通过串口通讯连接控制器，控制器一方面控制电机一和电机二停止工作，控制器另外一方面控制顶紧机构中的气缸推出推板，挡住种甘蔗侧面。
然后，切种机构的电机三启动，电机三的输出轴旋转360°，曲柄通过连接杆驱动连接座往前移动，再往后移动，使得连接座带着滑块、刀架和刀片往前移动，再往后移动，完成对种甘蔗的切种操作，被切断的甘蔗种节沿着落种导轨滑落。
刀片退刀后，控制器一方面控制电机一和电机二再次启动工作，控制器另外一方面控制顶紧机构中的气缸收缩推板，进行下一次的种甘蔗的进给工作。
本发明闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，只需要人将种甘蔗往输料导轨中一根接一根的输送即可，相比传统的甘蔗粗放式整根播种的效率，采用单节预切播种方式，提高播种质量和效率，实现全自动化，切种质量高、切种效率高、劳动强度小；另外避免造成人员伤害。
2、该闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，所述自张紧输送机构由左支撑架、右支撑架、左上辊轴架、右上辊轴架、左下辊轴架、右下辊轴架、上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二和自张紧机构组成；
所述左支撑架和右支撑架相对设置，且与主台架紧固连接，所述左支撑架和右支撑架上设有长导槽，左支撑架和右支撑架侧壁上对称设有导向座，导向座内设有矩形导向孔，所述左上辊轴架和左下辊轴架与左支撑架上的长导槽滑动连接，所述右上辊轴架和右下辊轴架与右支撑架上的长导槽滑动连接；
所述上辊轴一一端与左上辊轴架转动连接，另外一端与右上辊轴架转动连接；
所述上辊轴二一端与左上辊轴架转动连接，另外一端与右上辊轴架转动连接；
所述下辊轴一一端与左下辊轴架转动连接，另外一端与右下辊轴架转动连接；
所述下辊轴二一端与左下辊轴架转动连接，另外一端与右下辊轴架转动连接；通过上辊轴一和下辊轴一、上辊轴二和下辊轴二将种甘蔗往前输送，相比于单对辊轴输送，保证了种甘蔗的水平稳定输送。
所述自张紧机构设有两个，一个与上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二一侧连接，另一个与上辊轴一、上辊轴二、下辊轴一、下辊轴二另外一侧连接。
优选的，所述自张紧机构由导向杆、连杆一、连杆二、连杆三、连杆四和压簧组成，所述导向杆设有两个，且分别与矩形导向孔滑动连接，所述连杆一与连杆二一端铰接，且与导向杆铰接，连杆一另外一端与上辊轴一端部铰接，连杆二另外一端与下辊轴一端部铰接，所述连杆三与连杆四一端铰接，且与导向杆铰接，连杆三另外一端与上辊轴二端部铰接，连杆四另外一端与下辊轴二端部铰接，所述压簧两端分别与导向杆接触。
通过压簧的弹性恢复力始终将两对称的导向杆往两边推，使得连杆一相对导向杆的夹角往变小趋势运动、连杆二相对导向杆的夹角往变小趋势运动、连杆三相对导向杆的夹角往变小趋势运动、连杆四相对导向杆的夹角往变小趋势运动，使得上辊轴一和上辊轴二被左上辊轴架和右上辊轴架约束沿着长导槽具有往下运动的趋势，使得下辊轴一和下辊轴二被左下辊轴架和右下辊轴架约束沿着长导槽具有往上运动的趋势，通过自张紧机构的设置，起到实时调整上辊轴一、上辊轴二和下辊轴一、下辊轴二对种甘蔗的压紧力，使得自张紧输送机构能够满足不同粗细的种甘蔗和同一甘蔗不同粗细段的输送，保证了种甘蔗输送的稳定性和通用性。
3、所述导向座内设有矩形导向孔，保证了导向杆只在水平方向上移动；所述导向杆为“T”型杆，避免导向杆在压簧的弹性恢复力作用下脱离导向座；导向杆端部设有弹簧座，避免压簧进一步被压缩时弯曲弹出，保证种甘蔗输送的稳定性。
所述顶紧机构由气缸和推板组成，气缸与主台架紧固连接，推板与气缸的活塞杆端部紧固连接，所述推板上设有穿刀槽，使得刀片插入穿刀槽中，保证种甘蔗完全被切断，避免甘蔗皮未被切断而影响设备的闭环自动化控制。
