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秧盤育秧智能播種器.pdf

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育秧 智能 播種
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摘要
申請專利號:

CN201120114308.0

申請日:

20110418

公開號:

CN202043434U

公開日:

20111123

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A01C7/00,G05B19/04 主分類號: A01C7/00,G05B19/04
申請人: 佳木斯大學
發明人: 周海波,馬旭,王桂蓮,王連洋,楊松濤,姜永成,趙化啟,李洪波
地址: 150001 黑龍江省哈爾濱市道外區黎華小區B1棟3單元101室
優先權: CN201120114308U
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201120114308.0

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本實用新型提供了一種秧盤育秧智能播種器,它包括攝像機、視覺檢測系統、秧盤、梯形充種機構、點位控制機構和機架,其中攝像機安裝于視覺檢測系統的下部,視覺檢測系統安裝于機架的前部,點位控制機構置于機架后部,梯形充填機構安放在點位控制機構的下方,與機架相連,秧盤穿過梯形充種機構,并設置于攝像機和點位控制機構的下方。本實用新型模仿人的播種原理,以單目攝像機作為眼睛,視覺檢測系統作為大腦,點位控制機構執行手的播種動作,實現水稻、蔬菜等秧盤育秧智能播種的目的。

權利要求書

1.一種秧盤育秧智能播種器,其特征在于它包括攝像機(1)、視覺檢測系統(2)、秧盤(3)、梯形充種機構(4)、點位控制機構(5)和機架(6),其中攝像機(1)安裝于視覺檢測系統(2)的下面,視覺檢測系統(2)安裝于機架(6)的前部,點位控制機構(5)置于機架(6)后部,梯形充填機構(4)安放在點位控制機構(5)的下方,與機架(6)相連,秧盤(3)穿過梯形充種機構(4),并設置于攝像機(1)和點位控制機構(5)的下方。2.根據權利要求1所述的秧盤育秧智能播種器,其特征在于所述的點位控制播種機構包括播種吸頭(7)、第二滾珠絲杠(8)、雙導柱機構(9)、第二軸承(10)、第二聯軸器(11)、x向步進電機(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)、第一聯軸器(19)、y向步進電機(20),其中第一聯軸器(19)將y步進電機(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)在雙導柱機構(9)上可左右滑動,第二聯軸器(11)將x向步進電機(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。3.根據權利要求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構包括種箱(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)水平設置在上滑道(25)、下滑道(22)上方。4.根據權利要求3所述的秧盤育秧智能播種器,其特征在于所述的上滑道(25)與水平面呈3-10度可調傾角。5.根據權利要求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(23)的下部均勻粘貼有至少一個壓電片(24)。6.根據權利要求5所述的秧盤育秧智能播種器,其特征在于所述的雙導柱機構(9)、第一軸承(18)分別與機架(6)相連,一起支承點位控制機構(5)。?

說明書

(一)技術領域

本實用新型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。?

(二)背景技術

超級雜交稻是品質優良、產量高的新型水稻品種,已經在我國大面積推廣應用,其秧盤育秧精密播種要求2±1粒/穴,目前排種器性能可以達到1~3粒/穴,但單粒率偏高(20%以上),并存在空穴,因受發芽率、成苗率、成毯性及傷秧率等影響,結果不能達到1~2株/叢種植要求,因此根據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,生產的育秧設備和直播機具也主要是適應常規水稻(常規稻和雜交稻)要求的撒播、條播和穴播等播種方式。國內傳統排種器的超級雜交稻機播水平已達到了2±1粒/穴(取秧面積),但單粒還偏多,成毯性很差,均達不到2~3粒/穴(取秧面積)的高水平精密播種目標,而且最大缺陷就是無法避免空穴。新技術研究方面,還沒有涉及對“秧盤播種質量的分析與處理”,未對供種量及“穴粒數”實現在線控制,空穴問題還沒得到有效解決。?

由國內外研究形勢可知,超級雜交稻機械化精密播種是涉及諸多因素、復雜的工作過程,而且若實現超級雜交稻“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是傳統排種器技術發展的瓶頸。水稻種植季節性強,因而研究性能可靠、適于高速作業的超級雜交稻秧盤育秧精密播種器是實現機械化種植所追求的目標。?

