CN113412714A - 一种穴盘苗分选移栽装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种穴盘苗分选移栽装置以及方法。穴盘苗分选移栽装置，其包括：机身框架、第一输送机构、第一取放机构、推苗机构、第二输送机构、第二取放机构以及机器视觉识别机构；第一输送机构、第一取放机构、推苗机构、第二输送机构、第二取放机构以及机器视觉识别机构均设置在机身框架上，机器视觉识别机构、第一取放机构以及推苗机构位于第一输送机构的输送轨迹上，第二输送机构与推苗机构工序连接，第二取放机构设置在第二输送机构的输送轨迹上。通过设计穴盘苗分选移栽装置，进行流水线式穴盘苗分选移栽，对健康苗和弱苗进行分选作业，结构简单容易实现，操作方便。

Description

一种穴盘苗分选移栽装置以及方法

技术领域

本发明涉及现代农业智能装备技术领域，尤其涉及一种穴盘苗分选移栽装置以及方法。

背景技术

我国穴盘育苗技术发展迅速，常年生产的蔬菜约2/3采用育苗移栽，为保证移栽后的品质，育苗过程中需控制穴盘苗的长势均一性。目前穴盘苗播种时经常出现漏播、重播，种子发芽率和育苗期间穴盘苗生长不一致的种植特点，使得穴盘苗内同时出现健康苗、弱苗和死苗，导致穴盘苗的长势均一性较差，需要人工筛选，用户劳动强度较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种穴盘苗分选移栽装置以及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种穴盘苗分选移栽装置，其包括：机身框架、用于输送穴盘苗的第一输送机构、用于取放弱苗穴盘苗的第一取放机构、用于对健康穴盘苗进行推出的推苗机构、用于输送健康穴盘苗的第二输送机构、用于取放健康穴盘苗的第二取放机构以及用于识别穴盘苗健康状态的机器视觉识别机构；所述第一输送机构、所述第一取放机构、所述推苗机构、第二输送机构、第二取放机构以及机器视觉识别机构均设置在所述机身框架上，所述机器视觉识别机构、所述第一取放机构以及所述推苗机构位于所述第一输送机构的输送轨迹上，所述第二输送机构与所述推苗机构工序连接，所述第二取放机构设置在所述第二输送机构的输送轨迹上。

本发明的有益效果是：通过设计穴盘苗分选移栽装置，进行流水线式穴盘苗分选移栽，对健康苗和弱苗进行分选作业，结构简单容易实现，操作方便。利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，用于识别穴盘苗健康状态，便于第一取放机构和第二取放机构分别对应地对健康苗和弱苗进行取放，实现健康苗和弱苗的分选和移栽，提高穴盘苗的长势均一性，降低用户劳动强度。

进一步地，所述第一取放机构包括：用于取放弱苗穴盘苗的第一末端执行器、用于升降第一末端执行器的第一升降气缸以及用于控制第一末端执行器横向位移的第一同步带直线模组，所述第一同步带直线模组设置在所述机身框架上，所述第一升降气缸设置在所述第一同步带直线模组上，所述第一末端执行器设置在所述第一升降气缸上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一取放机构对机器视觉识别机构识别出来的弱苗从第一输送机构上的取出放到弱苗目标穴盘内，第一升降气缸控制第一末端执行器升降，第一同步带直线模组控制第一末端执行器横向位移，便于对第一末端执行器的位置以及高度进行控制，提高工作效率，提高自动化。

进一步地，所述第二取放机构包括：多个用于取放健康穴盘苗的第二末端执行器、用于调整相邻两个第二末端执行器之间间距的第一剪叉变距部件、用于为第一剪叉变距部件提供动力的第一变距气缸、第一支撑轴、第一安装架、用于升降第二末端执行器的第二升降气缸以及用于控制第二末端执行器横向位移的第二同步带直线模组；所述第二末端执行器与所述第一剪叉变距部件连接，所述第二末端执行器可滑动地设置在所述第一支撑轴上，所述第一支撑轴安装在所述第一安装架上，所述第一剪叉变距部件与所述第一安装架连接，所述第一变距气缸与所述第一剪叉变距部件连接，所述第一安装架与所述第二升降气缸连接，所述第二升降气缸与所述第二同步带直线模组连接，所述第二同步带直线模组设置在所述机身框架上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二取放机构由平行排列的12个第二末端执行器将第二输送机构上的健康苗整排一次性取出放到健康苗目标穴盘内。第一剪叉变距部件用于调整多个第二末端执行器之间的间距，便于根据实际情况自动调整相邻两个第二末端执行器之间间距，便于对多个穴盘苗进行取放，第二升降气缸控制第二末端执行器升降，第二同步带直线模组控制第二末端执行器横向位移，便于对第二末端执行器的位置以及高度进行控制，提高工作效率，提高自动化。

