CN114568306B - 一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，包括进料部、中转部、接种部和控制部。进料部用于向装置内送入生长有组培苗的第一培养盒；进料部包括第一传送带，第一传送带的旁边设置有拔苗模块和切苗模块；中转部设置在第一传送带的末端；接种部包括第二传送带，第二传送带的上方设置有接种组件；第二传送带的末端设置有封口组件。控制部包括控制面板和识别组件。本发明结构简单、自动化程度高，能自动将第一培养盒内的组培苗切割接种到第二培养盒中，接种效率高，速度快，不需要人工参与，解放劳动力，接种过程的污染率低，为马铃薯原原种生产提供足够的组培苗。

Description

一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置

技术领域

本发明涉及马铃薯组培苗繁育技术领域，特别是涉及一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置。

背景技术

马铃薯块茎含有大量的淀粉，能为人体提供丰富的热量，且富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质，是重要的粮食作物。马铃薯通过无性繁殖方式在迭代种植过程中，极易感染病毒导致退化，表现为严重减产和品质降低。利用茎尖组培脱毒技术生产无病毒种薯，可解决马铃薯种性退化、大幅度提高产量，这项技术可以实现平均增产30％-50％。组培技术以其快速繁殖和脱毒等优势在马铃薯脱毒种薯生产中已得到广泛应用，为马铃薯无病毒种薯生产做出巨大贡献。

目前，马铃薯组培快繁作为一种劳动密集型产业，是一种依靠人力、手工作坊式的生产模式，存在人力手工接种速度慢、快繁效率低、劳动强度大，容易发生污染等缺点。而且随着人工成本的逐年增长，尤其在国内面临着劳力日益老龄化和新生代劳力日益短缺问题，依赖人工已经无法满足马铃薯组培快繁生产发展需求。

因此，现行的组培快繁方式急需进行技术革新，采用组培快繁智能机械手操作和自动化生产技术，以提高生产作业效率和作业质量。

目前已经存在部分自动切苗装置，如一种组培苗茎段机械化移植方法(CN109673518A)，利用机器人视觉技术对条状组培苗茎段的节点进行识别定位，机器人根据节点位置进行组培苗茎段的移植相关作业，具体步骤包括取苗、切割、插植；该技术能完成手工移植作业到机械化移植作业的转换，减少人工劳动强度，创造无人扰动的干净的无菌环境，降低污染水平，提高苗的存活率。但是该技术只是简单地进行试管到试管、单株组培苗茎段到单株带叶茎段的识别、取苗、切割、插植等操作，还达不到组培瓶到组培瓶、组培苗茎段群到组培茎段群的识别、取苗、切割、插植等操作，完成不了组培快繁产业化规模要求。

又如，一种马铃薯试管苗快繁系统(CN 112385543A)，存在以下问题：1.智能化机械化自动化程度低，与理想的“协助接种机器人”或“接种机器人”尚有一定距离，仍需要实验人员的参与进行部分工序的人工步骤；需要借助超净工作台，因此，该技术尚不能真正地解决马铃薯试管苗人工扩繁用工量大、效率低、污染率大等问题；2.该技术切段和扦插精准度不高，需要操作人员用脚踩触发开关或者手按开关，切刀机构往复切断马铃薯试管苗若干段，每段带一个腋芽，靠操作人员按下触发开关进行手工控制，随意性增加；不能保证培养瓶中接种切段的均匀性。因此该技术不能替代人工高效快速准确地实现自动切段、扦插，难以应用于生产实际；3不能实现流水线作业，耗时较长，工作效率较低，一次一个节短，通量低，工作效率低。

因此亟需一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，包括

进料部，所述进料部用于向装置内送入生长有组培苗的第一培养盒；所述进料部包括第一传送带，所述第一传送带的旁边设置有拔苗模块和切苗模块；

中转部，所述中转部用于转运所述切苗模块切割出的组培苗茎段；所述中转部设置在所述第一传送带的末端；

接种部，所述接种部用于将所述组培苗茎段接种到第二培养盒中；所述接种部包括第二传送带，所述第二传送带的上方设置有接种组件；所述接种组件与所述中转部对应设置；所述第二传送带的末端设置有封口组件；