所述刀片为“U”型刀，且刀片上设有调刀槽，调整刀片前后位置。
所述主台架上设有图像识别装置，图像识别装置包括摄像头支架和单目相机，摄像头支架上设有长槽，单目相机与长槽安装，保证了单目相机捕捉的甘蔗节图片位置正，方便与构建的甘蔗径节识别模型进行比对。
附图说明
图1是本发明闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置整体装配图；
图2是顶紧机构和切种机构装配位置关系图；
图3是自张紧输送机构装配图一；
图4是自张紧输送机构装配图二；
图5是图像识别装置装配图；
图6是左上辊轴架结构示意图；
图7是右上辊轴架结构示意图；
图8是左下辊轴架结构示意图；
图9是右下辊轴架结构示意图；
图10是导向杆结构示意图；
图11是“U”型刀片结构示意图；
其中：
1、主台架；2、副台架一；3、副台架二；4、自张紧输送机构；5、顶紧机构；6、切种机构；7、图像识别装置；8、输料导轨；9、落种导轨；
10、导轨；11、滑块；
40、左支撑架；41、右支撑架；42、左上辊轴架；43、右上辊轴架；44、左下辊轴架；45、右下辊轴架；46、上辊轴一；46-1、链轮一；46-2、链轮二；47、上辊轴二；47-1、链轮三；48、下辊轴一；48-1、链轮四；49、下辊轴二；49-1、链轮五；49-2、链轮六；
4-1、长导槽；4-2、导向座；4-20、矩形导向孔；4-3、自张紧机构；4-4、上电机座；4-40、电机一；4-41、链轮七；4-5、下电机座；4-50、电机二；4-51、链轮八；
4-30、导向杆；4-300、弹簧座；4-31、连杆一；4-32、连杆二；4-33、连杆三；4-34、连杆四；4-35、压簧；
50、气缸；51、推板；51-1、穿刀槽；
60、电机三；61、曲柄；62、连接杆；63、连接座；64、刀架；65、刀片；65-1、调刀槽；
70、摄像头支架；70-1、长槽；71、单目相机。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图11所示，本发明是一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，实现全自动化，切种质量高、切种效率高、劳动强度小；另外避免造成人员伤害；且自张紧输送机构能够满足不同粗细的种甘蔗和同一甘蔗不同粗细段的输送，保证了种甘蔗输送的稳定性和通用性。
具体的说，如图1至图11所示，包括主台架1、副台架一2、副台架二3、自张紧输送机构4、顶紧机构5和切种机构6，所述副台架一2和副台架二3与主台架1紧固连接，所述自张紧输送机构4与主台架1上端紧固连接，所述顶紧机构5与主台架1上端紧固连接，所述切种机构6与主台架1和副台架二3连接，所述顶紧机构5位于切种机构6前端。
所述自张紧输送机构4由左支撑架40、右支撑架41、左上辊轴架42、右上辊轴架43、左下辊轴架44、右下辊轴架45、上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49和自张紧机构4-3组成；
所述左支撑架40和右支撑架41相对设置，且与主台架1紧固连接，所述左支撑架40和右支撑架41上设有长导槽4-1，左支撑架40和右支撑架41侧壁上对称设有导向座4-2，导向座4-2内设有矩形导向孔4-20，所述左上辊轴架42和左下辊轴架44与左支撑架40上的长导槽4-1滑动连接，所述右上辊轴架43和右下辊轴架45与右支撑架41上的长导槽4-1滑动连接；
所述上辊轴一46一端与左上辊轴架42转动连接，另外一端与右上辊轴架43转动连接；
所述上辊轴二47一端与左上辊轴架42转动连接，另外一端与右上辊轴架43转动连接；
所述下辊轴一48一端与左下辊轴架44转动连接，另外一端与右下辊轴架45转动连接；
所述下辊轴二49一端与左下辊轴架44转动连接，另外一端与右下辊轴架45转动连接；
