專利名稱：秧盤育秧智能播種器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種秧盤育秧播種器，具體涉及一種水稻秧盤育秧智能播種器。
背景技術(shù)：
超級雜交稻是品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高的新型水稻品種，已經(jīng)在我國大面積推廣應(yīng)用，其秧盤育秧精密播種要求2 士 1粒/穴，目前排種器性能可以達(dá)到1 3粒/穴，但單粒率偏高 (20%以上)，并存在空穴，因受發(fā)芽率、成苗率、成毯性及傷秧率等影響，結(jié)果不能達(dá)到1 2株/叢種植要求，因此根據(jù)中國水稻研究所朱德峰、徐一成等人提出的“低播量壯秧成毯” 的育秧要求，理想的播種目標(biāo)是2 3粒/穴，且單粒率少、無空穴。到目前為止，國外尚未見到對水稻或超級稻2 3粒/穴(取秧面積)的精密播種育秧或直播的研究報告，生產(chǎn)的育秧設(shè)備和直播機(jī)具也主要是適應(yīng)常規(guī)水稻(常規(guī)稻和雜交稻)要求的撒播、條播和穴播等播種方式。國內(nèi)傳統(tǒng)排種器的超級雜交稻機(jī)播水平已達(dá)到了 2士1粒/穴(取秧面積)，但單粒還偏多，成毯性很差，均達(dá)不到2 3粒/穴(取秧面積)的高水平精密播種目標(biāo)，而且最大缺陷就是無法避免空穴。新技術(shù)研究方面，還沒有涉及對“秧盤播種質(zhì)量的分析與處理”，未對供種量及“穴粒數(shù)”實(shí)現(xiàn)在線控制，空穴問題還沒得到有效解決。由國內(nèi)外研究形勢可知，超級雜交稻機(jī)械化精密播種是涉及諸多因素、復(fù)雜的工作過程，而且若實(shí)現(xiàn)超級雜交稻“秧盤育秧”2 3粒/穴(取秧面積)的高水平精密播種， 提高成毯性，避免空穴等最新目標(biāo)是傳統(tǒng)排種器技術(shù)發(fā)展的瓶頸。水稻種植季節(jié)性強(qiáng)，因而研究性能可靠、適于高速作業(yè)的超級雜交稻秧盤育秧精密播種器是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植所追求的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在秧盤播種質(zhì)量檢測的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)按“穴粒數(shù)”智能播種，同時實(shí)現(xiàn)自動控制傳統(tǒng)排種器供種量，并進(jìn)行定位智能補(bǔ)種，完善了傳統(tǒng)排種器工作性能的秧盤育秧智能播種器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括攝像機(jī)1、視覺檢測系統(tǒng)2、秧盤3、梯形充種機(jī)構(gòu)4、點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5和機(jī)架6，其中攝像機(jī)1安裝于視覺檢測系統(tǒng)2的下面，視覺檢測系統(tǒng)2安裝于機(jī)架6的前部，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5置于機(jī)架6后部，梯形充填機(jī)構(gòu)4安放在點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5的下方，與機(jī)架6相連，秧盤3穿過梯形充種機(jī)構(gòu)4，并設(shè)置于攝像機(jī)1和點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5的下方。本發(fā)明還有這樣一些技術(shù)特征1、所述的點(diǎn)位控制播種機(jī)構(gòu)包括播種吸頭7、第二滾珠絲杠8、雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)9、第二軸承10、第二聯(lián)軸器11、X向步進(jìn)電機(jī)12、滑套13、支架14、第二軸套15、第一軸套16、第一滾珠絲杠17、第一軸承18、第一聯(lián)軸器19、y向步進(jìn)電機(jī)20，其中第一聯(lián)軸器19將y步進(jìn)電機(jī)20和第一滾珠絲杠17連接起來，第一軸套16套于第一滾珠絲杠17上，并與支架14固定連接，支架14與滑套13固定連接，滑套13在雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)9上可左右滑動，第二聯(lián)軸器 11將χ向步進(jìn)電機(jī)12和第二滾珠絲杠8連接起來，播種吸頭7安裝于第二軸套15下部，第二軸套15套于第二滾珠絲杠8上，第二滾珠絲杠8通過第二軸承10與支架14相連；2、所述的梯形充種機(jī)構(gòu)包括種箱21、下滑道22、充種盤23和上滑道25，上滑道 25、下滑道22的下部分別與種箱21連接在一起，充種盤23水平設(shè)置在上滑道25、下滑道 22上方；3、所述的上滑道25與水平面呈3-10度可調(diào)傾角；4、所述的上滑道25、充種盤23的下部均勻粘貼有至少一個壓電片M ；5、所述的雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)9、第一軸承18分別與機(jī)架6相連，一起支承點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu) 5。