一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，包括移動底盤、定位識別裝置、氣動裝置及控制裝置；移動底盤上設有授粉機械臂；定位識別裝置用于對設施作物上待授粉的花朵進行識別與定位；氣動裝置包括氣動噴頭，氣動噴頭設于授粉機械臂的執行末端；控制裝置分別與移動底盤、授粉機械臂、定位識別裝置及氣動裝置通訊連接。本實用新型專利技術便捷地實現了對雌雄同花的設施作物的精準化授粉，不僅提高了對設施作物的花朵授粉的適用性和可控性，還提高授粉作業效率。授粉作業效率。授粉作業效率。

An air flow vibration facility crop automatic pollination device

【技術實現步驟摘要】
一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置


[0001]本技術涉及設施農業
，尤其涉及一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置。

技術介紹

[0002]隨著智能農業的不斷發展，智能機器人與農業生產相結合將進一步推動精準農業發展的步伐，是未來農業發展的必要需求。目前，設施溫室的人工勞動力需求仍然占比很高，隨著人口老齡化和社會勞動力的短缺，設施農業智能作業機器人代替人工勞動力成為必然趨勢，這不僅會大大地降低勞動力輸出，還比人工操作更加智能化和精準化，有效地提高農產品生產效率和產品質量。
[0003]在溫室生產中，存在大量的雌雄同花的設施作物，例如：番茄、茄子、辣椒等，這類設施作物可在自然栽培環境中，通過自然風、昆蟲等媒介完成自花授粉過程。
[0004]然而，在設施栽培過程中，由于溫室的密閉性、缺乏自然風和昆蟲的活動，設施作物常常會出現授粉不良，并造成落花、落果、畸形果等現象。例如：對于設施作物中常見的設施番茄，設施番茄種植常用的授粉方式包括熊蜂授粉、點施激素授粉、振動棒授粉等，熊蜂授粉依靠熊蜂隨機對花朵授粉，熊蜂壽命較短，且授粉存在偶然性和不確定性，存在設施番茄的果實成熟期推遲問題；點施激素授粉和振動棒授粉主要依靠人工，存在主觀性強、工作效率低、勞動強度大等問題，且點施激素授粉和振動棒授粉對花朵的識別和定位要求高，安裝在自動機械或機器人上適用性較低，點施激素操作不當也易產生藥害。
[0005]由此可見，當前難以便捷地實現對雌雄同花的設施作物的精準化授粉。