所述自张紧机构4-3设有两个，一个与上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49一侧连接，另一个与上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49另外一侧连接。
所述自张紧机构4-3由导向杆4-30、连杆一4-31、连杆二4-32、连杆三4-33、连杆四4-34和压簧4-35组成，所述导向杆4-30设有两个，且分别与矩形导向孔4-20滑动连接，所述连杆一4-31与连杆二4-32一端铰接，且与导向杆4-30铰接，连杆一4-31另外一端与上辊轴一46端部铰接，连杆二4-32另外一端与下辊轴一48端部铰接，所述连杆三4-33与连杆四4-34一端铰接，且与导向杆4-30铰接，连杆三4-33另外一端与上辊轴二47端部铰接，连杆四4-34另外一端与下辊轴二49端部铰接，所述压簧4-35两端分别与导向杆4-30接触。
所述导向杆4-30为“T”型杆，导向杆4-30端部设有弹簧座4-300。
所述上辊轴一46端部设有链轮一46-1和链轮二46-2，所述上辊轴二47端部设有链轮三47-1，所述下辊轴一48端部设有链轮四48-1，所述下辊轴二49端部设有链轮五49-1和链轮六49-2；
所述右上辊轴架43上设有上电机座4-4，上电机座4-4上设有电机一4-40，电机一4-40输出轴上设有链轮七4-41；
所述右下辊轴架45上设有下电机座4-5，下电机座4-5上设有电机二4-50，电机二4-50输出轴上设有链轮八4-51；
所述链轮一46-1与链轮三47-1之间通过链条连接，所述链轮二46-2与链轮七4-41之间通过链条连接，所述链轮四45-1与链轮五49-1之间通过链条连接，所述链轮六49-2与链轮八4-51之间通过链条连接。
所述顶紧机构5由气缸50和推板51组成，气缸50与主台架1紧固连接，推板51与气缸50的活塞杆端部紧固连接，所述推板51上设有穿刀槽51-1。
所述主台架1上平行设有导轨10，导轨10上滑动设有滑块11；所述切种机构6由电机三60、曲柄61、连接杆62、连接座63、刀架64和刀片65组成，所述电机三60与副台架二3上端紧固连接，所述曲柄61中心与电机三60输出轴连接，所述连接杆62一端通过销轴与曲柄61连接，连接杆62另外一端连接座63铰接，所述刀架64侧壁与连接座63紧固连接，所述刀架64下端与滑块11紧固连接，所述刀片65与刀架64紧固连接。
所述刀片65为“U”型刀，且刀片65上设有调刀槽65-1。
所述主台架1上设有图像识别装置7，图像识别装置7包括摄像头支架70和单目相机71，摄像头支架70上设有长槽70-1，单目相机71与长槽70-1安装。
所述副台架一2上设有输料导轨8，所述主台架1下端倾斜设有落种导轨9。以下用具体实施例对具体工作方式进行阐述：
实施例1：
该闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，先将直立、茎粗、未开花的蔗株作种甘蔗，将种甘蔗放入输料导轨8中，且往内推至被上辊轴一46和下辊轴一48咬合，在电机一4-40和电机二4-50的工作下，将种甘蔗往内输送。
电机一4-40驱动链轮七4-41逆时针转动，链轮七4-41通过链条驱动上辊轴一46、链轮一46-1和链轮二46-2同步逆时针转动，链轮一46-1通过链条驱动链轮三47-1和上辊轴二47同步逆时针转动，实现了上辊轴一46和上辊轴二47同步逆时针转动。
电机二4-50驱动链轮八4-51顺时针转动，链轮八4-51通过链条驱动下辊轴二49、链轮五49-1和链轮六49-2同步顺时针转动，链轮五49-1通过链条驱动链轮四481和下辊轴一48同步顺时针转动，实现了下辊轴一48和下辊轴二49同步顺时针转动。