為實(shí)現(xiàn)2 3粒/穴播種目標(biāo)，且單粒率少、無空穴，需要進(jìn)一步發(fā)展播種精量和投種位置準(zhǔn)確的精準(zhǔn)播種技術(shù)，為此，發(fā)明人經(jīng)過對超級雜交稻秧盤育秧播種技術(shù)的探索， 突破傳統(tǒng)的思維方式和設(shè)計(jì)思路，模仿人的播種原理，以單目攝像機(jī)作為眼睛，視覺檢測系統(tǒng)作為大腦，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行手的播種動作，創(chuàng)造性地提供了一種基于機(jī)器視覺的秧盤育秧智能播種器。考慮到零空穴播種和生產(chǎn)效率等關(guān)鍵問題，本發(fā)明應(yīng)用機(jī)器視覺技術(shù)，在線動態(tài)檢測連續(xù)輸送的秧盤，模糊模式識別種子群體分布特征，采用點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)，優(yōu)化播種軌跡，完成多粒(多個吸針同時對一個穴孔播種)、分列(秧盤橫向)、多排(秧盤縱向)的播種過程。還有，考慮到制造復(fù)雜程度因素，可以采取在傳統(tǒng)水稻秧盤育秧精密播種流水線基礎(chǔ)上加入該智能播種器，在秧盤播種質(zhì)量檢測的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)自動控制傳統(tǒng)排種器供種量， 同時進(jìn)行智能補(bǔ)種，完善了傳統(tǒng)排種器的工作性能，本發(fā)明將開辟精密播種新技術(shù)，具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用前景。本發(fā)明最主要的效果是達(dá)到智能播種的目的。梯形充種機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)架上，連續(xù)輸送的秧盤穿過該機(jī)構(gòu)，并經(jīng)過于攝像機(jī)和點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)正下方。本發(fā)明模仿人的播種原理，以單目攝像機(jī)作為眼睛，視覺檢測系統(tǒng)作為大腦，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行手的播種動作，實(shí)現(xiàn)水稻、蔬菜等秧盤育秧智能播種的目的。


圖1為本發(fā)明秧盤育秧智能播種器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為點(diǎn)位控制播種機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為梯形充填機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明結(jié)合圖1，本實(shí)施例包括攝像機(jī)1、視覺檢測系統(tǒng)2、秧盤3、梯形充種機(jī)構(gòu)4、點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5和機(jī)架6，其中攝像機(jī)1安裝于視覺檢測系統(tǒng)2的下面，視覺檢測系統(tǒng)2安裝于機(jī)架6的前部，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5置于機(jī)架6后部，梯形充填機(jī)構(gòu)4安放在點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5的下方，與機(jī)架6相連，連續(xù)輸送的秧盤3穿過梯形充種機(jī)構(gòu)4，并經(jīng)過于攝像機(jī)1和點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5的正下方。
結(jié)合圖2-圖3，點(diǎn)位控制播種機(jī)構(gòu)包括播種吸頭7、第二滾珠絲杠8、雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu) 9、第二軸承10、第二聯(lián)軸器11、χ向步進(jìn)電機(jī)12、滑套13、支架14、第二軸套15、第一軸套 16、第一滾珠絲杠17、第一軸承18、第一聯(lián)軸器19、y向步進(jìn)電機(jī)20，其中第一聯(lián)軸器19將 y步進(jìn)電機(jī)20和第一滾珠絲杠17連接起來，第一軸套16套于第一滾珠絲杠17上，并與支架14固定連接，支架14與滑套13固定連接，滑套13在雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)9上可左右滑動，第二聯(lián)軸器11將χ向步進(jìn)電機(jī)12和第二滾珠絲杠8連接起來，播種吸頭7安裝于第二軸套15 下部，第二軸套15套于第二滾珠絲杠8上，第二滾珠絲杠8通過第二軸承10與支架14相連；梯形充種機(jī)構(gòu)包括種箱21、下滑道22、充種盤23、壓電片M和上滑道25，上滑道25、下滑道22的下部分別與種箱21連接在一起，并在上部支撐起充種盤23，使充種盤23保持水平，上滑道25與水平面成3-10度可調(diào)傾角，上滑道25、充種盤23的下部均勻地粘貼有多個壓電片M ；雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)9、第一軸承18分別與機(jī)架6相連，一起支承點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)5。