(三)發明內容

本實用新型的目的在于提供一種在秧盤播種質量檢測的基礎上,實現按“穴粒數”智能播種,同時實現自動控制傳統排種器供種量,并進行定位智能補種,完善了傳統排種器工作性能的秧盤育秧智能播種器。?

本實用新型的目的是這樣實現的:它包括攝像機1、視覺檢測系統2、秧盤3、梯形充種機構4、點位控制機構5和機架6,其中攝像機1安裝于視覺檢測系統2的下面,視覺檢測系統2安裝于機架6的前部,點位控制機構5置于機架6后部,梯形充填機構4安放在點位控制機構5的下方,與機架6相連,秧盤3穿過梯形充種機構4,并設置于攝像機1和點位控制機構5的下方。?

本實用新型還有這樣一些技術特征:?

1、所述的點位控制播種機構包括播種吸頭7、第二滾珠絲杠8、雙導柱機構9、第二軸?承10、第二聯軸器11、x向步進電機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、第一聯軸器19、y向步進電機20,其中第一聯軸器19將y步進電機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在雙導柱機構9上可左右滑動,第二聯軸器11將x向步進電機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、所述的梯形充種機構包括種箱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24;?

5、所述的雙導柱機構9、第一軸承18分別與機架6相連,一起支承點位控制機構5。?

為實現2~3粒/穴播種目標,且單粒率少、無空穴,需要進一步發展播種精量和投種位置準確的精準播種技術,為此,實用新型人經過對超級雜交稻秧盤育秧播種技術的探索,突破傳統的思維方式和設計思路,模仿人的播種原理,以單目攝像機作為眼睛,視覺檢測系統作為大腦,點位控制機構執行手的播種動作,創造性地提供了一種基于機器視覺的秧盤育秧智能播種器。?

考慮到零空穴播種和生產效率等關鍵問題,本實用新型應用機器視覺技術,在線動態檢測連續輸送的秧盤,模糊模式識別種子群體分布特征,采用點位控制機構,優化播種軌跡,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,考慮到制造復雜程度因素,可以采取在傳統水稻秧盤育秧精密播種流水線基礎上加入該智能播種器,在秧盤播種質量檢測的基礎上,實現自動控制傳統排種器供種量,同時進行智能補種,完善了傳統排種器的工作性能,本實用新型將開辟精密播種新技術,具有重要的科學意義和應用前景。?

本實用新型最主要的效果是達到智能播種的目的。梯形充種機構安裝于機架上,連續輸送的秧盤穿過該機構,并經過于攝像機和點位控制機構正下方。本實用新型模仿人的播種原理,以單目攝像機作為眼睛,視覺檢測系統作為大腦,點位控制機構執行手的播種動作,實現水稻、蔬菜等秧盤育秧智能播種的目的。?

(四)附圖說明

圖1為本實用新型秧盤育秧智能播種器的結構示意圖;?

圖2為點位控制播種機構的結構示意圖;?

圖3為梯形充填機構的結構示意圖。?

(五)具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明:?

結合圖1,本實施例包括攝像機1、視覺檢測系統2、秧盤3、梯形充種機構4、點位控制機構5和機架6,其中攝像機1安裝于視覺檢測系統2的下面,視覺檢測系統2安裝于機架6的前部,點位控制機構5置于機架6后部,梯形充填機構4安放在點位控制機構5的下方,與機架6相連,連續輸送的秧盤3穿過梯形充種機構4,并經過于攝像機1和點位控制機構5的正下方。?

結合圖2-圖3,點位控制播種機構包括播種吸頭7、第二滾珠絲杠8、雙導柱機構9、第二軸承10、第二聯軸器11、x向步進電機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、第一聯軸器19、y向步進電機20,其中第一聯軸器19將y步進電機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在雙導柱機構9上可左右滑動,第二聯軸器11將x向步進電機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;梯形充種機構包括種箱21、下滑道22、充種盤23、壓電片24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度可調傾角,上滑道25、充種盤23的下部均勻地粘貼有多個壓電片24;雙導柱機構9、第一軸承18分別與機架6相連,一起支承點位控制機構5。?

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