控制部，所述控制部包括控制面板和识别组件。

优选的，所述拔苗模块与所述第一培养盒内的所述组培苗相适配；所述拔苗模块包括固定柱，所述固定柱上由下到上设置有夹持机械手、切根剪刀和拔苗机械手；所述夹持机械手与所述第一培养盒相适配，所述夹持机械手对应设置有回收箱。

优选的，所述切苗模块包括固定在地面上的立柱，所述立柱上由下到上滑动连接有拾取组件和剪切组件；所述拾取组件和所述剪切组件均与所述组培苗对应设置；所述剪切组件与所述中转部对应设置；所述拾取组件包括滑动套设在所述立柱上的第一滑套，所述第一滑套的侧壁铰接有两个对应设置的夹条。

优选的，所述剪切组件包括滑动套设在所述立柱上的第二滑套；所述第二滑套的侧壁垂直固接有滑杆，所述滑杆的底端滑动连接有刀座，所述刀座的底端垂向滑动连接有若干切刀；所述切刀包括上下对应设置的刀片；两所述刀片相互靠近的一侧设置有切苗夹；位于同一侧的所述刀片和所述切苗夹相互联动。

优选的，所述切苗夹包括两个铰接的夹齿，两所述夹齿相互靠近的一端固接有若干夹持弹簧，所述夹持弹簧的末端固接有柔性片。

优选的，所述接种组件包括设置在所述第二传送带顶端的横梁，所述横梁的底端转动连接有回转座，所述回转座的侧壁固接有导轨，所述导轨的底端通过丝杠滑动连接有伸缩杆，所述伸缩杆与所述导轨垂直；所述伸缩杆的底端固接有拾取头。

优选的，所述拾取头包括拾取筒，所述拾取筒的顶端与所述伸缩杆的底端固接；所述拾取筒的底端固接有柔性块；所述拾取筒内腔的顶面固接有抽吸筒，所述抽吸筒内滑动连接有活塞。

优选的，所述识别组件包括固定在所述第一传送带上的第一摄像头，所述第一摄像头与所述控制面板电性连接，所述控制面板分别与所述第一传送带和所述切苗模块电性连接。

优选的，所述识别组件还包括固定安装在所述回转座底端的第二摄像头，所述第二摄像头与所述控制面板电性连接，所述控制面板与所述接种组件和所述封口组件电性连接。

本发明公开了以下技术效果：本发明公开了一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，将装有组培苗的第一培养盒放到第一传送带上，拔苗模块将第一培养盒内的组培苗拔出并将组培苗的根切断，切断根后的组培苗到切苗模块进行切割，形成新的组培苗茎段；剪切后的组培苗茎段被转运到中转部上，与现有技术中的人工通过剪刀切苗方法相比效率高、有效替代人工手工操作；将装有培养基的第二培养盒放到第二传送带上，通过接种组件将中转部上的组培苗茎段接种到第二培养盒中，最后由封口组件封口；整个接种过程均自动进行，无需人工劳动，效率高，污染率低。本发明结构简单、自动化程度高，能自动将第一培养盒内的组培苗切割接种到第二培养盒中，接种效率高，速度快，不需要人工参与，污染率低，为马铃薯原原种生产提供足够的组培苗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为马铃薯组培苗无菌切段接种扩繁的流程示意图；

图2为本发明马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置的俯视图；

图3为马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置的结构示意图；

图4为图3中A的局部放大图；

图5为本发明拔苗模块的结构示意图；

图6为本发明切苗模块的结构示意图；

图7为本发明夹条的结构示意图；

图8为本发明切苗夹的结构示意图；

图9为图8中B的局部放大图；

图10为本发明马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置的工作流程图；

其中，1、组培苗；2、第一培养盒；3、第一传送带；4、组培苗茎段；5、第二培养盒；6、第二传送带；7、控制面板；8、固定柱；9、夹持机械手；10、切根剪刀；11、回收箱；12、立柱；13、第一滑套；14、夹条；15、第二滑套；16、滑杆；17、刀座；18、切刀；19、刀片；20、切苗夹；21、夹齿；22、夹持弹簧；23、柔性片；24、横梁；25、回转座；26、导轨；27、伸缩杆；28、丝杠；29、拾取头；30、拾取筒；31、柔性块；32、抽吸筒；33、活塞；34、第一摄像头；35、第二摄像头；36、封口组件；37、拔苗机械手；38、活塞杆；39、电机；40、弹簧；41、凸轮；42、定位摄像头；43、底座；44、振动板；45、第三摄像头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

