CN114310955B - 一种用于粮谷的杂草种子取样机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，包括机器人壳体，该机器人壳体的下端安装有履带行走机构，机器人壳体的上端对应安装有多维度的摇摆式的机械臂，并且所述机器人壳体的内部还安装有一竖向隔板，该竖向隔板将机器人壳体的内部空间分为左侧的控制室和右侧的取样室，并且右侧的取样室上侧还设置有一取样板。本发明的控制器控制机械臂配合吸料管和负压风机将粮谷吸入到取样板上方，拍照后，通过图像识别判断粮谷中是否有其他颜色的物质，根据识别的结果，可以选择放回到谷仓中或者是放置到取样室内，可以较为方便的将粮谷中混入的杂草种子取样出来，整个过程自动化处理，节约了大量的时间和人力物力。

Description

一种用于粮谷的杂草种子取样机器人

技术领域

本发明涉及粮谷中杂草种子检测技术领域，具体涉及一种用于粮谷的杂草种子取样机器人。

背景技术

随着国家经济以及农业发展，国家口岸每天都会进入很多的进境粮谷，而这些进境粮谷中经常会夹带着大量的杂草种子，由于这些都是境外粮谷，这些杂草种子的检测识别会非常的麻烦；现有技术中需要先将这些杂草种子进行取样，从进境的粮谷中分离出来，然后进行分析识别处理；现有技术中，对这些杂草取样多是取样人员在现场进入船舱内使用取样铲或取样筛取样，然后通过人工筛选找出粮谷中的杂草与其他物质，整个过程是非常的麻烦的，爬上爬下具有危险性，而且有可能会污染粮谷，也比较浪费时间。

因此为了解决上述问题，亟需一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，可自动在粮仓中对粮谷中的杂草种子进行取样。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于粮谷的杂草种子取样机器人。

技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，包括机器人壳体，该机器人壳体的下端安装有履带行走机构，机器人壳体的上端对应安装有多维度的摇摆式的机械臂，并且所述机器人壳体的内部还安装有一竖向隔板，该竖向隔板将机器人壳体的内部空间分为左侧的控制室和右侧的取样室，并且右侧的取样室上侧还设置有一取样板，且所述的机器人壳体的前端还安装有负压风机，该负压风机的出料口设置在取样板的上方，所述的机械臂上还安装有吸料管，该吸料管延伸后与负压风机相连，通过机械臂调整吸料管与粮谷接触，并通过负压风机可将粮谷吸入到取样室内放置到取样板上。

所述取样板上方的壳体内壁处还安装有摄像装置，可相应对取样板上的粮谷拍照，并且左侧的控制室内还对应安装有一电机，该电机的电机杆穿过竖向隔板与所述的取样板安装成一体，电机可相应带动取样板向两侧倾斜。

所述取样室的侧壁上还设置有卸料口，该卸料口位于取样板的下方，当取样板向该卸料口倾斜，取样板上的粮谷从该卸料口排出到粮谷内；当取样板向另一侧倾斜时，粮谷落入到取样室内。

进一步地，所述的控制室内还安装有处理器以及控制器，处理器可接收摄像装置拍摄的图像，并且进行识别处理，控制器则相应根据处理器的指令控制电机的倾斜方向；且所述控制器还可相应控制机械臂、负压风机以及履带行走机构。

进一步地，所述的取样板上还放置有一推平杆，推平杆与电机杆垂直；所述的控制室内还安装有一往复驱动装置，该往复驱动装置的驱动杆穿过竖向隔板，并且驱动杆的端部还安装有一旋转座，所述的推平杆相应固定在旋转座上，推平杆与驱动杆垂直设置，通过往复驱动装置可带动推平杆在取样板上往复运动将取样板上的粮谷推平。

进一步地，所述取样板的下端还安装有固定块，通过固定块与电机的电机杆安装成一体；并且所述电机杆的另一端通过轴承件固定于取样室侧壁上。

进一步地，所述电机的电机杆以及往复驱动装置的驱动杆均对应安装在取样板的中间位置处，所述推平杆的长度与取样板的宽度对应，旋转座安装在推平杆的中间位置处。

进一步地，所述的卸料口的长度设置与取样板的长度对应，且卸料口的下端部还设置有向内侧伸出的阻位板，阻位板的下端还设置有液位装置。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）本发明是采用图像识别的方式进行杂草种子的取样，本装置可以直接放置在粮仓中，通过设置的履带行走机构在粮仓中行走，控制器控制机械臂配合吸料管和负压风机将粮谷吸入到取样板上方，拍照后，通过图像识别判断粮谷中是否有其他颜色的物质，根据识别的结果，可以选择放回到谷仓中或者是放置到取样室内，可以较为方便的将粮谷中混入的杂草种子取样出来，整个过程自动化处理，节约了大量的时间和人力物力；