种甘蔗被上辊轴一46和下辊轴一48、上辊轴二47和下辊轴二49往前输送，当种甘蔗的甘蔗节输送到图像识别装置7下端，被单目相机71捕捉后，单目相机71将捕捉的甘蔗节图片发送给计算机，计算机将捕捉的甘蔗节图片与构建的甘蔗径节识别模型进行比对，确认为甘蔗节，此时计算机通过串口通讯连接控制器，控制器一方面控制电机一4-40和电机二4-50停止工作，控制器另外一方面控制顶紧机构5中的气缸50推出推板51，挡住种甘蔗侧面。
然后，切种机构6的电机三60启动，电机三60的输出轴旋转360°，曲柄61通过连接杆62驱动连接座63往前移动，再往后移动，使得连接座63带着滑块11、刀架64和刀片65往前移动，再往后移动，完成对种甘蔗的切种操作，被切断的甘蔗种节沿着落种导轨9滑落。
刀片65退刀后，控制器一方面控制电机一4-40和电机二4-50再次启动工作，控制器另外一方面控制顶紧机构5中的气缸50收缩推板51，进行下一次的种甘蔗的进给工作。
本发明闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，只需要人将种甘蔗往输料导轨8中一根接一根的输送即可，相比传统的甘蔗粗放式整根播种的效率，采用单节预切播种方式，提高播种质量和效率，实现全自动化，切种质量高、切种效率高、劳动强度小；另外避免造成人员伤害。
实施例2：
该闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，所述自张紧输送机构4由左支撑架40、右支撑架41、左上辊轴架42、右上辊轴架43、左下辊轴架44、右下辊轴架45、上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49和自张紧机构4-3组成；
所述左支撑架40和右支撑架41相对设置，且与主台架1紧固连接，所述左支撑架40和右支撑架41上设有长导槽4-1，左支撑架40和右支撑架41侧壁上对称设有导向座4-2，导向座4-2内设有矩形导向孔4-20，所述左上辊轴架42和左下辊轴架44与左支撑架40上的长导槽4-1滑动连接，所述右上辊轴架43和右下辊轴架45与右支撑架41上的长导槽4-1滑动连接；
所述上辊轴一46一端与左上辊轴架42转动连接，另外一端与右上辊轴架43转动连接；
所述上辊轴二47一端与左上辊轴架42转动连接，另外一端与右上辊轴架43转动连接；
所述下辊轴一48一端与左下辊轴架44转动连接，另外一端与右下辊轴架45转动连接；
所述下辊轴二49一端与左下辊轴架44转动连接，另外一端与右下辊轴架45转动连接；
通过上辊轴一46和下辊轴一48、上辊轴二47和下辊轴二49将种甘蔗往前输送，相比于单对辊轴输送，保证了种甘蔗的水平稳定输送。
所述自张紧机构4-3设有两个，一个与上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49一侧连接，另一个与上辊轴一46、上辊轴二47、下辊轴一48、下辊轴二49另外一侧连接。
所述自张紧机构4-3由导向杆4-30、连杆一4-31、连杆二4-32、连杆三4-33、连杆四4-34和压簧4-35组成，所述导向杆4-30设有两个，且分别与矩形导向孔4-20滑动连接，所述连杆一4-31与连杆二4-32一端铰接，且与导向杆4-30铰接，连杆一4-31另外一端与上辊轴一46端部铰接，连杆二4-32另外一端与下辊轴一48端部铰接，所述连杆三4-33与连杆四4-34一端铰接，且与导向杆4-30铰接，连杆三4-33另外一端与上辊轴二47端部铰接，连杆四4-34另外一端与下辊轴二49端部铰接，所述压簧4-35两端分别与导向杆4-30接触。