进一步地，所述机器视觉识别机构包括：用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别的水平相机以及用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别的垂直相机，所述水平相机以及所述垂直相机设置在所述机身框架上，所述水平相机以及所述垂直相机的采集区域位于所述第一输送机构的输送轨迹上。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，从侧视和俯视两个角度进行识别，利用多角度多参数实现对穴盘苗的特征识别，识别准确率高。水平相机与机身框架相连接，用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别，垂直相机与光照箱顶面相连接，用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别。实现穴盘苗健康状态的自动识别，提高自动化，降低用户劳动强度。

进一步地，所述机器视觉识别机构还包括：用于减少外界干扰的水平图像识别背景板、用于对水平相机识别进行补光的水平图像识别光源、光照箱以及用于对垂直相机识别进行补光的垂直图像识别光源，所述水平图像识别背景板设置在所述机身框架上且与所述水平相机对应，所述水平图像识别光源设置在所述机身框架上且临近所述水平相机，所述光照箱设置在所述机身框架上且位于所述第一输送机构的上方，所述垂直相机以及所述垂直图像识别光源设置在所述光照箱的顶端内壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：水平图像识别背景板与机身框架相连接，可以减少外界因素的干扰，水平图像识别光源与机身框架相连接，用于对水平相机识别时进行补光，垂直图像识别光源与光照箱顶面相连接，用于对垂直相机识别时进行补光。补光设备和背景板的设置，提高机器视觉识别机构的检测精度，提高穴盘苗分选移栽装置的稳定性以及可靠性。

进一步地，所述第一输送机构的输出端设置有用于收集死亡穴盘苗的废料箱。

采用上述进一步方案的有益效果是：废料箱设置在第一输送机构的输出端，使得第一输送机构上的死苗直接丢弃在废料箱内，死苗通过第一输送机构直接输送至废料箱中，便于对死苗进行自动收集，降低用户劳动强度。

进一步地，还包括：用于输送穴盘苗的第三输送机构以及用于取放穴盘苗的第三取放机构，所述第三输送机构以及所述第三取放机构均设置在所述机身框架上，所述第三取放机构分别与所述第三输送机构以及所述第一输送机构工序连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第三取放机构的设置，用于自动将第三输送机构上的穴盘苗取放至第一输送机构上，自动将待检测的穴盘苗放至第一输送机构上，等待机器视觉识别机构进行健康检测，提高工作效率，降低用户劳动强度，提高用户体验。

进一步地，所述第三取放机构包括：多个用于取放穴盘苗的第三末端执行器、用于调整相邻两个第三末端执行器之间间距的第二剪叉变距部件、用于为第二剪叉变距部件提供动力的第二变距气缸、第二支撑轴、第二安装架、用于升降第三末端执行器的第三升降气缸以及用于控制第三末端执行器横向位移的第三同步带直线模组；所述第三末端执行器与所述第二剪叉变距部件连接，所述第三末端执行器可滑动地设置在所述第二支撑轴上，所述第二支撑轴安装在所述第二安装架上，所述第二剪叉变距部件与所述第二安装架连接，所述第二变距气缸与所述第二剪叉变距部件连接，所述第二安装架与所述第三升降气缸连接，所述第三升降气缸与所述第三同步带直线模组连接，所述第三同步带直线模组设置在所述机身框架上。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个第三末端执行器实行等间距变换，结构简单，系统稳定，同时将源穴盘苗整排一次性取出进行等间距变换后放在第一输送机构上然后再进行机器视觉识别，可以减少识别难度，不用考虑穴盘苗重叠和越界等现象，识别准确率高。第二剪叉变距部件用于调整多个第三末端执行器之间的间距，便于根据实际情况自动调整相邻两个第三末端执行器之间间距，便于对多个穴盘苗进行取放，第三升降气缸控制第三末端执行器升降，第三同步带直线模组控制第三末端执行器横向位移，便于对第三末端执行器的位置以及高度进行控制，便于将多个穴盘苗对应放至第一输送机构上的多个凹槽内，提高工作效率，提高自动化。

此外，本发明还提供了一种穴盘苗分选移栽方法，在上述任意一项所述的一种穴盘苗分选移栽装置的基础上，穴盘苗分选移栽方法包括：

S1、机器视觉识别机构识别第一输送机构上的穴盘苗健康状态；

S2、第一取放机构将机器视觉识别机构识别出的弱苗穴盘苗由第一输送机构取放至弱苗目标穴盘；

S3、推苗机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第一输送机构推至第二输送机构；

S4、第二取放机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第二输送机构取放至健康苗目标穴盘。

本发明的有益效果是：通过设计穴盘苗分选移栽方法，进行流水线式穴盘苗分选移栽，对健康苗和弱苗进行分选作业，结构简单容易实现，操作方便。利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，用于识别穴盘苗健康状态，便于第一取放机构和第二取放机构分别对应地对健康苗和弱苗进行取放，实现健康苗和弱苗的分选和移栽，提高穴盘苗的长势均一性，降低用户劳动强度。