参照图1-10，本发明提供一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，包括

进料部，进料部用于向装置内送入生长有组培苗1的第一培养盒2；进料部包括第一传送带3，第一传送带3的旁边设置有拔苗模块和切苗模块；

中转部，中转部用于转运切苗模块切割出的组培苗茎段4；中转部设置在第一传送带3的末端；

接种部，接种部用于将组培苗茎段4接种到第二培养盒5中；接种部包括第二传送带6，第二传送带6的上方设置有接种组件；接种组件与中转部对应设置；第二传送带6的末端设置有封口组件36；

控制部，控制部包括控制面板7和识别组件。

本发明公开了一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，将装有组培苗1的第一培养盒2放到第一传送带3上，拔苗模块将第一培养盒2内的组培苗1拔出并将组培苗1的根切断，切断根后的组培苗1到切苗模块进行切割，形成新的组培苗茎段4；剪切后的组培苗茎段4被转运到中转部上，与现有技术中的人工通过剪刀切苗方法相比效率高、有效替代人工手工操作；将装有培养基的第二培养盒5放到第二传送带6上，通过接种组件将中转部上的组培苗茎段4接种到第二培养盒5中，最后由封口组件36封口；整个接种过程均自动进行，无需人工劳动，效率高，污染率低。

进一步的，本发明公开的马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置安装在密封的可视化工作柜或工作室内，移栽过程中工作人员不会进入。

进一步的，封口组件36为热塑型自动封口装置，将无菌塑封膜封口到第二培养盒5的盒口处。封口组件36的封口原理和使用方法为现有技术，此处不进行赘述。

进一步优化方案，拔苗模块与第一培养盒2内的组培苗1相适配；拔苗模块包括固定柱8，固定柱8上由下到上设置有夹持机械手9、切根剪刀10和拔苗机械手37；夹持机械手9与第一培养盒2相适配，夹持机械手9对应设置有回收篮。拔苗模块用于将第一培养盒2内的所有组培苗1拔出来，并将组培苗1的根部剪断，将剪断的根部旧的培养基留在第一培养盒2内；拔出后的幼苗被放到第一传送带3上，再由拔苗模块进行切割；切割剩余的残余组织和拔苗后的第一培养盒2在第一传送带3的末端被倒入回收篮内。拔苗模块包括固定柱8，固定柱8上由下到上设置有夹持机械手9、切根剪刀10和拔苗机械手37；第一摄像头34对第一培养盒2进行识别定位，夹持机械手9用于将第一培养盒2抓起，方便拔苗机械手37将第一培养盒2内的50-70株组培苗1一次性拔出；切根剪刀10用于将马铃薯组培苗的根部剪断，使根部和培养基质留在第一培养盒2内；拔出组培苗1后，夹持手将第一培养盒2放到旁边的回收箱11内；拔苗模块将剪断根后的组培苗1放到第一传送带3上，随第一传送带3移动到拔苗模块的位置，然后进行分段剪切。

进一步的，拔苗机械手37包括相互铰接的两个拾取臂，伸入第一培养盒2后将组培苗1抓住；拾取臂相互靠近的侧壁设有柔性垫，防止夹坏组培苗1。拔苗机械手37的工作原理与夹条14的原理相似。

进一步的，第一摄像头34对第一培养盒2和组培苗1进行拍摄定位的原理和算法均为现有技术，采用人工智能配合深度学习算法，使定位精准，错误率低，具有成长性，此处不再进行赘述。

