一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)，包括：進(jìn)料導(dǎo)種槽；切種臺(tái)，其設(shè)于進(jìn)料導(dǎo)種槽后方；第一機(jī)械手，其用于將進(jìn)入進(jìn)料導(dǎo)種槽的甘蔗傳送至切種臺(tái)上；圖像識(shí)別裝置，其用于獲取進(jìn)入切種臺(tái)的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像；切割裝置，其設(shè)于切種臺(tái)的上方以用于切割位于切種臺(tái)上的甘蔗；第二機(jī)械手，其用于將位于切種臺(tái)上的甘蔗移動(dòng)到切割裝置的下方；導(dǎo)種臺(tái)，其設(shè)于切種臺(tái)的后方以用于接入切割后的甘蔗莖節(jié)；處理器，其分別與第一機(jī)械手、第二機(jī)械手、圖像識(shí)別裝置以及切割裝置連接，用于根據(jù)圖像識(shí)別裝置獲取的信息控制第二機(jī)械手移動(dòng)甘蔗并與切割裝置配合對(duì)甘蔗的莖節(jié)進(jìn)行切割。本發(fā)明專利技術(shù)切種效率高，可保護(hù)種芽、選種分種，有利于實(shí)現(xiàn)甘蔗種植機(jī)械化。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及甘蔗處理領(lǐng)域，特別涉及一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
甘蔗作為我國制糖的主要原料，對(duì)國家糖業(yè)市場(chǎng)的供給安全起著至關(guān)重要的作用。對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)階段研制的甘蔗種植機(jī)機(jī)型均為實(shí)時(shí)切種式甘蔗種植機(jī)，其需喂入工人多，喂入操作緊張，喂入不均，容易造成漏播。而美國、澳大利巴西等國家普遍采用預(yù)切種式甘蔗種植機(jī)，該型種植機(jī)所需人工少，機(jī)箱大，而且種植效率高，可預(yù)見預(yù)切種式甘蔗種植機(jī)為國產(chǎn)種植機(jī)將來的重點(diǎn)發(fā)展方向之一。預(yù)切種式甘蔗種植機(jī)需要大量切好的蔗段，切種裝置作為切斷蔗種的關(guān)鍵部件，其裝置性能直接影響甘蔗種植效果，因此，研制一種符合國情且切種效率高，對(duì)芽損傷小，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)的切種裝置是非常有必要的。甘蔗種苗的好壞很大程度上決定了甘蔗的產(chǎn)量，不合格的蔗種，即蔗節(jié)破損、種芽損壞或病蟲害甘蔗，不能生長成甘蔗，腐爛在地里，影響正常甘蔗畝產(chǎn)量；不合格的蔗種也沒有作為糖蔗或果蔗出售轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益，而是種植在地里，造成極大的浪費(fèi)。據(jù)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，甘蔗平均畝產(chǎn)量約為4噸，作為蔗種來年種植的甘蔗平均每畝需1.3噸，而實(shí)時(shí)切種式甘蔗種植機(jī)的切種裝置切斷的蔗段中，不合格的蔗種占總蔗種的近兩成，即260千克。目前的甘蔗切種方式為人工切種和人工操作切種機(jī)切種兩種，其人工成本高，勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，安全性可靠性不高。且當(dāng)前的甘蔗切種機(jī)自動(dòng)化程度低，也不能識(shí)別已切斷的蔗種是否符合種植標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不合格的蔗種夾雜在種苗中。公開于該
技術(shù)介紹
部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本專利技術(shù)的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)，其切種效率高，對(duì)芽損傷小，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)，包括：進(jìn)料導(dǎo)種槽；切種臺(tái)，其設(shè)于所述進(jìn)料導(dǎo)種槽后方；第一機(jī)械手，其用于將進(jìn)入所述進(jìn)料導(dǎo)種槽的甘蔗傳送至所述切種臺(tái)上；圖像識(shí)別裝置，其用于獲取進(jìn)入所述切種臺(tái)的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像；切割裝置，其設(shè)于所述切種臺(tái)的上方以用于切割位于所述切種臺(tái)上的甘蔗；第二機(jī)械手，其用于將位于所述切種臺(tái)上的甘蔗移動(dòng)到所述切割裝置的下方；導(dǎo)種臺(tái)，其設(shè)于所述切種臺(tái)的后方以用于接入切割后的甘蔗莖節(jié)；以及處理器，其分別與所述第一機(jī)械手、所述第二機(jī)械手、圖像識(shí)別裝置以及切割裝置連接，用于根據(jù)所述圖像識(shí)別裝置獲取的信息控制所述第二機(jī)械手移動(dòng)甘蔗并與所述切割裝置配合對(duì)甘蔗的莖節(jié)進(jìn)行切割。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述導(dǎo)種臺(tái)設(shè)有：第一導(dǎo)種槽通道；第二導(dǎo)種槽通道，其通道口位于所述第一導(dǎo)種槽通道的通道口的上方；擋板，其鉸接于兩個(gè)導(dǎo)種槽通道之間；以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其用于驅(qū)動(dòng)所述擋板，初始狀態(tài)時(shí)，所述擋板位于第一導(dǎo)種槽通道的通道口的下側(cè)以使其導(dǎo)通，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述擋板上升時(shí)，能夠遮擋所述第一導(dǎo)種槽通道的通道口。