进一步地，在步骤S3之后，步骤S4之前，包括：

推苗机构每推出一个健康穴盘苗，第二输送机构进给一个凹槽距离；

当第二输送机构上集齐预设数量的健康穴盘苗时，进入步骤S4。

采用上述进一步方案的有益效果是：推苗机构每推出一个健康穴盘苗，第二输送机构进给一个凹槽距离，使得推苗机构推出的穴盘苗精准且依次落入第二输送机构上，提高穴盘苗分选移栽方法的可靠性。当第二输送机构上集齐预设数量的健康穴盘苗时，进入步骤S4，降低能源消耗，便于整排将多个穴盘苗输出，实现地穴盘苗的自动排列，提高用户体验，降低用户劳动强度。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的穴盘苗分选移栽装置的结构示意图之一。

图2为本发明实施例提供的穴盘苗分选移栽装置的结构示意图之二。

图3为本发明实施例提供的第三取放机构的结构示意图之一。

图4为本发明实施例提供的第三取放机构的结构示意图之二。

图5为本发明实施例提供的第一取放机构的结构示意图之一。

图6为本发明实施例提供的第一取放机构的结构示意图之二。

图7为本发明实施例提供的第二取放机构的结构示意图之一。

图8为本发明实施例提供的第二取放机构的结构示意图之二。

图9为本发明实施例提供的机器视觉识别机构的结构示意图。

图10为本发明实施例提供的剪叉变距部件的结构示意图。

图11为本发明实施例提供的光照箱的结构示意图。

图12为本发明实施例提供的穴盘苗分选移栽方法的流程示意图。

附图标号说明：1-机身框架；2-穴盘苗；3-第一输送机构；4-第一取放机构；5-推苗机构；6-第二输送机构；7-第二取放机构；8-机器视觉识别机构；9-第一末端执行器；10-第一升降气缸；11-第一同步带直线模组；12-第二末端执行器；13-第一剪叉变距部件；14-第一变距气缸；15-第一支撑轴；16-第一安装架；17-第二升降气缸；18-第二同步带直线模组；19-水平相机；20-垂直相机；21-水平图像识别背景板；22-水平图像识别光源；23-光照箱；24-垂直图像识别光源；25-废料箱；26-第三输送机构；27-第三取放机构；28-第三末端执行器；29-第二剪叉变距部件；30-第二变距气缸；31-第二支撑轴；32-第二安装架；33-第三升降气缸；34-第三同步带直线模组；35-控制箱；36-弱苗目标穴盘；37-弱苗目标穴盘输送机构；38-健康苗目标穴盘；39-健康苗目标穴盘输送机构；40-推苗气缸；41-推苗夹板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图11所示，本发明实施例提供了一种穴盘苗分选移栽装置，其包括：机身框架1、用于输送穴盘苗2的第一输送机构3、用于取放弱苗穴盘苗的第一取放机构4、用于对健康穴盘苗进行推出的推苗机构5、用于输送健康穴盘苗的第二输送机构6、用于取放健康穴盘苗的第二取放机构7以及用于识别穴盘苗健康状态的机器视觉识别机构8；所述第一输送机构3、所述第一取放机构4、所述推苗机构5、第二输送机构6、第二取放机构7以及机器视觉识别机构8均设置在所述机身框架1上，所述机器视觉识别机构8、所述第一取放机构4以及所述推苗机构5位于所述第一输送机构3的输送轨迹上，所述第二输送机构6与所述推苗机构5工序连接，所述第二取放机构7设置在所述第二输送机构6的输送轨迹上。

本发明的有益效果是：通过设计穴盘苗分选移栽装置，进行流水线式穴盘苗分选移栽，对健康苗和弱苗进行分选作业，结构简单容易实现，操作方便。利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，用于识别穴盘苗健康状态，便于第一取放机构和第二取放机构分别对应地对健康苗和弱苗进行取放，实现健康苗和弱苗的分选和移栽，提高穴盘苗的长势均一性，降低用户劳动强度。

