專利名稱：大蒜自動(dòng)播種機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能機(jī)器人技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械領(lǐng)域中的應(yīng)用，是一種基于智能機(jī)械臂的自動(dòng)大蒜播種機(jī)。
背景技術(shù)：
目前我國(guó)在研播種機(jī)無(wú)法解決大蒜種子正立問(wèn)題，且種子堵塞、傷種問(wèn)題嚴(yán)重，因此在實(shí)際生產(chǎn)中大蒜播種完全依賴于人工點(diǎn)播。其生產(chǎn)效率極低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，隨著勞動(dòng)用工的日益短缺，大蒜播種已經(jīng)成為大蒜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種利用機(jī)器人領(lǐng)域的智能機(jī)械臂實(shí)現(xiàn)對(duì)蒜種的抓取和插播入土，保證了大蒜種子正立。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種大蒜自動(dòng)播種機(jī)，包括機(jī)架、安裝于機(jī)架上的種盤、機(jī)械臂以及嵌入式控制系統(tǒng)，所述的種盤通過(guò)種盤架安裝于機(jī)架的前端，種盤架上設(shè)置有種盤運(yùn)動(dòng)軌道以及種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)種盤在種盤架上運(yùn)動(dòng)；所述的機(jī)械臂包括機(jī)械臂構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及夾持爪子；所述的機(jī)械臂和種盤之間設(shè)置有播種區(qū)；所述的嵌入式控制系統(tǒng)控制種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。優(yōu)選的是所述的種盤運(yùn)動(dòng)軌道為設(shè)置于種盤架上的凹槽，包括種盤運(yùn)動(dòng)的凹槽和種盤下落的凹槽。優(yōu)選的是所述的種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)固定連接軸連接到種盤架上，包括步進(jìn)電機(jī)和聯(lián)動(dòng)齒輪，步進(jìn)電機(jī)受嵌入式控制系統(tǒng)控制，聯(lián)動(dòng)齒輪與種盤底部的齒嚙合傳動(dòng)。優(yōu)選的是所述的種盤是長(zhǎng)方形，種盤內(nèi)設(shè)放置蒜種的仿形格子。優(yōu)選的是所述的機(jī)械臂架構(gòu)設(shè)置有三條，相鄰的兩條之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一條固裝于機(jī)架上，另一條上設(shè)置有夾持爪子。優(yōu)選的是所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括中央芯片控制系統(tǒng)電路、傳感器測(cè)量電路、 報(bào)警電路，所述的中央芯片控制系統(tǒng)電路包括單片機(jī)及其功能從屬芯片電路，所述的傳感器測(cè)量電路包括霍爾傳感器和強(qiáng)力小磁鋼，所述的報(bào)警電路包括蜂鳴器和驅(qū)動(dòng)芯片。優(yōu)選的是所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括顯示面板，顯示面板包括調(diào)整設(shè)置按鍵電路、液晶顯示電路，所述的按鍵電路包括按鍵鍵盤和LED指示燈，所述的液晶顯示電路包括液晶顯示屏、液晶插座和亮度調(diào)節(jié)旋鈕。優(yōu)選的是所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括供配電源系統(tǒng)，供配電源系統(tǒng)包括大容量的蓄電池、調(diào)壓電路和電源分配控制開(kāi)關(guān)，所述的大容量的蓄電池為鉛蓄電池，所述的調(diào)壓電路包括濾波電容、電源芯片、調(diào)壓旋鈕和散熱片，所述的電源分配控制開(kāi)關(guān)包括自鎖開(kāi)關(guān)和LED指示燈。嵌入式控制系統(tǒng)控制機(jī)械臂自動(dòng)完抓取、移動(dòng)、插播入土等復(fù)雜動(dòng)作；可以通過(guò)鍵盤調(diào)節(jié)播種深度，并將設(shè)置數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示。
控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)機(jī)械臂動(dòng)作，機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到種盤上方時(shí)，夾持爪子抓取大蒜種子，然后移動(dòng)到播種區(qū)將大蒜種子插播到土壤中。在播種過(guò)程中，大蒜種子始終保持正立，有效解決了大蒜播種時(shí)種子正立問(wèn)題。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明通過(guò)嵌入式自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同土質(zhì)調(diào)節(jié)插播入土深度。本發(fā)明極大的減輕了蒜農(nóng)的勞動(dòng)強(qiáng)度，有效地提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)種子的損傷小于1%，且插播深度均勻一致，最大限度提高了大蒜發(fā)芽率和大蒜產(chǎn)品質(zhì)量。以控制系統(tǒng)控制智能機(jī)械臂、種盤、車架驅(qū)動(dòng)相互配合自動(dòng)完成大蒜播種過(guò)程，有效地保證了種子正立入土和精確播種，減少了種子損傷，大大提高了大蒜播種的效率和質(zhì)量。