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述進(jìn)料導(dǎo)種槽由傾斜段和設(shè)于所述傾斜段尾部的平滑段組成。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述圖像識(shí)別裝置由三個(gè)攝像頭和圖像處理裝置組成，三個(gè)所述攝像頭分別沿所述進(jìn)料導(dǎo)種槽與所述切種臺(tái)之間的路徑的周向均勻分布，三個(gè)所述攝像頭分別與所述圖像處理裝置連接，所述圖像處理裝置與所述處理器連接。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述切割裝置包括：豎直導(dǎo)軌；刀座，其設(shè)于所述豎直導(dǎo)軌上；切刀，其設(shè)于所述刀座上；以及第一電機(jī)，其用于帶動(dòng)所述刀座沿豎直導(dǎo)軌移動(dòng)。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，還包括第二電機(jī)和第一橫移導(dǎo)軌；所述第一機(jī)械手設(shè)于所述第一橫移導(dǎo)軌上，第一橫移導(dǎo)軌以能夠來回滑動(dòng)地方式設(shè)置，所述第二電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第一橫移導(dǎo)軌移動(dòng)。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，還包括第三電機(jī)和第二橫移導(dǎo)軌；所述第二機(jī)械手設(shè)于所述第二橫移導(dǎo)軌上，所述第二橫移導(dǎo)軌以能夠來回滑動(dòng)地方式設(shè)置，所述第三電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)所述第二橫移導(dǎo)軌移動(dòng)。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述切種臺(tái)上設(shè)有導(dǎo)蔗槽。優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述處理器通過數(shù)控系統(tǒng)分別與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述第一電機(jī)、所述第二電機(jī)以及所述第三電機(jī)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有如下有益效果：本專利技術(shù)集甘蔗傳送、種芽識(shí)別、甘蔗莖節(jié)切割以及對(duì)切割后的種芽段進(jìn)行分類收集的功能，能夠高效率切種、省人力、保護(hù)種芽的同時(shí)，對(duì)合格蔗種和不合格的蔗種進(jìn)行識(shí)別并分類收集。附圖說明圖1是根據(jù)本專利技術(shù)智能化甘蔗切種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是根據(jù)本專利技術(shù)導(dǎo)種臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是根據(jù)本專利技術(shù)智能化甘蔗切種的單芽切種時(shí)切割位置和編號(hào)示意圖。圖4是根據(jù)本專利技術(shù)智能化甘蔗切種的流程圖。主要附圖標(biāo)記說明：1-進(jìn)料導(dǎo)種槽，2-攝像頭，3-圖像處理裝置，4-第二電機(jī)，5-第一橫移導(dǎo)軌，6-第一機(jī)械手，7-第三電機(jī)，8-第二機(jī)械手，9-第二橫移導(dǎo)軌，10-第一電機(jī)，11-豎直導(dǎo)軌，12-刀座，13-切刀，14-切種臺(tái)，15-導(dǎo)種臺(tái)，16-擋板，17-驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18-第一導(dǎo)種槽通道，19-第二導(dǎo)種槽通道，20-第一傳送帶，21-第二傳送帶，22-導(dǎo)蔗槽。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖，對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施方式的限制。除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。圖1和圖2顯示了根據(jù)本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施方式的智能化甘蔗切種系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，智能化甘蔗切種系統(tǒng)包括：進(jìn)料導(dǎo)種槽1、切種臺(tái)14、第一機(jī)械手6、第二電機(jī)4、第一橫移導(dǎo)軌5、圖像識(shí)別裝置3、切割裝置、第二機(jī)械手8、處理器、導(dǎo)種臺(tái)14、第三電機(jī)7和第二橫移導(dǎo)軌9。處理器分別與第一機(jī)械手6、第二機(jī)械手8、圖像識(shí)別裝置以及切割裝置連接，處理器通過數(shù)控系統(tǒng)分別與驅(qū)動(dòng)電機(jī)17、第一電機(jī)10、第二電機(jī)4以及第三電機(jī)7連接，處理器用于控制上述部件配合進(jìn)行智能化甘蔗切種，其中，所使用的數(shù)控系統(tǒng)為開環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)，也可以是半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)甚至閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，所使用電機(jī)可為伺服電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。