其中，所述第一输送机构3以及所述第二输送机构6可以为刮板传动带，第一输送机构以及所述第二输送机构上可以设置有多个凹槽。

如图1至图11所示，本发明实施例提供了一种穴盘苗分选移栽装置。该穴盘苗分选移栽装置包括控制箱35、机身框架1、第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构、第二取放机构、第一取放机构、第三取放机构、机器视觉识别机构组成，所述第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构、第一取放机构、第二取放机构、第三取放机构均与机身框架相连接，所述机器视觉识别机构一部分与第一输送机构相连接另一部分与机身框架相连接，所述控制箱放置在地面上，控制箱35中设置有控制器，控制箱35分别与第一输送机构、第二输送机构、第三输送机构、第一取放机构、第二取放机构、第三取放机构、机器视觉识别机构、第一末端执行器、第一升降气缸、第一同步带直线模组、第二末端执行器、第一变距气缸、第二升降气缸、第二同步带直线模组、水平相机、垂直相机、水平图像识别光源、垂直图像识别光源、第三末端执行器、第二变距气缸、第三升降气缸、第三同步带直线模组连接；

所述机身框架可以由铝型材搭建而成；穴盘苗分选移栽装置包括源穴盘、第一输送机构、第三输送机构、第一取放机构、第二取放机构、第三取放机构、第二输送机构、弱苗目标穴盘36、弱苗目标穴盘输送机构37、健康苗目标穴盘38、健康苗目标穴盘输送机构39、推苗机构、废料箱，所述源穴盘放置在第三输送机构上，所述第三输送机构与第一输送机构垂直放置，所述第一输送机构和第二输送机构平行放置，所述弱苗目标穴盘36放置在弱苗目标穴盘输送机构37上，所述弱苗目标穴盘输送机构37与第一输送机构平行放置，所述健康苗目标穴盘36放置在健康苗目标穴盘输送机构39上，所述健康苗目标穴盘输送机构39与第二输送机构垂直放置，所述第三输送机构、第一输送机构、第二输送机构、弱苗目标穴盘输送机构37、健康苗目标穴盘输送机构39上表面为同一水平面，所述推苗机构5与弱苗目标穴盘输送机构37相连接，所述废料箱25放置于第一输送机构的末端正下方，第一输送机构上的死苗直接丢弃在废料箱25内；

第三取放机构包括第三同步带直线模组、第三升降气缸、第二安装架、第二支撑轴、第二剪叉变距部件、第二变距气缸、第三末端执行器，所述平行排列的12个第三末端执行器背面与第二剪叉变距部件相连接，侧面通过第二支撑轴与第二安装架相连接，所述第二剪叉变距部件一端与第二安装架相连接另一端与第二变距气缸相连接，所述第二安装架与第三升降气缸相连接，所述第三升降气缸与第三同步带直线模组相连接，所述第三同步带直线模组与机身框架相连接，所述第三取放机构由平行排列的12个第三末端执行器将源穴盘内的穴盘苗整排一次性取出，运动的过程中第二变距气缸伸出带动第二剪叉变距部件扩展实现第三末端执行器之间的等间距变换，将等间距变换后的穴盘苗放到第一输送机构上，方便机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，减少识别难度，不用考虑穴盘苗重叠和越界等现象，识别准确率高。

所述第一取放机构包括第一同步带直线模组、第一升降气缸、第一末端执行器，所述第一末端执行器与第一升降气缸相连接，所述第一升降气缸与第一同步带直线模组相连接，所述第一同步带直线模组与机身框架相连接，所述第一取放机构对机器视觉识别机构识别出来的弱苗从第一输送机构上的取出放到弱苗目标穴盘内；

所述第二取放机构包括第二同步带直线模组、第二升降气缸、第一安装架、第一支撑轴、第一剪叉变距部件、第一变距气缸、第二末端执行器，所述平行排列的12个第二末端执行器背面与第一剪叉变距部件相连接，侧面通过第一支撑轴与第一安装架相连接，所述第一剪叉变距部件一端与第一安装架相连接另一端与第一变距气缸相连接，所述第一安装架与第二升降气缸相连接，所述第二升降气缸与第二同步带直线模组相连接，所述第二同步带直线模组与机身框架相连接，所述第二取放机构由平行排列的12个第二末端执行器将第二输送机构上的健康苗整排一次性取出放到健康苗目标穴盘内；

所述机器视觉识别机构包括水平图像识别背景板、水平图像识别光源、水平相机、光照箱、垂直图像识别光源、垂直相机，所述水平图像识别背景板与机身框架相连接，可以减少外界因素的干扰，所述水平图像识别光源与机身框架相连接，用于对水平相机识别时进行补光，所述水平相机与机身框架相连接，用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别，所述垂直图像识别光源与光照箱顶面相连接，用于对垂直相机识别时进行补光，所述垂直相机与光照箱顶面相连接，用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别。

