CN112119716A - 移栽机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移栽机器人，在车架上依次设有开沟器、回转播盘、覆土器和镇压轮，回转播盘上铰连有一组下部铰连有常闭播嘴的播筒，在车架上设有播嘴打开凸块，在车架上的苗筒支板上支承有底部铰连有钵苗挡板的接苗筒，接苗筒固连在苗筒传动链的链片上与苗筒传动电机相连，在苗筒支板上开有一与播筒内孔相对应的钵苗挡板过孔，在接苗筒侧上方设有带横向分隔片的钵苗输送带，在钵苗输送带上方设有纵向的分隔板，钵苗输送带的下端与接苗筒相邻，在车架上设有的车架速度传感器及各传动电机均与控制系统电性连接。本移栽机器人能使从钵苗输送到钵苗的移栽入土以及从钵苗穴的开挖到覆土、镇压的作业过程全部自动完成，还能保证作物株距可调。

Description

移栽机器人

技术领域

本发明涉及一种农业机械，尤其涉及一种钵苗移栽机械。

背景技术

为了保证农作物种植的全苗率、作物生长成熟一致，减少育苗期，提高复种指数及经济效益，采用苗钵来育苗的方式已得到广泛应用。在苗钵中所育的作物幼苗须向大田移栽，其移栽作业过程通常需要采用移苗器械在大田中掏出钵苗穴，将育好的钵苗放入其中，再在钵苗周边覆土压实，这一过程如采用人工作业则劳动强度大，工作效率低，劳动力投入多，很难满足现代农业规模化生产的要求。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种移栽机器人，它不仅能实现钵苗的机械化移栽，而且能使从钵苗输送到钵苗的移栽入土以及从钵苗穴的开挖到覆土、镇压的作业过程全部自动完成，还能保证作物株距可调。

为了解决上述技术问题，本发明的一种移栽机器人，包括带有行走轮的车架，在车架底部设有移栽组件，移栽组件包括从前往后依次设在车架上的开沟器、覆土器和镇压轮，在所述车架上设有回转播盘，该回转播盘与播盘电机传动连接，回转播盘位于开沟器和覆土器之间，在镇压轮中部留有钵苗通道；在回转播盘上沿周向均布地活动铰连有一组播筒，播筒下部铰连有两片相对设置的播嘴，两片播嘴之间连接有播嘴闭合弹簧，在车架上设有播嘴打开凸块，该播嘴打开凸块的安装位置与回转播盘最下方一播筒上的播嘴相对应；在回转播盘上方设有钵苗投送装置，该钵苗投送装置包括接苗筒，接苗筒固连在苗筒传动链的链片上，苗筒传动链通过链轮与苗筒传动电机相连，在接苗筒下端口内铰连有钵苗挡板，各接苗筒支承在苗筒支板上，该苗筒支板与车架固连，在苗筒支板上开有一钵苗挡板过孔，该钵苗挡板过孔的位置与回转播盘正上方的播筒内孔相对应；在钵苗投送装置的侧上方设有钵苗输送架，在钵苗输送架上设有钵苗输送带，钵苗输送带与钵苗输送电机传动连接，在钵苗输送带上设有横向分隔片，在钵苗输送架上设有与横向分隔片垂直的分隔板，钵苗输送带及其上方的分隔板倾斜设置，倾斜设置的钵苗输送带的下端与接苗筒相邻，所述分隔板的间距与接苗筒的间距相同，相邻分隔板之间的通道与接苗筒孔口相对；在所述车架上设有车架速度传感器，该车架速度传感器及播盘电机、苗筒传动电机和钵苗输送电机均与控制系统电性连接。