进一步的，固定柱8的顶端设置有第三摄像头45，第三摄像头45与控制面板7电性连接，将拍摄到的图像传递给控制面板7，由控制面板7判定切根剪刀10何时切断组培苗1。

进一步优化方案，切苗模块包括固定在地面上的立柱12，立柱12上由下到上滑动连接有拾取组件和剪切组件；拾取组件和剪切组件均与组培苗1对应设置；剪切组件与中转部对应设置；拾取组件包括滑动套设在立柱12上的第一滑套13，第一滑套13的侧壁铰接有两个对应设置的夹条14。当被切断根的组培苗1在第一传送带3的带动下来到切苗模块附近时，第一摄像头34将切苗模块的附近的视频图像传递给控制面板7，控制面板7通过图像识别技术对组培苗1进行定位，并控制拾取组件的夹条将组培苗1夹住并抬起；剪切组件对组培苗1进行定位，控制剪切组件和拾取组件靠近，对拾取组件拾取的组培苗1进行切割；剪切后拾取组件和剪切组件各自运动，剪切组件带动被剪切成的组培苗茎段4放到中转部的顶面。拾取组件用于将组培苗1夹起定位，防止切苗组件在对组培苗1进行切割时移位；当第一摄像头34和控制面板7对断根的组培苗1进行定位后，第一滑套13在立柱12上进行上下运动并进行转动，使夹条14靠近组培苗1并相互分开，等到组培苗1运行到两个夹条14之间后再闭合，将组培苗1夹住，防止组培苗1掉落；夹住组培苗1后，第一滑套13再次上移和旋转，带动组培苗1靠近剪切组件。

进一步的，夹条14相互靠近的端面表面都敷设有柔性防滑垫，防止夹起组培苗1后打滑掉落；柔性防滑垫的材质包括但不限于橡胶、硅胶。

进一步的，第一滑套13内的固定安装有电机39，电机39的输出端固接有凸轮41，两个夹条14相互铰接，夹条14位于第一滑套13内的一端的侧壁与凸轮41滑动接触，凸轮41的长轴与两个夹条14抵接的时候，两个夹条14分开，当凸轮41的短轴与两个夹条14抵接的时候，两个夹条14在弹簧40的带动下夹紧.

进一步的，夹条14还可以更换成抓握式机械手。

进一步优化方案，剪切组件包括滑动套设在立柱12上的第二滑套15；第二滑套15的侧壁垂直固接有滑杆16，滑杆16的底端滑动连接有刀座17，刀座17的底端垂向滑动连接有若干切刀18；切刀18包括上下对应设置的切片；切片相互远离的一端设置有刀片19；两切片相互靠近的一侧设置有切苗夹20；位于同一侧的刀片19和切苗夹20相互联动。每一组切刀18都是独立运行的，每一组切刀18都能切出一棵组培苗茎段4；切苗时，上下对应设置的刀片19在叶腋的两端同时切断。切苗时切片相互靠近的两边的切苗夹20将待切割的组培苗茎段4的两端夹住，防止其偏移，然后刀片19将组培苗茎段4切断。

进一步的，刀片19为类似剪刀的结构，在控制面板7的控制下开合，进而完成对组培苗1的切断。

进一步的，切苗夹20相互靠近的一侧之间的距离小于刀片19之间的距离，在切苗时切苗夹20先完成夹持再切苗；同时也可以控制二者开合的速度，保证切苗时切苗夹20先完成夹持再切苗。

进一步的，两个切片之间的距离为可调节的，方便在叶腋的两端剪切不同长度的茎段。

进一步的，两个切片的驱动原理与夹条14原理相同，均是通过电机39驱动凸轮41带动张合。

进一步的，两个切片之间设置有定位摄像头42，定位摄像头42与控制面板7电性连接；定位摄像头42将组培苗1的图像传递给控制面板7，控制面板7对组培苗1叶腋的位置进行定位，然后控制若干个切刀18的中间位于与叶腋位置对齐，然后将组培苗1夹住进行切苗。

进一步优化方案，切苗夹20包括两个铰接的夹齿21，两夹齿21相互靠近的一端固接有若干夹持弹簧22，夹持弹簧22的末端固接有柔性片23。当进行切苗时，两个夹齿21相互靠近，将组培苗1夹住，防止切苗时组培苗1摇晃；同时用于切苗后将组培苗茎段4夹住，转移到中转部上；使用时，先对组培苗1进行定位，然后再控制面板7的控制下两个夹齿21相互靠近，将组培苗1夹住；柔性片23接触组培苗1后被组培苗1阻挡，压缩夹持弹簧22产生形变，对组培苗1柔性夹持，防止损坏组培苗1。