该装置采用流水线式穴盘苗分选装置，利用机器视觉识别机构从侧视和俯视两个角度对穴盘苗进行特征识别，可以将健康苗、弱苗和死苗实现分选作业，结构简单容易实现，操作方便，符合我国国情。可以将穴盘内的健康苗、弱苗和死苗实现分选作业，以便对于不同大小苗进行不同的管理，不同的自动化作业，结构简单，操作方便。

所述第三输送机构、第一输送机构、第二输送机构、弱苗目标穴盘输送机构、健康苗目标穴盘输送机构上表面为同一水平面。

所述光照箱设置于第一输送机构的正上方，所述垂直相机位于光照箱顶面中心位置，所述垂直图像识别光源对称分布于垂直相机两侧，所述水平相机设置于第一输送机构的一侧与机身框架相连接，并且正对于水平图像识别背景板，所述水平图像识别光源对称分布于水平相机两侧。

所述推苗机构5包括推苗气缸40和推苗夹板41，所述推苗气缸40一端与弱苗目标穴盘输送机构37相连接另一端与推苗夹板41相连接，所述推苗夹板41内附有柔性材料。

所述第一输送机构和第二输送机构表面附有凹槽。

所述第三取放机构通过机身框架一端与第三输送机构相连接，另一端与第一输送机构相连接，所述第一取放机构通过机身框架一端与弱苗目标穴盘输送机构相连接，另一端与第一输送机构相连接，所述第二取放机构通过机身框架一端与健康苗目标穴盘输送机构相连接另一端与第一输送机构相连接。

如图1至图11所示，进一步地，所述第一取放机构4包括：用于取放弱苗穴盘苗的第一末端执行器9、用于升降第一末端执行器9的第一升降气缸10以及用于控制第一末端执行器9横向位移的第一同步带直线模组11，所述第一同步带直线模组11设置在所述机身框架1上，所述第一升降气缸10设置在所述第一同步带直线模组11上，所述第一末端执行器9设置在所述第一升降气缸10上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第一取放机构对机器视觉识别机构识别出来的弱苗从第一输送机构上的取出放到弱苗目标穴盘内，第一升降气缸控制第一末端执行器升降，第一同步带直线模组控制第一末端执行器横向位移，便于对第一末端执行器的位置以及高度进行控制，提高工作效率，提高自动化。

如图1至图11所示，进一步地，所述第二取放机构7包括：多个用于取放健康穴盘苗的第二末端执行器12、用于调整相邻两个第二末端执行器之间间距的第一剪叉变距部件13、用于为第一剪叉变距部件13提供动力的第一变距气缸14、第一支撑轴15、第一安装架16、用于升降第二末端执行器12的第二升降气缸17以及用于控制第二末端执行器12横向位移的第二同步带直线模组18；所述第二末端执行器12与所述第一剪叉变距部件13连接，所述第二末端执行器12可滑动地设置在所述第一支撑轴15上，所述第一支撑轴15安装在所述第一安装架16上，所述第一剪叉变距部件13与所述第一安装架16连接，所述第一变距气缸14与所述第一剪叉变距部件13连接，所述第一安装架16与所述第二升降气缸17连接，所述第二升降气缸17与所述第二同步带直线模组18连接，所述第二同步带直线模组18设置在所述机身框架1上。

采用上述进一步方案的有益效果是：第二取放机构由平行排列的12个第二末端执行器将第二输送机构上的健康苗整排一次性取出放到健康苗目标穴盘内。第一剪叉变距部件用于调整多个第二末端执行器之间的间距，便于根据实际情况自动调整相邻两个第二末端执行器之间间距，便于对多个穴盘苗进行取放，第二升降气缸控制第二末端执行器升降，第二同步带直线模组控制第二末端执行器横向位移，便于对第二末端执行器的位置以及高度进行控制，提高工作效率，提高自动化。

如图1至图11所示，进一步地，所述机器视觉识别机构8包括：用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别的水平相机19以及用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别的垂直相机20，所述水平相机19以及所述垂直相机20设置在所述机身框架1上，所述水平相机19以及所述垂直相机20的采集区域位于所述第一输送机构3的输送轨迹上。

采用上述进一步方案的有益效果是：利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，从侧视和俯视两个角度进行识别，利用多角度多参数实现对穴盘苗的特征识别，识别准确率高。水平相机与机身框架相连接，用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别，垂直相机与光照箱顶面相连接，用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别。实现穴盘苗健康状态的自动识别，提高自动化，降低用户劳动强度。