繼續(xù)參考圖1，進(jìn)料導(dǎo)種槽1可與傳送帶連接，也可與喂入斗連接，也可同時(shí)與傳送帶、喂入斗連接，其中，進(jìn)料導(dǎo)種槽1由傾斜段和設(shè)于傾斜段尾部的平滑段組成，平滑段使甘蔗滑下時(shí)不會(huì)因速度過快滑出導(dǎo)種槽，但會(huì)有一部分懸空，使得機(jī)械手較好抓取，蔗種放入進(jìn)料導(dǎo)種槽1之前進(jìn)行預(yù)處理，將蔗種剝?nèi)~，將彎曲較大的蔗種從中間切斷；切種臺(tái)14設(shè)于進(jìn)料導(dǎo)種槽1后方，在切種臺(tái)14上設(shè)有導(dǎo)蔗槽22對(duì)蔗種定位，使得甘蔗傳送不容易跑偏，其中，第一機(jī)械手6直至將蔗種尾部與切種臺(tái)14對(duì)齊后，松開，往回運(yùn)動(dòng)，夾持下一根蔗種運(yùn)往切種臺(tái)14，切種臺(tái)14長度大于蔗種長度。再一步參考圖1，第一機(jī)械手6設(shè)于第一橫移導(dǎo)軌5上，第一橫移導(dǎo)軌5以能夠來回滑動(dòng)地方式設(shè)置，第二電機(jī)4用于驅(qū)動(dòng)第一橫移導(dǎo)軌5水平移動(dòng)，蔗種滑下進(jìn)料導(dǎo)種槽1后，第一機(jī)械手6夾持蔗種，第一橫移導(dǎo)軌5往切種臺(tái)14方向移動(dòng)，從而將進(jìn)入進(jìn)料導(dǎo)種槽1的甘蔗傳送至切種臺(tái)14上；圖像識(shí)別裝置用于獲取進(jìn)入切種臺(tái)14的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像，優(yōu)選地，圖像識(shí)別裝置由三個(gè)攝像頭2和圖像處理裝置3組成，三個(gè)攝像頭2分別沿進(jìn)料導(dǎo)種槽1與切種臺(tái)14之間的路徑的周向均勻分布，優(yōu)選三個(gè)攝像頭2呈120°的方式安裝本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)，其特征在于，包括：進(jìn)料導(dǎo)種槽；切種臺(tái)，其設(shè)于所述進(jìn)料導(dǎo)種槽后方；第一機(jī)械手，其用于將進(jìn)入所述進(jìn)料導(dǎo)種槽的甘蔗傳送至所述切種臺(tái)上；圖像識(shí)別裝置，其用于獲取進(jìn)入所述切種臺(tái)的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像；切割裝置，其設(shè)于所述切種臺(tái)的上方以用于切割位于所述切種臺(tái)上的甘蔗；第二機(jī)械手，其用于將位于所述切種臺(tái)上的甘蔗移動(dòng)到所述切割裝置的下方；導(dǎo)種臺(tái)，其設(shè)于所述切種臺(tái)的后方以用于接入切割后的甘蔗莖節(jié)；以及處理器，其分別與所述第一機(jī)械手、所述第二機(jī)械手、圖像識(shí)別裝置以及切割裝置連接，用于根據(jù)所述圖像識(shí)別裝置獲取的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像控制所述第二機(jī)械手移動(dòng)甘蔗并與所述切割裝置配合對(duì)甘蔗的莖節(jié)進(jìn)行切割。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種智能化甘蔗切種系統(tǒng)，其特征在于，包括：進(jìn)料導(dǎo)種槽；切種臺(tái)，其設(shè)于所述進(jìn)料導(dǎo)種槽后方；第一機(jī)械手，其用于將進(jìn)入所述進(jìn)料導(dǎo)種槽的甘蔗傳送至所述切種臺(tái)上；圖像識(shí)別裝置，其用于獲取進(jìn)入所述切種臺(tái)的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像；切割裝置，其設(shè)于所述切種臺(tái)的上方以用于切割位于所述切種臺(tái)上的甘蔗；第二機(jī)械手，其用于將位于所述切種臺(tái)上的甘蔗移動(dòng)到所述切割裝置的下方；導(dǎo)種臺(tái)，其設(shè)于所述切種臺(tái)的后方以用于接入切割后的甘蔗莖節(jié)；以及處理器，其分別與所述第一機(jī)械手、所述第二機(jī)械手、圖像識(shí)別裝置以及切割裝置連接，用于根據(jù)所述圖像識(shí)別裝置獲取的甘蔗的莖節(jié)和種芽圖像控制所述第二機(jī)械手移動(dòng)甘蔗并與所述切割裝置配合對(duì)甘蔗的莖節(jié)進(jìn)行切割。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化甘蔗切種系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)種臺(tái)設(shè)有：第一導(dǎo)種槽通道；第二導(dǎo)種槽通道，其通道口位于所述第一導(dǎo)種槽通道的通道口的上方；擋板，其鉸接于兩個(gè)導(dǎo)種槽通道之間；以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其用于驅(qū)動(dòng)所述擋板并與所述處理器連接，初始狀態(tài)時(shí)，所述擋板位于第一導(dǎo)種槽通道的通道口的下側(cè)以使其導(dǎo)通，當(dāng)所述處理器控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述擋板上升時(shí)，能夠遮擋所述第一導(dǎo)種槽通道的通道口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化甘蔗切種系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)料導(dǎo)種槽由傾斜段和設(shè)于所述傾斜段尾...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李尚平，陳曾雄，文春明，周敬輝，莫瀚寧，盧振坤，張彪，李凱華，楊代云，鄧雄，宋俊敏，魯碧輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：廣西;45