在上述结构中，由于在车架底部设有移栽组件，移栽组件包括从前往后依次设在车架上的开沟器、覆土器和镇压轮，在所述车架上设有回转播盘，该回转播盘与播盘电机传动连接，回转播盘位于开沟器和覆土器之间，在镇压轮中部留有钵苗通道，则设置在车架上的开沟器在随车架行走的过程中会在大田地面开出沟状钵苗穴，回转播盘在播盘电机的驱动下将钵苗逐一栽入沟状钵苗穴内，覆土器将开沟器挖开的土回填到沟状钵苗穴内，使钵苗及时、稳定地移栽于大田中，随后通过中部留有钵苗通道的镇压轮将钵苗两边压实，从而使得从钵苗穴的开挖到钵苗栽入再到覆土、镇压的作业过程能自动完成。

又由于在回转播盘上沿周向均布地活动铰连有一组播筒，播筒下部铰连有两片相对设置的播嘴，两片播嘴之间连接有播嘴闭合弹簧，在车架上设有播嘴打开凸块，该播嘴打开凸块的安装位置与回转播盘最下方一播筒上的播嘴相对应，则回转播盘通过播筒将钵苗进行栽植，活动铰连于回转播盘上的播筒在重力的作用下保持垂直状态，钵苗位于播筒内，在播筒到达最下方位置前，播筒下部的播嘴在播嘴闭合弹簧的作用下保持常闭状态，当播筒到达最下方的位置时，铰连于播筒下方的播嘴在播嘴打开凸块的作用下克服播嘴闭合弹簧的作用而打开，使其内的钵苗下落而栽入开沟器所开出的沟状钵苗穴内，从而自动完成钵苗的移栽入土。

还由于在回转播盘上方设有钵苗投送装置，该钵苗投送装置包括接苗筒，接苗筒固连在苗筒传动链的链片上，苗筒传动链通过链轮与苗筒传动电机相连，在接苗筒下端口内铰连有钵苗挡板，各接苗筒支承在苗筒支板上，该苗筒支板与车架固连，在苗筒支板上开有一钵苗挡板过孔，该钵苗挡板过孔的位置与回转播盘最上方的播筒内孔相对应，则钵苗是通过钵苗投送装置进入到回转播盘上的播筒内的，随着回转播盘的回转，空的播筒逐一运行到回转播盘的最上方，载有钵苗的接苗筒亦逐一运行到苗筒支板上设有钵苗挡板过孔的位置，这时，该接苗筒下端口所铰连的钵苗挡板失去苗筒支板的支承而翻转，接苗筒内的钵苗则在自重的作用下下落而进入到播筒内，从而自动完成钵苗投送作业。

再由于在钵苗投送装置的侧上方设有钵苗输送架，在钵苗输送架上设有钵苗输送带，钵苗输送带与钵苗输送电机传动连接，在钵苗输送带上设有横向分隔片，在钵苗输送架上设有与横向分隔片垂直的分隔板，钵苗输送带及其上方的分隔板倾斜设置，倾斜设置的钵苗输送带的下端与接苗筒相邻，所述分隔板的间距与接苗筒的间距相同，相邻分隔板之间的通道与接苗筒孔口相对，则所需移栽的钵苗是通过钵苗输送带输送到接苗筒内的，钵苗输送带上的横向分隔片与设置在钵苗输送架上的分隔板形成若干钵苗承载格，待移栽的钵苗位于钵苗承载格内随倾斜设置的钵苗输送带的运转而一排排地逐排输送，并在分隔板的限位分隔作用下一排钵苗承载格中的各钵苗对应落入各接苗筒内，当载有钵苗的各接苗筒逐一向钵苗挡板过孔位置运行而各空的接苗筒运行到钵苗输送链的对应位置时，钵苗输送带再次运行将下一排钵苗承载格中的钵苗输送到接苗筒内，从而自动完成钵苗的输送。

更由于在所述车架上设有车架速度传感器，该车架速度传感器及播盘电机、苗筒传动电机和钵苗输送电机均与控制系统电性连接，则控制系统统一调控播盘电机、苗筒传动电机和钵苗输送电机的运转速度与运转节拍，保证各运动部件协调稳定地运行，使钵苗输送、钵苗投送能满足回转播盘的钵苗移栽节奏；而车架速度传感器则可以检测车架的运行速度，控制系统根据所检测出的车架运行速度调控回转播盘的运行转速度，便可方便地实现作物株距的调节。