如图1至图11所示，进一步地，所述机器视觉识别机构8还包括：用于减少外界干扰的水平图像识别背景板21、用于对水平相机识19别进行补光的水平图像识别光源22、光照箱23以及用于对垂直相机20识别进行补光的垂直图像识别光源24，所述水平图像识别背景板21设置在所述机身框架1上且与所述水平相机19对应，所述水平图像识别光源22设置在所述机身框架1上且临近所述水平相机19，所述光照箱23设置在所述机身框架1上且位于所述第一输送机构3的上方，所述垂直相机20以及所述垂直图像识别光源24设置在所述光照箱23的顶端内壁上。

采用上述进一步方案的有益效果是：水平图像识别背景板与机身框架相连接，可以减少外界因素的干扰，水平图像识别光源与机身框架相连接，用于对水平相机识别时进行补光，垂直图像识别光源与光照箱顶面相连接，用于对垂直相机识别时进行补光。补光设备和背景板的设置，提高机器视觉识别机构的检测精度，提高穴盘苗分选移栽装置的稳定性以及可靠性。

如图1至图11所示，进一步地，所述第一输送机构3的输出端设置有用于收集死亡穴盘苗的废料箱25。

采用上述进一步方案的有益效果是：废料箱设置在第一输送机构的输出端，使得第一输送机构上的死苗直接丢弃在废料箱内，死苗通过第一输送机构直接输送至废料箱中，便于对死苗进行自动收集，降低用户劳动强度。

如图1至图11所示，进一步地，还包括：用于输送穴盘苗的第三输送机构26以及用于取放穴盘苗的第三取放机构27，所述第三输送机构26以及所述第三取放机构27均设置在所述机身框架1上，所述第三取放机构27分别与所述第三输送机构26以及所述第一输送机构3工序连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：第三取放机构的设置，用于自动将第三输送机构上的穴盘苗取放至第一输送机构上，自动将待检测的穴盘苗放至第一输送机构上，等待机器视觉识别机构进行健康检测，提高工作效率，降低用户劳动强度，提高用户体验。

如图1至图11所示，进一步地，所述第三取放机构27包括：多个用于取放穴盘苗的第三末端执行器28、用于调整相邻两个第三末端执行器之间间距的第二剪叉变距部件29、用于为第二剪叉变距部件29提供动力的第二变距气缸30、第二支撑轴31、第二安装架32、用于升降第三末端执行器28的第三升降气缸33以及用于控制第三末端执行器28横向位移的第三同步带直线模组34；所述第三末端执行器28与所述第二剪叉变距部件29连接，所述第三末端执行器28可滑动地设置在所述第二支撑轴31上，所述第二支撑轴31安装在所述第二安装架32上，所述第二剪叉变距部件29与所述第二安装架32连接，所述第二变距气缸30与所述第二剪叉变距部件29连接，所述第二安装架32与所述第三升降气缸33连接，所述第三升降气缸33与所述第三同步带直线模组34连接，所述第三同步带直线模组34设置在所述机身框架1上。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个第三末端执行器实行等间距变换，结构简单，系统稳定，同时将源穴盘苗整排一次性取出进行等间距变换后放在第一输送机构上然后再进行机器视觉识别，可以减少识别难度，不用考虑穴盘苗重叠和越界等现象，识别准确率高。第二剪叉变距部件用于调整多个第三末端执行器之间的间距，便于根据实际情况自动调整相邻两个第三末端执行器之间间距，便于对多个穴盘苗进行取放，第三升降气缸控制第三末端执行器升降，第三同步带直线模组控制第三末端执行器横向位移，便于对第三末端执行器的位置以及高度进行控制，便于将多个穴盘苗对应放至第一输送机构上的多个凹槽内，提高工作效率，提高自动化。

第一末端执行器和第二末端执行器可以为相同结构，包括一对插齿、夹紧电机、夹板以及控制提升的气缸，插齿通过夹板与夹紧电机铰接，夹紧电机与气缸连接，气缸与剪叉变距部件或第一升降气缸连接；第三末端执行器为另一种结构，包括推苗板、滑轨、滚轴、四根指针、活动连接件以及控制四根指针伸缩的气缸，指针通过活动连接件与气缸铰接，指针通过滚轴与滑轨滑动连接。两种不同的结构用以不同的取放苗工作状况，从而减少对穴盘苗造成的损伤。

第一末端执行器、第二末端执行器以及第三末端执行器的结构以及原理为现有技术，在不损伤穴盘苗的情况下，本领域技术人员可以根据实际需要选择相应的夹爪进行安装以及替换，在此不再赘述。