播種機(jī)通過(guò)操作面板可控可調(diào)，并顯示實(shí)時(shí)播種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了播種的智能化和人性化，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的機(jī)械的自動(dòng)化以及精準(zhǔn)化，符合當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)。本發(fā)明打破了國(guó)內(nèi)研制大蒜播種機(jī)滯留純機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，創(chuàng)新性的結(jié)合智能機(jī)械臂的優(yōu)點(diǎn)，解決了因土壤質(zhì)量、 播種密度、播種要求、大蒜品種的不同導(dǎo)致的無(wú)法作業(yè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的機(jī)械的自動(dòng)化以及精準(zhǔn)化。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)示意3為本發(fā)明種盤機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式一種大蒜自動(dòng)播種機(jī)，包括機(jī)架2、安裝于機(jī)架2上的種盤4、機(jī)械臂6以及嵌入式控制系統(tǒng)1，所述的種盤4通過(guò)種盤架3安裝于機(jī)架2的前端，種盤架3上設(shè)置有種盤運(yùn)動(dòng)軌道10以及種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)種盤在種盤架3上運(yùn)動(dòng)；所述的機(jī)械臂6包括機(jī)械臂構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)7以及夾持爪子5 ；所述的機(jī)械臂6和種盤4之間設(shè)置有播種區(qū)11 ； 所述的嵌入式控制系統(tǒng)控制種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)7。所述的種盤運(yùn)動(dòng)軌道10為設(shè)置于種盤架3上的凹槽，包括種盤運(yùn)動(dòng)的凹槽和種盤下落的凹槽。所述的種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)固定連接軸連接到種盤架3上，包括步進(jìn)電機(jī)12和聯(lián)動(dòng)齒輪14，步進(jìn)電機(jī)12受嵌入式控制系統(tǒng)控制，聯(lián)動(dòng)齒輪14與種盤4底部的齒嚙合傳動(dòng)。所述的種盤4是長(zhǎng)方形，種盤4內(nèi)設(shè)放置蒜種的仿形格子。所述的機(jī)械臂架構(gòu)設(shè)置有三條，相鄰的兩條之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)7，一條固裝于機(jī)架2上，另一條上設(shè)置有夾持爪子5。所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括中央芯片控制系統(tǒng)電路、傳感器測(cè)量電路、報(bào)警電路， 所述的中央芯片控制系統(tǒng)電路包括單片機(jī)及其功能從屬芯片電路，所述的傳感器測(cè)量電路包括霍爾傳感器和強(qiáng)力小磁鋼，所述的報(bào)警電路包括蜂鳴器和驅(qū)動(dòng)芯片。所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括顯示面板，顯示面板包括調(diào)整設(shè)置按鍵電路、液晶顯示電路，所述的按鍵電路包括按鍵鍵盤8和LED指示燈，所述的液晶顯示電路包括液晶顯示屏9、液晶插座和亮度調(diào)節(jié)旋鈕。所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括供配電源系統(tǒng)，供配電源系統(tǒng)包括大容量的蓄電池、調(diào)壓電路和電源分配控制開(kāi)關(guān)，所述的大容量的蓄電池為鉛蓄電池，所述的調(diào)壓電路包括濾波電容、電源芯片、調(diào)壓旋鈕和散熱片，所述的電源分配控制開(kāi)關(guān)包括自鎖開(kāi)關(guān)和LED指示燈。本發(fā)明的自動(dòng)大蒜播種機(jī)的實(shí)施過(guò)程將預(yù)先放好大蒜種子的種盤4推入種盤架 3內(nèi)，打開(kāi)電源分配控制開(kāi)關(guān)分別給嵌入式控制系統(tǒng)1、顯示面板、機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7、中的種盤4的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，各部分LED指示燈點(diǎn)亮，打開(kāi)控制面板電源自鎖開(kāi)關(guān)，電源指示燈點(diǎn)亮， 通過(guò)按下“設(shè)置”按鍵設(shè)置播種行距，通過(guò)“減少”按鍵和“增加”按鍵調(diào)節(jié)行距的大小，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上，按下“設(shè)置”按鍵確認(rèn)設(shè)置，確認(rèn)無(wú)誤后按下“啟動(dòng)”按鍵，系統(tǒng)進(jìn)入播種狀態(tài)，種盤4自動(dòng)進(jìn)入初始位置，機(jī)械臂6啟動(dòng)，機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)電機(jī)7驅(qū)動(dòng)至種盤4的上方，夾持爪子5打開(kāi)，機(jī)械臂6向下運(yùn)動(dòng)，夾持爪子5閉合抓取大蒜種子，機(jī)械臂6運(yùn)動(dòng)到播種區(qū)11上方向下插播大蒜種子，播完一行后種盤4自動(dòng)移動(dòng)到下一行，機(jī)架2在動(dòng)力的牽引下前進(jìn)到設(shè)置行距的下一行，播種的行距、距離和面積的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在液晶顯示屏上， 播完一盤種盤4時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)聲提示下一種盤是否放好，播種過(guò)程由此循環(huán)進(jìn)行，在出現(xiàn)故障時(shí)按下“復(fù)位”按鍵播種機(jī)立即停止播種并進(jìn)入初始狀態(tài)。本發(fā)明的自動(dòng)大蒜播種機(jī)保證了大蒜種子正立入土，整個(gè)播種過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，有效地提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)種子的損傷很小，株距整齊均勻，行距可調(diào)，保障了大蒜的發(fā)芽率和大蒜的播種質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的機(jī)械的自動(dòng)化以及精準(zhǔn)化。