權(quán)利要求
1.一種秧盤育秧智能播種器，其特征在于它包括攝像機(jī)(1)、視覺檢測系統(tǒng)O)、秧盤 (3)、梯形充種機(jī)構(gòu)G)、點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)(5)和機(jī)架(6)，其中攝像機(jī)(1)安裝于視覺檢測系統(tǒng)O)的下面，視覺檢測系統(tǒng)(2)安裝于機(jī)架(6)的前部，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)(5)置于機(jī)架(6) 后部，梯形充填機(jī)構(gòu)(4)安放在點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)(5)的下方，與機(jī)架(6)相連，秧盤(3)穿過梯形充種機(jī)構(gòu)G)，并設(shè)置于攝像機(jī)(1)和點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)(5)的下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的秧盤育秧智能播種器，其特征在于所述的點(diǎn)位控制播種機(jī)構(gòu)包括播種吸頭(7)、第二滾珠絲杠(8)、雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)(9)、第二軸承(10)、第二聯(lián)軸器(11)、 χ向步進(jìn)電機(jī)(12)、滑套(13)、支架(14)、第二軸套(15)、第一軸套(16)、第一滾珠絲杠 (17)、第一軸承(18)、第一聯(lián)軸器(19)、y向步進(jìn)電機(jī)(20)，其中第一聯(lián)軸器(19)將y步進(jìn)電機(jī)00)和第一滾珠絲杠(17)連接起來，第一軸套(16)套于第一滾珠絲杠(17)上，并與支架(14)固定連接，支架(14)與滑套(1 固定連接，滑套(1 在雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)(9)上可左右滑動，第二聯(lián)軸器(11)將χ向步進(jìn)電機(jī)(1 和第二滾珠絲杠(8)連接起來，播種吸頭 (7)安裝于第二軸套(1 下部，第二軸套(1 套于第二滾珠絲杠(8)上，第二滾珠絲杠(8) 通過第二軸承(10)與支架(14)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的秧盤育秧智能播種器，其特征在于所述的梯形充種機(jī)構(gòu)包括種箱(21)、下滑道(22)、充種盤(23)和上滑道(25)，上滑道(25)、下滑道(22)的下部分別與種箱連接在一起，充種盤水平設(shè)置在上滑道(25)、下滑道0 上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的秧盤育秧智能播種器，其特征在于所述的上滑道0 與水平面呈3-10度可調(diào)傾角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的秧盤育秧智能播種器，其特征在于所述的上滑道(25)、充種盤03)的下部均勻粘貼有至少一個壓電片04)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的秧盤育秧智能播種器，其特征在于所述的雙導(dǎo)柱機(jī)構(gòu)(9)、第一軸承(18)分別與機(jī)架(6)相連，一起支承點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)(5)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種秧盤育秧智能播種器，它包括攝像機(jī)、視覺檢測系統(tǒng)、秧盤、梯形充種機(jī)構(gòu)、點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)和機(jī)架，其中攝像機(jī)安裝于視覺檢測系統(tǒng)的下部，視覺檢測系統(tǒng)安裝于機(jī)架的前部，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)置于機(jī)架后部，梯形充填機(jī)構(gòu)安放在點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)的下方，與機(jī)架相連，秧盤穿過梯形充種機(jī)構(gòu)，并設(shè)置于攝像機(jī)和點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)的下方。本發(fā)明模仿人的播種原理，以單目攝像機(jī)作為眼睛，視覺檢測系統(tǒng)作為大腦，點(diǎn)位控制機(jī)構(gòu)執(zhí)行手的播種動作，實(shí)現(xiàn)水稻、蔬菜等秧盤育秧智能播種的目的。
文檔編號A01C7/00GK102177782SQ201110097010
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月18日
發(fā)明者周海波, 姜永成, 李洪波, 楊松濤, 王桂蓮, 王連洋, 趙化啟, 馬旭 申請人:佳木斯大學(xué)