本发明实施例采用流水线式穴盘苗分选装置，可以将健康苗、弱苗和死苗实现分选作业，结构简单容易实现，操作方便，符合我国国情。利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，从侧视和俯视两个角度进行识别，利用多角度多参数实现对穴盘苗的特征识别，识别准确率高。采用剪叉变距部件实现对平行排列的12个第三末端执行器实行等间距变换，结构简单，系统稳定，同时将源穴盘苗整排一次性取出进行等间距变换后放在第一输送机构上，然后再进行机器视觉识别可以减少识别难度，不用考虑穴盘苗重叠和越界等现象，识别准确率高。

如图12所示，此外，本发明还提供了一种穴盘苗分选移栽方法，在上述任意一项所述的一种穴盘苗分选移栽装置的基础上，穴盘苗分选移栽方法包括：

S1、机器视觉识别机构识别第一输送机构上的穴盘苗健康状态；

S2、第一取放机构将机器视觉识别机构识别出的弱苗穴盘苗由第一输送机构取放至弱苗目标穴盘；

S3、推苗机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第一输送机构推至第二输送机构；

S4、第二取放机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第二输送机构取放至健康苗目标穴盘。

本发明的有益效果是：通过设计穴盘苗分选移栽方法，进行流水线式穴盘苗分选移栽，对健康苗和弱苗进行分选作业，结构简单容易实现，操作方便。利用机器视觉识别机构对穴盘苗进行特征识别，用于识别穴盘苗健康状态，便于第一取放机构和第二取放机构分别对应地对健康苗和弱苗进行取放，实现健康苗和弱苗的分选和移栽，提高穴盘苗的长势均一性，降低用户劳动强度。

进一步地，在步骤S3之后，步骤S4之前，包括：

推苗机构每推出一个健康穴盘苗，第二输送机构进给一个凹槽距离；

当第二输送机构上集齐预设数量的健康穴盘苗时，进入步骤S4。

采用上述进一步方案的有益效果是：推苗机构每推出一个健康穴盘苗，第二输送机构进给一个凹槽距离，使得推苗机构推出的穴盘苗精准且依次落入第二输送机构上，提高穴盘苗分选移栽方法的可靠性。当第二输送机构上集齐预设数量的健康穴盘苗时，进入步骤S4，降低能源消耗，便于整排将多个穴盘苗输出，实现地穴盘苗的自动排列，提高用户体验，降低用户劳动强度。

其中，预设数量的健康穴盘苗为用户根据实际需要预先设定的健康穴盘苗的数量，可以为12个。

在第三同步带直线模组和第三升降气缸的带动下，平行排列的12个第三末端执行器将源穴盘内的穴盘苗整排一次性取出，再由第三同步带直线模组带动带有穴盘苗的12个第三末端执行器向前运动到第一输送机构正上方的放苗位置，运动的过程中第二变距气缸伸出带动第二剪叉变距部件扩展实现第三末端执行器之间的等间距变换，最后通过第三升降气缸和第三末端执行器的共同作用将穴盘苗放入第一输送机构的凹槽内。机身框架上放置的水平相机对第一输送机构的凹槽内前六个穴盘苗径高和径粗进行特征识别，识别完径高和径粗的穴盘苗在第一输送机构的带动下继续向前运动到光照箱内，光照箱顶面中心位置放置的垂直相机对正下方第一输送机构的凹槽内相邻六个穴盘苗面积和叶展进行特征识别。识别完的穴盘苗在第一输送机构的带动下继续向前运动，当穴盘苗运动到第一取放机构位置时，对机器视觉识别机构识别出来的弱苗，由第一同步带直线模组和第一升降气缸带动第一末端执行器将弱苗从第一输送机构上取出放到弱苗目标穴盘内。剩余的健康苗和死苗在第一输送机构的带动下继续向前运动，当运动到推苗机构位置时，对机器视觉识别机构识别出来的健康苗，利用推苗机构将健康苗从第一输送机构上推到第二输送机构上，每推一个健康苗，第二输送机构进给一个凹槽的距离，当第二输送机构上集齐12个健康苗时，在第二同步带直线模组和第二升降气缸的带动下，平行排列的12个第二末端执行器将健康苗从第二输送机构上整排一次性取出放到健康苗目标穴盘内。剩余的死苗则在第一输送机构的带动下继续向前运动，直至最后落到废料箱内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，包括：机身框架、用于输送穴盘苗的第一输送机构、用于取放弱苗穴盘苗的第一取放机构、用于对健康穴盘苗进行推出的推苗机构、用于输送健康穴盘苗的第二输送机构、用于取放健康穴盘苗的第二取放机构以及用于识别穴盘苗健康状态的机器视觉识别机构；

所述第一输送机构、所述第一取放机构、所述推苗机构、第二输送机构、第二取放机构以及机器视觉识别机构均设置在所述机身框架上，所述机器视觉识别机构、所述第一取放机构以及所述推苗机构位于所述第一输送机构的输送轨迹上，所述第二输送机构与所述推苗机构工序连接，所述第二取放机构设置在所述第二输送机构的输送轨迹上。