本发明的一种优选实施方式，在所述回转播盘上沿周向均布地活动铰连有一组数量为偶数的播筒。采用该实施方式，当一播筒位于回转播盘最下方而处于移栽入土工位时，另有一播筒可以正好处于回转播盘最高位而处于接受钵苗投送的工位，可提高工作效率、便于各运动机构的协调控制。

本发明的另一种优选实施方式，所述播嘴闭合弹簧为拉簧，该拉簧位于播嘴的铰接处下方，所述播嘴打开凸块的安装位置与播嘴的铰接处上方的播嘴部位相对应。采用该实施方式，播嘴闭合可靠、打开方便。

本发明的又一种优选实施方式，所述钵苗输送带为橡胶输送带或网链式输送带。采用该实施方式，橡胶输送带或网链式输送带均可承载钵苗并在其上设置横向分隔片，均能适应钵苗输送的使用要求。

本发明进一步的优选实施方式，在所述钵苗输送带的下端与接苗筒之间设有倾斜设置的钵苗滑板，钵苗滑板的下边沿及分隔板下端延伸至接苗筒的孔口。采用该实施方式，通过钵苗滑板可以方便地将钵苗无间隔地输送到接苗筒孔口，保证钵苗的顺利输送。

本发明另一进一步的优选实施方式，所述镇压轮由左右两半镇压轮组合而成，左右两半镇压轮之间构成钵苗通道。采用该实施方式，由左右两半镇压轮所构成的钵苗通道具有较高的通道空间，且钵苗通道宽度调节方便，适用范围广。

本发明又一进一步的优选实施方式，在所述车架底部左右并排设有两移栽组件。采用该实施方式，可以一次运行同时完成两行作物的移栽，其工作效率更高。

本发明更进一步的优选实施方式，所述车架速度传感器包括安装在车架上的接近开关和安装在行走轮的安装轴上的带齿轮盘。采用该实施方式，可以简单地通过检测行走轮的转速来确定行走装置的运行速度。

本发明另一更进一步的优选实施方式，所述播盘电机、苗筒传动电机和钵苗输送电机均采用步进电机或伺服电机。采用该实施方式，步进电机或伺服电机运动速度及转角控制方便、精准，可以很好的满足播盘电机、苗筒传动电机和钵苗输送电机的运动要求。

本发明又一更进一步的优选实施方式，在所述车架上设有钵苗盘搁架。采用该实施方式，通过钵苗盘搁架可以放置足够数量的钵苗盘，满足体苗移栽作业要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明移栽机器人作进一步的详细说明。

图1是本发明移栽机器人一种具体实施方式的结构示意图；

图2是图1所示结构的俯视图；

图3是图1所示结构中A-A部位的剖示放大视图；

图4是图1所示结构中钵苗投送装置的结构示意图；

图5是图4所示结构中B-B部位的剖视图；

图6是图1所示结构中钵苗输送架及钵苗投送装置等构件的横向剖视图；

图7是图6所示结构中钵苗输送架相关构件的C向视图。

图中：1-控制系统、2-行走轮、3-开沟器、4-钵苗投送装置、5-回转播盘、6-钵苗输送电机、7-播盘电机、8-播筒、9-钵苗输送架、10-钵苗输送带、11-横向分隔片、12-分隔板、13-钵苗滑板、14-苗筒支板、15-苗筒传动电机、16-车架、17-覆土器、18-镇压轮、19-钵苗盘搁架、20-车架速度传感器、21-苗筒传动链、22-接苗筒、23-链轮、24-钵苗通道、25-播嘴打开凸块、26-播嘴、27-铰接处、28-播嘴闭合弹簧、29-钵苗挡板过孔、30-钵苗挡板。