權(quán)利要求
1.一種大蒜自動(dòng)播種機(jī)，包括機(jī)架O)、安裝于機(jī)架(2)上的種盤G)、機(jī)械臂(6)以及嵌入式控制系統(tǒng)(1)，其特征在于所述的種盤(4)通過(guò)種盤架(3)安裝于機(jī)架O)的前端，種盤架( 上設(shè)置有種盤運(yùn)動(dòng)軌道(10)以及種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)種盤在種盤架(3)上運(yùn)動(dòng)；所述的機(jī)械臂(6)包括機(jī)械臂構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)以及夾持爪子(5)； 所述的機(jī)械臂(6)和種盤(4)之間設(shè)置有播種區(qū)(11)；所述的嵌入式控制系統(tǒng)控制種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)。
2.如權(quán)利要求1所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的種盤運(yùn)動(dòng)軌道(10)為設(shè)置于種盤架( 上的凹槽，包括種盤運(yùn)動(dòng)的凹槽和種盤下落的凹槽。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)固定連接軸連接到種盤架C3)上，包括步進(jìn)電機(jī)(1 和聯(lián)動(dòng)齒輪(14)，步進(jìn)電機(jī)(1 受嵌入式控制系統(tǒng)控制，聯(lián)動(dòng)齒輪(14)與種盤(4)底部的齒嚙合傳動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的種盤(4)是長(zhǎng)方形，種盤(4)內(nèi)設(shè)放置蒜種的仿形格子。
5.如權(quán)利要求1所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的機(jī)械臂架構(gòu)設(shè)置有三條， 相鄰的兩條之間設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)(7)，一條固裝于機(jī)架( 上，另一條上設(shè)置有夾持爪子(5)。
6.如權(quán)利要求1所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括中央芯片控制系統(tǒng)電路、傳感器測(cè)量電路、報(bào)警電路，所述的中央芯片控制系統(tǒng)電路包括單片機(jī)及其功能從屬芯片電路，所述的傳感器測(cè)量電路包括霍爾傳感器和強(qiáng)力小磁鋼，所述的報(bào)警電路包括蜂鳴器和驅(qū)動(dòng)芯片。
7.如權(quán)利要求6所述的大蒜自動(dòng)播種機(jī)，其特征在于所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括顯示面板，顯示面板包括調(diào)整設(shè)置按鍵電路、液晶顯示電路，所述的按鍵電路包括按鍵鍵盤 (8)和LED指示燈，所述的液晶顯示電路包括液晶顯示屏(9)、液晶插座和亮度調(diào)節(jié)旋鈕。
8.如權(quán)利要求6所述的自動(dòng)大蒜播種機(jī)，其特征在于所述的嵌入式控制系統(tǒng)包括供配電源系統(tǒng)，供配電源系統(tǒng)包括大容量的蓄電池、調(diào)壓電路和電源分配控制開(kāi)關(guān)，所述的大容量的蓄電池為鉛蓄電池，所述的調(diào)壓電路包括濾波電容、電源芯片、調(diào)壓旋鈕和散熱片， 所述的電源分配控制開(kāi)關(guān)包括自鎖開(kāi)關(guān)和LED指示燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大蒜自動(dòng)播種機(jī)，包括機(jī)架、安裝于機(jī)架上的種盤、機(jī)械臂以及嵌入式控制系統(tǒng)，所述的種盤通過(guò)種盤架安裝于機(jī)架的前端，種盤架上設(shè)置有種盤運(yùn)動(dòng)軌道以及種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)種盤在種盤架上運(yùn)動(dòng)；所述的機(jī)械臂包括機(jī)械臂構(gòu)架、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及夾持爪子；所述的機(jī)械臂和種盤之間設(shè)置有播種區(qū)；所述的嵌入式控制系統(tǒng)控制種盤驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本發(fā)明打破了國(guó)內(nèi)研制大蒜播種機(jī)滯留純機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀，創(chuàng)新性的結(jié)合智能機(jī)械臂的優(yōu)點(diǎn)，解決了因土壤質(zhì)量、播種密度、播種要求、大蒜品種的不同導(dǎo)致的無(wú)法作業(yè)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的機(jī)械的自動(dòng)化以及精準(zhǔn)化。
文檔編號(hào)A01C7/20GK102487633SQ20111041226
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者尚書旗, 楊然兵, 殷元元, 王繼偉, 趙麗清 申請(qǐng)人:青島農(nóng)業(yè)大學(xué)