2.根据权利要求1所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述第一取放机构包括：用于取放弱苗穴盘苗的第一末端执行器、用于升降第一末端执行器的第一升降气缸以及用于控制第一末端执行器横向位移的第一同步带直线模组，所述第一同步带直线模组设置在所述机身框架上，所述第一升降气缸设置在所述第一同步带直线模组上，所述第一末端执行器设置在所述第一升降气缸上。

3.根据权利要求1所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述第二取放机构包括：多个用于取放健康穴盘苗的第二末端执行器、用于调整相邻两个第二末端执行器之间间距的第一剪叉变距部件、用于为第一剪叉变距部件提供动力的第一变距气缸、第一支撑轴、第一安装架、用于升降第二末端执行器的第二升降气缸以及用于控制第二末端执行器横向位移的第二同步带直线模组；

所述第二末端执行器与所述第一剪叉变距部件连接，所述第二末端执行器可滑动地设置在所述第一支撑轴上，所述第一支撑轴安装在所述第一安装架上，所述第一剪叉变距部件与所述第一安装架连接，所述第一变距气缸与所述第一剪叉变距部件连接，所述第一安装架与所述第二升降气缸连接，所述第二升降气缸与所述第二同步带直线模组连接，所述第二同步带直线模组设置在所述机身框架上。

4.根据权利要求1所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述机器视觉识别机构包括：用于对穴盘苗径高和径粗进行特征识别的水平相机以及用于对穴盘苗面积和叶展进行特征识别的垂直相机，所述水平相机以及所述垂直相机设置在所述机身框架上，所述水平相机以及所述垂直相机的采集区域位于所述第一输送机构的输送轨迹上。

5.根据权利要求4所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述机器视觉识别机构还包括：用于减少外界干扰的水平图像识别背景板、用于对水平相机识别进行补光的水平图像识别光源、光照箱以及用于对垂直相机识别进行补光的垂直图像识别光源，所述水平图像识别背景板设置在所述机身框架上且与所述水平相机对应，所述水平图像识别光源设置在所述机身框架上且临近所述水平相机，所述光照箱设置在所述机身框架上且位于所述第一输送机构的上方，所述垂直相机以及所述垂直图像识别光源设置在所述光照箱的顶端内壁上。

6.根据权利要求1所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述第一输送机构的输出端设置有用于收集死亡穴盘苗的废料箱。

7.根据权利要求1所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，还包括：用于输送穴盘苗的第三输送机构以及用于取放穴盘苗的第三取放机构，所述第三输送机构以及所述第三取放机构均设置在所述机身框架上，所述第三取放机构分别与所述第三输送机构以及所述第一输送机构工序连接。

8.根据权利要求7所述的一种穴盘苗分选移栽装置，其特征在于，所述第三取放机构包括：多个用于取放穴盘苗的第三末端执行器、用于调整相邻两个第三末端执行器之间间距的第二剪叉变距部件、用于为第二剪叉变距部件提供动力的第二变距气缸、第二支撑轴、第二安装架、用于升降第三末端执行器的第三升降气缸以及用于控制第三末端执行器横向位移的第三同步带直线模组；

所述第三末端执行器与所述第二剪叉变距部件连接，所述第三末端执行器可滑动地设置在所述第二支撑轴上，所述第二支撑轴安装在所述第二安装架上，所述第二剪叉变距部件与所述第二安装架连接，所述第二变距气缸与所述第二剪叉变距部件连接，所述第二安装架与所述第三升降气缸连接，所述第三升降气缸与所述第三同步带直线模组连接，所述第三同步带直线模组设置在所述机身框架上。

9.一种穴盘苗分选移栽方法，其特征在于，在上述权利要求1至8任意一项所述的一种穴盘苗分选移栽装置的基础上，穴盘苗分选移栽方法包括：

S1、机器视觉识别机构识别第一输送机构上的穴盘苗健康状态；

S2、第一取放机构将机器视觉识别机构识别出的弱苗穴盘苗由第一输送机构取放至弱苗目标穴盘；

S3、推苗机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第一输送机构推至第二输送机构；

S4、第二取放机构将机器视觉识别机构识别出的健康穴盘苗由第二输送机构取放至健康苗目标穴盘。

10.根据权利要求9所述的一种穴盘苗分选移栽方法，其特征在于，在步骤S3之后，步骤S4之前，包括：

推苗机构每推出一个健康穴盘苗，第二输送机构进给一个凹槽距离；

当第二输送机构上集齐预设数量的健康穴盘苗时，进入步骤S4。

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