（2）本发明还设置有推平杆，推平杆放置在取样板上，并且控制室内安装一个往复驱动装置，驱动杆伸入到取样室内并且通过一个旋转座与推平杆相连；这样通过往复驱动装置可带动推平杆在取样板上往复运动，将取样板上的物料摊平，这样通过上方的摄像装置进行拍摄时，图像更加清晰，更有利于识别，而且卸料时也比较方便，取样量也比较合理；

（3）本发明中取样板在后续工作中是需要倾斜的，而本发明设置推平杆是通过旋转座与驱动杆相连，推平杆在旋转座的作用下是可以随着取样板一起旋转以及复位的，这样设置一方面是随之旋转不会妨碍推平杆的放置以及摊平；另外一方面就是在卸料的时候，也可以相应通过推平杆的来回往复运动加快卸料，使用方便；

（4）本发明中，取样板向卸料口的位置倾斜时，取样板的物料也是有可能会落入到取样室内的，因此本装置在卸料口的下端设置一个向内侧伸出的阻位板，阻位板可以设置成向上倾斜的或者是水平的，那么在阻位板的作用下，取样板上的物料就不会落入到取样室内了；并且取样室内的粮谷也不能漫过卸料口，因此在阻位板的下端设置液位装置，当粮谷达到该位置时，停止取样。

附图说明

图1为本发明结构图；

图2为图1中A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本发明。

如图1和图2所示，一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，包括机器人壳体1，该机器人壳体1的下端安装有履带行走机构2，机器人壳体1的上端对应安装有多维度的摇摆式的机械臂3，并且机器人壳体1的内部还安装有一竖向隔板4，该竖向隔板4将机器人壳体1的内部空间分为左侧的控制室5和右侧的取样室6，并且右侧的取样室6上侧还设置有一取样板7，且机器人壳体1的前端还安装有负压风机8，该负压风机8的出料口9设置在取样板7的上方，机械臂3上还安装有吸料管10，该吸料管10延伸后与负压风机8相连，通过机械臂3调整吸料管10与粮谷接触，并通过负压风机8可将粮谷吸入到取样室6内放置到取样板7上。

取样板7上方的壳体内壁处还安装有摄像装置11，可相应对取样板7上的粮谷拍照，并且左侧的控制室5内还对应安装有一电机12，该电机12的电机杆13穿过竖向隔板4与取样板7安装成一体，电机12可相应带动取样板7向两侧倾斜。

取样室6的侧壁上还设置有卸料口14，该卸料口14位于取样板7的下方，当取样板7向该卸料口14倾斜，取样板7上的粮谷从该卸料口14排出到粮谷内；当取样板7向另一侧倾斜时，粮谷落入到取样室6内。

控制室5内还安装有处理器15以及控制器16，处理器15可接收摄像装置11拍摄的图像，并且进行识别处理，控制器则相应根据处理器15的指令控制电机12的倾斜方向；且控制器16还可相应控制机械臂3、负压风机8以及履带行走机构2。

本发明的最终目的是对粮谷中的杂草种子进行取样，具体使用过程如下：本发明先是通过机械臂调节控制吸料管的位置，使吸料管与粮谷相接触，也可直接插入至粮谷中，然后开启负压风机将粮谷吸入后放置到取样板上，吸入量可根据负压风机的开启时间来控制。

之后通过上方的摄像装置拍摄图像，并相应将拍摄的照片传递至处理器进行识别，找出该部分粮谷中非正常颜色的其他物质，如果该部分的粮谷中不存在非正常颜色的物质，电机相应控制取样板向卸料口的方向倾斜，取样板上的粮谷直接从卸料口放回到谷仓中；而如果该部分粮谷中存在非正常颜色的物质，例如杂草种子等，那么就相应通过电机控制取样板向另一侧倾斜，该部分的粮谷就直接落入到取样室内的，之后取样板回复水平位置，再一次进行取样，直到取样室内的粮谷满料之后，停止取样，机器人将样品带出，再将内部的杂草种子收集后，进一步地分析处理，可以有效方便取样粮谷中的杂草种子。

取样板7上还放置有一推平杆17，推平杆17与电机杆13垂直；控制室5内还安装有一往复驱动装置18，该往复驱动装置18的驱动杆19穿过竖向隔板4，并且驱动杆19的端部还安装有一旋转座20，推平杆17相应固定在旋转座20上，推平杆17与驱动杆19垂直设置，通过往复驱动装置18可带动推平杆17在取样板7上往复运动将取样板7上的粮谷推平。

本发明中吸入的粮谷在取样板上是堆积状态的，因此本发明设置有推平杆，推平杆放置在取样板上，并且控制室内安装一个往复驱动装置，驱动杆伸入到取样室内并且通过一个旋转座与推平杆相连；这样通过往复驱动装置可带动推平杆在取样板上往复运动，将取样板上的物料摊平，利于拍照识别。