具体实施方式

在图1和图2所示的移栽机器人中，车架16为一平板状构件，在车架16底部通过所转动支承的行走轮轴安装有行走轮2，车架16由拖拉机带动行走。在车架16底部设有移栽组件，为了提高工作效率，在车架16底部左右并排设有两移栽组件，当然也可以设有两组以上的移栽组件，移栽组件包括从前往后依次设在车架16上的开沟器3、覆土器17和镇压轮18，其中，在镇压轮18中部留有钵苗通道24，作为优选实施方式，镇压轮18由左右两半镇压轮组合而成，左右两半镇压轮之间构成钵苗通道24，左右两半镇压轮转动支承在车架16上；在车架16的后部设有上下多层的钵苗盘搁架19。

在车架16上设有回转播盘5，该回转播盘5通过转轴及轴承座转动支承在车架16上，且回转播盘5与播盘电机7传动连接，由播盘电机7驱动旋转，回转播盘5位于开沟器3和覆土器17之间；在回转播盘5的一侧表面上沿周向均布地活动铰连有一组播筒8，一组播筒8中的播筒8的数量优选为偶数，各播筒8的轴线所在的平面位于开沟器3所开出的沟槽左右沟槽侧壁的对称面上，参见图3，播筒8下部铰连有两片相对设置的播嘴26，两片播嘴26之间连接有播嘴闭合弹簧28，在车架16上设有播嘴打开凸块25，该播嘴打开凸块25的安装位置与回转播盘5最下方一播筒8上的播嘴26相对应，播嘴闭合弹簧28优选为拉簧，该拉簧位于播嘴26的铰接处27下方并且位于两播嘴26的外侧，，播嘴打开凸块25呈圆弧形凸起，其安装位置与播嘴26的铰接处27上方的播嘴部位相对应，两块播嘴打开凸块25分设于播筒8左右两侧以对应于两片播嘴25。

在回转播盘5上方设有钵苗投送装置4，该钵苗投送装置4包括竖直设置的接苗筒22，参见图4和图5，接苗筒22固连在水平设置的苗筒传动链21的链片上，苗筒传动链21通过链轮23与苗筒传动电机15相连，苗筒传动电机15通过链轮23和苗筒传动链21带动接苗筒22逐一移位运行，在接苗筒22下端口内铰连有钵苗挡板30，各接苗筒22支承在苗筒支板14上，该苗筒支板14与车架16固连，在苗筒支板14上开有一钵苗挡板过孔29，该钵苗挡板过孔29的位置与回转播盘5正上方的播筒8内孔相对应。

在钵苗投送装置4的侧上方设有钵苗输送架9，参见图6和图7，在钵苗输送架9上设有钵苗输送带10，钵苗输送带10为橡胶输送带或网链式输送带，钵苗输送带10通过两根带轮轴张紧并通过带轮轴与钵苗输送电机6传动连接，在钵苗输送带10上设有横向分隔片11，在钵苗输送架9上设有与横向分隔片11垂直的分隔板12，横向分隔片11与分隔板12构成若干钵苗承载格，钵苗输送带10及其上方的分隔板12倾斜设置，倾斜设置的钵苗输送带10的下端与接苗筒22相邻，且在钵苗输送带10的下端与接苗筒22之间设有倾斜设置的钵苗滑板13，钵苗滑板13的下边沿及分隔板12下端延伸至接苗筒22的孔口，相邻分隔板12之间的间距与相邻接苗筒22之间的间距相同，相邻分隔板12之间的通道与接苗筒22孔口相对，钵苗输送电机6带动钵苗输送带10断续运转，每次运转带动钵苗输送带10运行的行程为相邻两横向分隔片11之间的距离，以输出一排钵苗，所输出的钵苗沿钵苗滑板13在分隔片的限位引导下落入接苗筒22孔内。

在所述车架16上设有车架速度传感器20，车架速度传感器20优选为包括安装在车架16上的接近开关和安装在行走轮2的安装轴上的带齿轮盘；该车架速度传感器20及播盘电机7、苗筒传动电机15和钵苗输送电机6均与控制系统1电性连接，播盘电机7、苗筒传动电机15和钵苗输送电机6均采用步进电机或伺服电机。