通过压簧4-35的弹性恢复力始终将两对称的导向杆4-30往两边推，使得连杆一4-31相对导向杆4-30的夹角往变小趋势运动、连杆二4-32相对导向杆4-30的夹角往变小趋势运动、连杆三4-33相对导向杆4-30的夹角往变小趋势运动、连杆四4-35相对导向杆4-30的夹角往变小趋势运动，使得上辊轴一46和上辊轴二47被左上辊轴架42和右上辊轴架43约束沿着长导槽4-1具有往下运动的趋势，使得下辊轴一48和下辊轴二49被左下辊轴架44和右下辊轴架45约束沿着长导槽4-1具有往上运动的趋势，通过自张紧机构4-3的设置，起到实时调整上辊轴一46、上辊轴二47和下辊轴一48、下辊轴二49对种甘蔗的压紧力，使得自张紧输送机构4能够满足不同粗细的种甘蔗和同一甘蔗不同粗细段的输送，保证了种甘蔗输送的稳定性和通用性。
实施例3：
在实施例1和实施例2的基础上，所述导向座4-2内设有矩形导向孔4-20，保证了导向杆4-30只在水平方向上移动；所述导向杆4-30为“T”型杆，避免导向杆4-30在压簧4-35的弹性恢复力作用下脱离导向座4-2；导向杆4-30端部设有弹簧座，避免压簧4-35进一步被压缩时弯曲弹出，保证种甘蔗输送的稳定性。
所述顶紧机构5由气缸50和推板51组成，气缸50与主台架1紧固连接，推板51与气缸50的活塞杆端部紧固连接，所述推板51上设有穿刀槽51-1，使得刀片65插入穿刀槽51-1中，保证种甘蔗完全被切断，避免甘蔗皮未被切断而影响设备的闭环自动化控制。
所述刀片65为“U”型刀，且刀片65上设有调刀槽65-1，调整刀片65前后位置。
所述主台架1上设有图像识别装置7，图像识别装置7包括摄像头支架70和单目相机71，摄像头支架70上设有长槽70-1，单目相机71与长槽70-1安装，保证了单目相机71捕捉的甘蔗节图片位置正，方便与构建的甘蔗径节识别模型进行比对。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：包括主台架(1)、副台架一(2)、副台架二(3)、自张紧输送机构(4)、顶紧机构(5)和切种机构(6)，所述副台架一(2)和副台架二(3)与主台架(1)紧固连接，所述自张紧输送机构(4)与主台架(1)上端紧固连接，所述顶紧机构(5)与主台架(1)上端紧固连接，所述切种机构(6)与主台架(1)和副台架二(3)连接，所述顶紧机构(5)位于切种机构(6)前端。
2.根据权利要求1所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述自张紧输送机构(4)由左支撑架(40)、右支撑架(41)、左上辊轴架(42)、右上辊轴架(43)、左下辊轴架(44)、右下辊轴架(45)、上辊轴一(46)、上辊轴二(47)、下辊轴一(48)、下辊轴二(49)和自张紧机构(4-3)组成；
所述左支撑架(40)和右支撑架(41)相对设置，且与主台架(1)紧固连接，所述左支撑架(40)和右支撑架(41)上设有长导槽(4-1)，左支撑架(40)和右支撑架(41)侧壁上对称设有导向座(4-2)，导向座(4-2)内设有矩形导向孔(4-20)，所述左上辊轴架(42)和左下辊轴架(44)与左支撑架(40)上的长导槽(4-1)滑动连接，所述右上辊轴架(43)和右下辊轴架(45)与右支撑架(41)上的长导槽(4-1)滑动连接；
所述上辊轴一(46)一端与左上辊轴架(42)转动连接，另外一端与右上辊轴架(43)转动连接；
所述上辊轴二(47)一端与左上辊轴架(42)转动连接，另外一端与右上辊轴架(43)转动连接；
所述下辊轴一(48)一端与左下辊轴架(44)转动连接，另外一端与右下辊轴架(45)转动连接；
所述下辊轴二(49)一端与左下辊轴架(44)转动连接，另外一端与右下辊轴架(45)转动连接；
所述自张紧机构(4-3)设有两个，一个与上辊轴一(46)、上辊轴二(47)、下辊轴一(48)、下辊轴二(49)一侧连接，另一个与上辊轴一(46)、上辊轴二(47)、下辊轴一(48)、下辊轴二(49)另外一侧连接。