另外，取样板在后续工作中是需要倾斜的，而本发明设置推平杆是通过旋转座与驱动杆相连，推平杆在旋转座的作用下是可以随着取样板一起旋转以及复位的，这样设置一方面是随之旋转不会妨碍推平杆的放置以及摊平；另外一方面就是在卸料的时候，也可以相应通过推平杆的来回往复运动加快卸料，使用方便。

取样板7的下端还安装有固定块21，通过固定块21与电机12的电机杆13安装成一体；并且电机杆13的另一端通过轴承件24固定于取样室6侧壁上。

电机12的电机杆13以及往复驱动装置18的驱动杆19均对应安装在取样板7的中间位置处，推平杆17的长度与取样板7的宽度对应，旋转座20安装在推平杆17的中间位置处。

卸料口14的长度设置与取样板7的长度对应，且卸料口14的下端部还设置有向内侧伸出的阻位板22，阻位板22的下端还设置有液位装置23。

本发明中由于取样板是需要来回倾斜的，因此需要设置电机杆安装在中间位置，驱动杆也是一样的道理，也是需要设置在中间位置，并且推平杆的长度也需要相应设置。

本发明中，取样板向卸料口的位置倾斜时，取样板的物料也是有可能会落入到取样室内的，因此本装置在卸料口的下端设置一个向内侧伸出的阻位板，阻位板可以设置成向上倾斜的或者是水平的，那么在阻位板的作用下，取样板上的物料就不会落入到取样室内了；并且取样室内的粮谷也不能漫过卸料口，因此在阻位板的下端设置液位装置，当粮谷达到该位置时，停止取样。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，其特征在于：包括机器人壳体（1），该机器人壳体（1）的下端安装有履带行走机构（2），机器人壳体（1）的上端对应安装有多维度的摇摆式的机械臂（3），并且所述机器人壳体（1）的内部还安装有一竖向隔板（4），该竖向隔板（4）将机器人壳体（1）的内部空间分为左侧的控制室（5）和右侧的取样室（6），并且右侧的取样室（6）上侧还设置有一取样板（7），且所述的机器人壳体（1）的前端还安装有负压风机（8），该负压风机（8）的出料口（9）设置在取样板（7）的上方，所述的机械臂（3）上还安装有吸料管（10），该吸料管（10）延伸后与负压风机（8）相连，通过机械臂（3）调整吸料管（10）与粮谷接触，并通过负压风机（8）可将粮谷吸入到取样室（6）内放置到取样板（7）上；

所述取样板（7）上方的壳体内壁处还安装有摄像装置（11），可相应对取样板（7）上的粮谷拍照，并且左侧的控制室（5）内还对应安装有一电机（12），该电机（12）的电机杆（13）穿过竖向隔板（4）与所述的取样板（7）安装成一体，电机（12）可相应带动取样板（7）向两侧倾斜；

所述取样室（6）的侧壁上还设置有卸料口（14），该卸料口（14）位于取样板（7）的下方，当取样板（7）向该卸料口（14）倾斜，取样板（7）上的粮谷从该卸料口（14）排出到粮谷内；当取样板（7）向另一侧倾斜时，粮谷落入到取样室（6）内；

所述的控制室（5）内还安装有处理器（15）以及控制器（16），处理器（15）可接收摄像装置（11）拍摄的图像，并且进行识别处理，控制器则相应根据处理器（15）的指令控制电机（12）的倾斜方向；且所述控制器（16）还可相应控制机械臂（3）、负压风机（8）以及履带行走机构（2）；

所述的取样板（7）上还放置有一推平杆（17），推平杆（17）与电机杆（13）垂直；所述的控制室（5）内还安装有一往复驱动装置（18），该往复驱动装置（18）的驱动杆（19）穿过竖向隔板（4），并且驱动杆（19）的端部还安装有一旋转座（20），所述的推平杆（17）相应固定在旋转座（20）上，推平杆（17）与驱动杆（19）垂直设置，通过往复驱动装置（18）可带动推平杆（17）在取样板（7）上往复运动将取样板（7）上的粮谷推平；

所述电机（12）的电机杆（13）以及往复驱动装置（18）的驱动杆（19）均对应安装在取样板（7）的中间位置处，所述推平杆（17）的长度与取样板（7）的宽度对应，旋转座（20）安装在推平杆（17）的中间位置处；

所述的卸料口（14）的长度设置与取样板（7）的长度对应，且卸料口（14）的下端部还设置有向内侧伸出的阻位板（22），阻位板（22）的下端还设置有液位装置（23）。

2.根据权利要求1所述的一种用于粮谷的杂草种子取样机器人，其特征在于：所述取样板（7）的下端还安装有固定块（21），通过固定块（21）与电机（12）的电机杆（13）安装成一体；并且所述电机杆（13）的另一端通过轴承件（24）固定于取样室（6）侧壁上。