以上仅列举了本发明的一些优选实施方式，但本发明并不局限于此，还可以作出许多的改进和变换。只要是在本发明基本原理基础上所作出的改进与变换，均应视为落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种移栽机器人，包括带有行走轮（2）的车架（16），其特征在于：在车架（16）底部设有移栽组件，移栽组件包括从前往后依次设在车架（16）上的开沟器（3）、覆土器（17）和镇压轮（18），在所述车架（16）上设有回转播盘（5），该回转播盘（5）与播盘电机（7）传动连接，回转播盘（5）位于开沟器（3）和覆土器（17）之间，在镇压轮（18）中部留有钵苗通道（24）；在回转播盘（5）上沿周向均布地活动铰连有一组播筒（8），播筒（8）下部铰连有两片相对设置的播嘴（26），两片播嘴（26）之间连接有播嘴闭合弹簧（28），在车架（16）上设有播嘴打开凸块（25），该播嘴打开凸块（25）的安装位置与回转播盘（5）最下方一播筒（8）上的播嘴（26）相对应；在回转播盘（5）上方设有钵苗投送装置（4），该钵苗投送装置（4）包括接苗筒（22），接苗筒（22）固连在苗筒传动链（21）的链片上，苗筒传动链（21）通过链轮（23）与苗筒传动电机（15）相连，在接苗筒（22）下端口内铰连有钵苗挡板（30），各接苗筒（22）支承在苗筒支板（14）上，该苗筒支板（14）与车架（16）固连，在苗筒支板（14）上开有一钵苗挡板过孔（29），该钵苗挡板过孔（29）的位置与回转播盘（5）正上方的播筒（8）内孔相对应；在钵苗投送装置（4）的侧上方设有钵苗输送架（9），在钵苗输送架（9）上设有钵苗输送带（10），钵苗输送带（10）与钵苗输送电机（6）传动连接，在钵苗输送带（10）上设有横向分隔片（11），在钵苗输送架（9）上设有与横向分隔片（11）垂直的分隔板（12），钵苗输送带（10）及其上方的分隔板（12）倾斜设置，倾斜设置的钵苗输送带（10）的下端与接苗筒（22）相邻，所述分隔板（12）的间距与接苗筒（22）的间距相同，相邻分隔板（12）之间的通道与接苗筒（22）孔口相对；在所述车架（16）上设有车架速度传感器（20），该车架速度传感器（20）及播盘电机（7）、苗筒传动电机（15）和钵苗输送电机（6）均与控制系统（1）电性连接。

2.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：在所述回转播盘（5）上沿周向均布地活动铰连有一组数量为偶数的播筒（8）。

3.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：所述播嘴闭合弹簧（28）为拉簧，该拉簧位于播嘴（26）的铰接处（27）下方，所述播嘴打开凸块（25）的安装位置与播嘴（26）的铰接处（27）上方的播嘴部位相对应。

4.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：所述钵苗输送带（10）为橡胶输送带或网链式输送带。

5.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：在所述钵苗输送带（10）的下端与接苗筒（22）之间设有倾斜设置的钵苗滑板（13），钵苗滑板（13）的下边沿及分隔板（12）下端延伸至接苗筒（22）的孔口。

6.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：所述镇压轮（18）由左右两半镇压轮组合而成，左右两半镇压轮之间构成钵苗通道（24）。

7.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：在所述车架（16）底部左右并排设有两移栽组件。

8.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：所述车架速度传感器（20）包括安装在车架（16）上的接近开关和安装在行走轮（2）的安装轴上的带齿轮盘。

9.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：所述播盘电机（7）、苗筒传动电机（15）和钵苗输送电机（6）均采用步进电机或伺服电机。

10.根据权利要求1所述的移栽机器人，其特征在于：在所述车架（16）上设有钵苗盘搁架（19）。

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