进一步的，夹持弹簧22的变形受力比较小；当受到轻微的阻挡后，夹持弹簧22变形收缩，防止夹齿21将组培苗1损坏。

进一步的，中转部包括底座43和设置在底座43上的振动板44，每间隔一段时间进行一次振动，将组培苗茎段4振散，防止组培苗茎段4重叠影响移栽时的定位识别。

进一步优化方案，接种组件包括设置在第二传送带6顶端的横梁24，横梁24的底端转动连接有回转座25，回转座25的侧壁固接有导轨26，导轨26的底端通过丝杠28滑动连接有伸缩杆27，伸缩杆27与导轨26垂直；伸缩杆27的底端固接有拾取头29。第二传送带6用于传送第二培养盒5；回转座25位于振动板和第二传送带6中间位置的上方，导轨26在回转座25的带动下转动，横向的范围包括振动板44和第二传送带6；伸缩杆27的固定端与导轨26滑动连接，在丝杠28的带动下平移，能达到导轨26笼罩的全部范围；回转座25的底面安装有第二摄像头35，对振动板44和第二传送带6进行摄像，将视频图像传递给控制面板7，控制面板7对图像视频进行识别，同时对第二传送带6上的第二培养盒5以及振动板44上的组培苗茎段4进行定位，然后控制回转座25转动，将导轨26转动到组培苗茎段4的上方，然后丝杠28转动，将伸缩杆27移动到定位的组培苗茎段4的上方然后伸缩杆27伸长，拾取头29的末端与组培苗茎段4接触，将组培苗茎段4带起，然后伸缩杆27回缩，再次通过回转座25和丝杠28将拾取头29的末端与第二培养盒5对齐，然后伸缩杆27伸长，将组培苗茎段4弹射到第二培养盒5内，完成组培苗茎段的接种。

进一步的，回转座25和丝杠28均由伺服电机39带动，具有精度高，响应快的优点，适于应用到要求一定精度的定位中。

进一步优化方案，拾取头29包括倒置的拾取筒30，拾取筒30的顶端与伸缩杆27的底端固接；拾取筒30的底端固接有柔性块31；拾取筒30内腔的顶面固接有抽吸筒32，抽吸筒32内滑动连接有活塞33。柔性块31将拾取筒30的底端封堵，当夹持组培苗茎段4时，先完成定位，然后活塞33上移，使拾取筒30的内腔产生负压，使柔性块31进行皱缩，将组培苗茎段4夹住；柔性块31的夹持力量较小，既不会使组培苗茎段4掉落，也不会损坏组培苗茎段4；当拾取头29移动到第二培养盒5上房后，伸缩杆27伸长，拾取头29带动组培苗茎段4伸入第二培养盒5内，然后活塞33下移，拾取筒30内的压力变正，柔性块31弹开舒张，将被夹持的组培苗茎段4弹射到第二培养盒5的培养基上。

进一步的，抽吸筒32内腔中活塞33的上方通过连通孔与外界连通，活塞33的顶端与抽吸筒32顶端之间连接有活塞杆38；当夹持组培苗茎段4时，活塞杆38带动活塞33上移，活塞33上方的空气从连通孔内排出，拾取筒30的内腔的空气进入抽吸筒32中活塞33的下方，使内腔的容积变大，压力减小，使柔性块31向内皱缩将组培苗茎段4夹住；当需要放下组培苗茎段4时，活塞杆38推动活塞33下移，拾取筒30内腔的容积变下，压力变大，柔性块31受压向外弹出，将组培苗茎段4弹下到培养基上。

进一步优化方案，识别组件包括固定在第一传送带3上的第一摄像头34，第一摄像头34与控制面板7电性连接，控制面板7分别与第一传送带3和拔苗模块电性连接。控制面板7包括图像处理模块、定位模块和控制模块；第一摄像头34与将拍摄到的视频图像传递给图像处理模块进行处理和识别，然后传递给定位模块，定位模块根据设定的需求定位第一培养盒2、组培苗1和叶腋位置，并将定位结果传递给控制模块，控制模块控制第一传送带3的运行以及拔苗模块拔苗切根，切苗模块剪切组培苗1，并将组培苗茎段4放到振动板44上。