3.根据权利要求2所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述自张紧机构(4-3)由导向杆(4-30)、连杆一(4-31)、连杆二(4-32)、连杆三(4-33)、连杆四(4-34)和压簧(4-35)组成，所述导向杆(4-30)设有两个，且分别与矩形导向孔(4-20)滑动连接，所述连杆一(4-31)与连杆二(4-32)一端铰接，且与导向杆(4-30)铰接，连杆一(4-31)另外一端与上辊轴一(46)端部铰接，连杆二(4-32)另外一端与下辊轴一(48)端部铰接，所述连杆三(4-33)与连杆四(4-34)一端铰接，且与导向杆(4-30)铰接，连杆三(4-33)另外一端与上辊轴二(47)端部铰接，连杆四(4-34)另外一端与下辊轴二(49)端部铰接，所述压簧(4-35)两端分别与导向杆(4-30)接触。
4.根据权利要求3所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述导向杆(4-30)为“T”型杆，导向杆(4-30)端部设有弹簧座(4-300)。
5.根据权利要求2所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述上辊轴一(46)端部设有链轮一(46-1)和链轮二(46-2)，所述上辊轴二(47)端部设有链轮三(47-1)，所述下辊轴一(48)端部设有链轮四(48-1)，所述下辊轴二(49)端部设有链轮五(49-1)和链轮六(49-2)；
所述右上辊轴架(43)上设有上电机座(4-4)，上电机座(4-4)上设有电机一(4-40)，电机一(4-40)输出轴上设有链轮七(4-41)；
所述右下辊轴架(45)上设有下电机座(4-5)，下电机座(4-5)上设有电机二(4-50)，电机二(4-50)输出轴上设有链轮八(4-51)；
所述链轮一(46-1)与链轮三(47-1)之间通过链条连接，所述链轮二(46-2)与链轮七(4-41)之间通过链条连接，所述链轮四(45-1)与链轮五(49-1)之间通过链条连接，所述链轮六(49-2)与链轮八(4-51)之间通过链条连接。
6.根据权利要求1所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述顶紧机构(5)由气缸(50)和推板(51)组成，气缸(50)与主台架(1)紧固连接，推板(51)与气缸(50)的活塞杆端部紧固连接，所述推板(51)上设有穿刀槽(51-1)。
7.根据权利要求1所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述主台架(1)上平行设有导轨(10)，导轨(10)上滑动设有滑块(11)；所述切种机构(6)由电机三(60)、曲柄(61)、连接杆(62)、连接座(63)、刀架(64)和刀片(65)组成，所述电机三(60)与副台架二(3)上端紧固连接，所述曲柄(61)中心与电机三(60)输出轴连接，所述连接杆(62)一端通过销轴与曲柄(61)连接，连接杆(62)另外一端连接座(63)铰接，所述刀架(64)侧壁与连接座(63)紧固连接，所述刀架(64)下端与滑块(11)紧固连接，所述刀片(65)与刀架(64)紧固连接。
8.根据权利要求7所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述刀片(65)为“U”型刀，且刀片(65)上设有调刀槽(65-1)。
9.根据权利要求1所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述主台架(1)上设有图像识别装置(7)，图像识别装置(7)包括摄像头支架(70)和单目相机(71)，摄像头支架(70)上设有长槽(70-1)，单目相机(71)与长槽(70-1)安装。
10.根据权利要求1所述的一种闭环控制的自动识别甘蔗节的甘蔗切种装置，其特征在于：所述副台架一(2)上设有输料导轨(8)，所述主台架(1)下端倾斜设有落种导轨(9)。
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