技術實現思路

[0006]本技術提供一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，用以解決當前難以便捷地實現對雌雄同花的設施作物的精準化授粉的問題。
[0007]本技術提供一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，包括：移動底盤、定位識別裝置、氣動裝置及控制裝置；所述移動底盤上設有授粉機械臂；所述定位識別裝置用于對設施作物上待授粉的花朵進行識別與定位；所述氣動裝置包括氣動噴頭，所述氣動噴頭設于所述授粉機械臂的執行末端；所述控制裝置分別與所述移動底盤、所述授粉機械臂、所述定位識別裝置及所述氣動裝置通訊連接。
[0008]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述定位識別裝置包括相機支架、旋轉平臺及3D相機；所述相機支架的底端與所述移動底盤連接，所述旋轉平臺設于所述相機支架的頂端；所述3D相機設于所述旋轉平臺上，并用于獲取所述設施作物的RGB圖像與點云圖像；所述旋轉平臺及所述3D相機分別與所述控制裝置通訊連接。
[0009]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述氣動裝置還包括氣閥與氣泵；所述氣泵的出氣端通過所述氣閥與所述氣動噴頭連通；所述控制裝置分別與所述氣泵及所述氣閥通訊連接
[0010]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述授粉機械臂包括電動升降桿或多自由度機械臂；所述控制裝置包括工控機、顯示器及驅動器；所述定位識別裝置、所述顯示器分別與所述工控機通訊連接，所述工控機與所述驅動器通訊連接，所述驅動器分別與所述移動底盤、所述授粉機械臂及所述氣動裝置通訊連接。
[0011]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述移動底盤包括底盤框架與行走機構；所述行走機構設于所述底盤框架的底部；所述行走機構包括軌道輪組件與陸地輪組件，所述軌道輪組件用于沿溫室內的軌道行走，所述陸地輪組件用于沿所述溫室內的路面行走。
[0012]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述移動底盤上設有導航裝置；所述導航裝置包括二維碼讀碼器與激光雷達；所述二維碼讀碼器設于所述底盤框架的底部，并用于讀取所述軌道上的二維碼標識；所述激光雷達設于所述底盤框架上，并位于所述底盤框架靠近所述移動底盤的行進方向的前端。
[0013]根據本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，所述移動底盤還設有防撞系統；所述防撞系統包括碰撞條及所述激光雷達；所述碰撞條設于所述底盤框架的側面，并沿所述底盤框架的周向排布，所述碰撞條內設有觸碰開關，所述觸碰開關用于與報警裝置通訊連接。
[0014]本技術提供的一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，在對雌雄同花的設施作物進行授粉時，可通過定位識別裝置對設施作物上待授粉的花朵進行識別與定位，控制裝置可依據對花朵的識別信息及對應的定位信息，對授粉機械臂的姿態進行調控，使得氣動噴頭的噴施方向朝向處于全開期的花朵，從而可啟動氣動裝置，控制氣動噴頭輸出噴施氣流，以使得處于全開期的花朵在噴施氣流的作用下實現振動授粉。
[0015]由此可見，本技術便捷地實現了對雌雄同花的設施作物的精準化授粉，與熊蜂授粉、點施激素授粉及振動棒授粉相比，提高了對設施作物的花朵授粉的適用性和可控性，同時提高授粉作業效率，有效避免雄峰授粉的偶然性和不確定性，同時避免了點施激素授粉和振動棒授粉所存在的主觀性強、工作效率低、勞動強度大、適用性差等問題。
附圖說明
[0016]為了更清楚地說明本技術或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本技術提供的氣流振動式設施作物自動授粉裝置的結構示意圖；
[0018]圖2是本技術提供的氣流振動式設施作物自動授粉裝置對設施作物進行授粉的結構示意圖；
[0019]圖3是本技術提供的移動底盤的仰視結構示意圖；
[0020]圖4是本技術提供的氣流振動式設施作物自動授粉裝置在電動升降桿處于收縮狀態的結構示意圖；
[0021]圖5是本技術提供的氣流振動式設施作物自動授粉裝置在電動升降桿處于伸展狀態的結構示意圖；
[0022]圖6是本技術提供的氣動噴頭在六軸協同機械臂的執行末端的安裝結構示意圖；
[0023]圖7是本技術提供的基于氣流振動式設施作物自動授粉裝置的授粉方法的流程示意圖；
[0024]圖8是本技術提供的基于RGB圖像與點云圖像對設施作物的花朵進行識別與定位的流程示意圖；
[0025]附圖標記：
[0026]1：移動底盤；
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2：定位識別裝置；
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3：授粉機械臂；
[0027]4：氣動裝置；
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5：控制裝置；
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6：激光雷達；
[0028]7：二維碼讀碼器；
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8：碰撞條；
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11：底盤框架；
[0029]12：第一軌道輪；
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13：第二軌道輪；
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14：第一差速輪；
[0030]15：第二差速輪；
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【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種氣流振動式設施作物自動授粉裝置，其特征在于，包括：移動底盤，所述移動底盤上設有授粉機械臂；定位識別裝置，用于對設施作物上待授粉的花朵進行識別與定位；氣動裝置，包括氣動噴頭，所述氣動噴頭設于所述授粉機械臂的執行末端；控制裝置，分別與所述移動底盤、所述授粉機械臂、所述定位識別裝置及所述氣動裝置通訊連接。2.根據權利要求1所述的氣流振動式設施作物自動授粉裝置，其特征在于，所述定位識別裝置包括相機支架、旋轉平臺及3D相機；所述相機支架的底端與所述移動底盤連接，所述旋轉平臺設于所述相機支架的頂端；所述3D相機設于所述旋轉平臺上，并用于獲取所述設施作物的RGB圖像與點云圖像；所述旋轉平臺及所述3D相機分別與所述控制裝置通訊連接。3.根據權利要求1所述的氣流振動式設施作物自動授粉裝置，其特征在于，所述氣動裝置還包括氣閥與氣泵；所述氣泵的出氣端通過所述氣閥與所述氣動噴頭連通；所述控制裝置分別與所述氣泵及所述氣閥通訊連接。4.根據權利要求1所述的氣流振動式設施作物自動授粉裝置，其特征在于，所述授粉機械臂包括電動升降桿或多自由度機械臂；所述控制裝置包括工控機、顯示器及驅動器；所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林森，徐凡，郭文忠，王少磊，李銀坤，周波，陳紅，
申請(專利權)人：北京農業智能裝備技術研究中心，
類型：新型
國別省市：