进一步的，图像处理模块和定位模块为常用的机械加工用模块，为已有技术。

进一步优化方案，识别组件还包括固定安装在回转座25底端的第二摄像头35，第二摄像头35与控制面板7电性连接，控制面板7与接种组件和封口组件36电性连接。第二摄像头35将拍摄到的第二培养盒5以及组培苗茎段4的视频图像传递给控制面板7的图像处理模块，图像处理模块将然后传递给定位模块，定位模块根据设定的需求定位第二培养盒5、组培苗茎段4的叶腋位置，并将定位结果传递给控制模块，控制模块控制第二传送带6和接种组件将组培苗茎段4移栽到第二培养盒5内。

本装置工作原理与流程：

先将第一培养盒2进行消毒，然后将消毒后的第一培养盒2放到第一传送带3上，第一传送带3带动第一培养盒2向厂房内移动；在移动的过程中，第一摄像头34对第一传送带3和第一培养盒2进行实时的视频拍摄，并将拍摄到的视频传递给图像处理模块进行处理和识别，然后传递给定位模块，定位模块根据设定的需求定位第一培养盒2、组培苗1和叶腋位置，并将定位结果传递给控制模块，控制模块控制第一传送带3定点停止，夹持机械手9在固定柱8上进行上下运动并进行转动，夹住第一培养盒2后，拔苗机械手37将组培苗1拔起，当拔起到一定高度后，切根剪刀10贴近第一培养盒2的顶面将组培苗1剪断，使组培苗1的根和旧培养基留在第一培养盒2内然后转入回收箱11内；拔苗机械手37将断根的组培苗1放到第一传送带3上；靠近剪切组件；剪切组件接收到控制模块的命令后夹条14将断根的组培苗1夹起，切刀18上的定位摄像头42将拍摄到的组培苗1图像传递给控制面板7，控制面板7识别后定位并控制各个切刀18与组培苗1的不同叶腋位置对齐；控制面板7控制两个切片分别张开将组培苗1夹在中间，然后闭合将组培苗1切断，切苗夹20将断开后形成的组培苗茎段4夹住，最后转移到中转部的振动板44上；切苗后剩余的组培苗1茎部被放到回收箱11内自动运出厂房进行回收处理。

从第二传送带6的进口放上装有培养基并消毒的第二培养盒5，第二摄像头35将拍摄到的第二培养盒5以及组培苗茎段4的视频图像传递给控制面板7的图像处理模块，图像处理模块将图像处理转换成电信号后传递给定位模块，定位模块根据设定的需求定位第二培养盒5、组培苗茎段4的叶腋位置，并将定位结果传递给控制模块，控制模块控制第二传送带6定点停止，然后控制回转座25转动，将横梁24转动到组培苗茎段4的上方，然后丝杠28转动，将伸缩杆27定位到定位的组培苗茎段4的上方然后伸缩杆27伸长，拾取头29的末端与组培苗茎段4接触，活塞33上移，拾取筒30的内腔的空气进入抽吸筒32中活塞33的下方，使内腔的容积变大，压力减小，使柔性块31向内皱缩将组培苗茎段4带起，然后伸缩杆27回缩，再次通过回转座25和丝杠28将拾取头29的末端与第二培养盒5对齐，然后伸缩杆27伸长，将组培苗茎段4带进第二培养盒5内，活塞杆38推动活塞33下移，拾取筒30内腔的容积变下，压力变大，柔性块31受压向外弹出，将组培苗茎段4放到第二培养盒5内，完成移栽；第一传送带3继续前进，移栽后的第二培养盒5进入封口组件内进行封口，最终被第一传送带3送出厂房，然后转运到培养室进行培养。

本发明结构简单、自动化程度高，能自动将第一培养盒2内的组培苗1切割接种到第二培养盒5中，接种效率高，速度快，不需要人工参与，解放劳动力，接种过程的污染率低，为马铃薯原原种生产提供足够的组培苗。

实施例二

本实施例与实施例一的不同点在于，本实施例的若干拾取头29为阵列式排列，每个拾取头29都能在电机的控制下进行的运动，且每个拾取头29单独控制，每个拾取头29能夹取一个组培苗茎段4，当夹取组培苗茎段4后，拾取头29回复阵列设置的初始状态，然后将组培苗茎段4同时移栽到阵列设置的盛有培养基的第二培养盒5中，每次能移栽多个组培苗茎段4，提高了移栽的效率。

阵列设置的第二培养盒5有机械定量灌装培养基，灌装后自动排列到托盘上，在由托盘整体进行转运。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，其特征在于：包括

进料部，所述进料部用于向装置内送入生长有组培苗（1）的第一培养盒（2）；所述进料部包括第一传送带（3），所述第一传送带（3）的旁边设置有拔苗模块和切苗模块；

中转部，所述中转部用于转运所述切苗模块切割出的组培苗茎段（4）；所述中转部设置在所述第一传送带（3）的末端；

接种部，所述接种部用于将所述组培苗茎段（4）接种到第二培养盒（5）中；所述接种部包括第二传送带（6），所述第二传送带（6）的上方设置有接种组件；所述接种组件与所述中转部对应设置；所述第二传送带（6）的末端设置有封口组件（36）；

控制部，所述控制部包括控制面板（7）和识别组件；

所述拔苗模块与所述第一培养盒（2）内的所述组培苗（1）相适配；所述拔苗模块包括固定柱（8），所述固定柱（8）上由下到上设置有夹持机械手（9）、切根剪刀（10）和拔苗机械手（37）；所述夹持机械手（9）与所述第一培养盒（2）相适配，所述夹持机械手（9）对应设置有回收箱（11）；

所述切苗模块包括固定在地面上的立柱（12），所述立柱（12）上由下到上滑动连接有拾取组件和剪切组件；所述拾取组件和所述剪切组件均与所述组培苗（1）对应设置；所述剪切组件与所述中转部对应设置；所述拾取组件包括滑动套设在所述立柱（12）上的第一滑套（13），所述第一滑套（13）的侧壁铰接有两个对应设置的夹条（14）；

所述接种组件包括设置在所述第二传送带（6）顶端的横梁（24），所述横梁（24）的底端转动连接有回转座（25），所述回转座（25）的侧壁固接有导轨（26），所述导轨（26）的底端通过丝杠（28）滑动连接有伸缩杆（27），所述伸缩杆（27）与所述导轨（26）垂直；所述伸缩杆（27）的底端固接有拾取头（29）；

所述夹条（14）相互靠近的端面表面都敷设有柔性防滑垫；

所述第一滑套（13）内的固定安装有电机（39），所述电机（39）的输出端固接有凸轮（41），两个所述夹条（14）相互铰接，所述夹条（14）位于所述第一滑套（13）内的一端的侧壁与所述凸轮（41）滑动接触，所述凸轮（41）的长轴与两个所述夹条（14）抵接的时候，两个所述夹条（14）分开，当凸轮（41）的短轴与两个所述夹条（14）抵接的时候，两个所述夹条（14）在弹簧（40）的带动下夹紧；

所述剪切组件包括滑动套设在所述立柱（12）上的第二滑套（15）；所述第二滑套（15）的侧壁垂直固接有滑杆（16），所述滑杆（16）的底端滑动连接有刀座（17），所述刀座（17）的底端垂向滑动连接有若干切刀（18）；所述切刀（18）包括上下对应设置的刀片（19）；两所述刀片（19）相互靠近的一侧设置有切苗夹（20）；位于同一侧的所述刀片（19）和所述切苗夹（20）相互联动；

所述识别组件包括固定在所述第一传送带（3）上的第一摄像头（34），所述第一摄像头（34）与所述控制面板（7）电性连接，所述控制面板（7）分别与所述第一传送带（3）和所述切苗模块电性连接；

所述识别组件还包括固定安装在所述回转座（25）底端的第二摄像头（35），所述第二摄像头（35）与所述控制面板（7）电性连接，所述控制面板（7）与所述接种组件和所述封口组件（36）电性连接。

2.根据权利要求1所述的马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，其特征在于：所述切苗夹（20）包括两个铰接的夹齿（21），两所述夹齿（21）相互靠近的一端固接有若干夹持弹簧（22），所述夹持弹簧（22）的末端固接有柔性片（23）。

3.根据权利要求1所述的马铃薯组培苗全自动高通量组培快繁装置，其特征在于：所述拾取头（29）包括拾取筒（30），所述拾取筒（30）的顶端与所述伸缩杆（27）的底端固接；所述拾取筒（30）的底端固接有柔性块（31）；所述拾取筒（30）内腔的顶面固接有抽吸筒（32），所述抽吸筒（32）内滑动连接有活塞（33）。