[发明专利]一种单目识别式棉花打顶机

说明书

技术领域

本发明为一种用于棉花打顶的机械设备，特别涉及一种基于单目识别系统的棉花打顶机，属于农业机械领域。

背景技术

棉花打顶是指通过去掉棉花顶尖，从而消除棉花的顶端生长优势的过程。由于新疆地区入冬时间较早，棉花的生长周期较短，因此需要通过去除顶端优势抑制主茎枝叶生长，所以棉花打顶是棉花整枝工作的中心环节。通过打顶，使得生殖器官充分生长，减少无效的主茎枝叶等对水分、营养的消耗，从而促使棉株早结铃，多结铃，使得棉株生长趋势能呈现塔形，便于充分光合作用，提高棉株产量，并有利于机械采收。

国外棉花打顶机出现较早，但是由于国外的生物科技发展很快，药物打顶逐渐代替了机械打顶，然而新疆地区土地本就比较贫瘠，药物打顶对于土地的伤害较大，显然不适合，所以机械打顶是棉花打顶发展的主要趋势。

我国对棉花打顶机的研究起步较国外晚，目前，打顶机的打顶机构主要有滚筒式和甩刀式，两者均为无支撑切割，能耗大，现有的棉花打顶机仿形方式主要为：机械接触式，红外线感应式和超声波感应式，机械接触式干扰较多，精度不高，田间光线复杂，红外感应式则需要较高要求的光干扰环境，所以很难实现其作用，超声波感应式，可靠性，以及精度均较高，但是没有方向感应。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供一种棉株高度可精确仿形，实施效果好，解决棉花打顶问题的一种单目识别式棉花打顶机。

本发明为一种单目识别式棉花打顶机，包括扶禾装置、打顶与升降装置、牵引与支撑装置、图像采集处理装置、动力装置和机架，其特征在于扶禾装置位于机架的下端与机架连接，图像采集处理装置设在扶禾挡板内端，打顶与升降装置设在机架板的下端，可进行棉株顶端打顶追踪，牵引装置设在机架的前部与拖拉机的牵引装置连接。

所述的机架包括后梁、横梁、前梁和机架板，上述的后梁与前梁用四个横梁固定在一起组成整个机架，机架板安装在横梁的后下方，用于安放其他零部件。

所述的动力装置包括固定梁、锥齿轮组、带轮传动组，齿轮变向传动组，上述的锥齿轮组工作时与拖拉机动力输出装置相连接，拖拉机动力轴与锥齿轮组相连接，锥齿轮组另一端与带轮相连接，带轮通过传动带将部分动力传递给部分扶禾单体，剩余部分动力给齿轮变向传动组，从而改变转向，使得余下部分扶禾单体反向转动，为实现扶禾单体的啮合运动提供动力。

所述的图像采集处理装置包括五组图像采集室，每组图像采集室由四个均布的卤素灯和一个CCD相机组成，CCD相机设置在采集室中间，四个卤素灯分布在CCD相机四周，以实现均匀的光线分布。

所述的扶禾装置包括分形板、扶禾板、连接板、带橡胶锭的橡胶套、宽带轮、宽传动带、主动带轮轴、从动带轮轴、主动齿轮、从动齿轮、从动齿轮轴、带座轴承，扶禾板竖着连接在机架板左右两侧的下端，分形板连接在一对相错的扶禾板前后两端，主动带轮轴上固定着带座轴承，上端连接在带轮，下端连接在两个宽带轮和一个主动齿轮，带座轴承连接在机架板下端，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮轴一端通过带座轴承连接在机架板内侧，从动齿轮轴上套有从动齿轮和一个带轮，通过传动带带动另一侧从动带轮轴上的带轮，使得主动带轮轴与另一侧从动带轮轴的转向相反，从而让棉株收拢，从动带轮轴一端通过带座轴承连接在机架板内侧，轴上连接着两个宽带轮，宽传动带连接在主动带轮轴上的宽带轮和同一侧从动带轮轴上的宽带轮上，带橡胶锭的橡胶套套在宽传动带上，连接板置于两宽带轮之间。

所述的打顶与升降装置包括钢丝固定栓、定滑轮、动滑轮、钢丝绕组、弹簧、齿轮传动组、绕组传动轴、锯齿割刀、可控电机、电机固定板，钢丝固定栓固定在扶禾板内侧右上端，定滑轮固定在扶禾板内侧左上端且在钢丝固定栓正左端，动滑轮连接在锯齿割刀左右两端，锯齿割刀横跨在一对扶禾板矩形槽中，可在槽中上下滑动，弹簧一端连接在锯齿割刀一侧的下方，另一端连接在矩形槽下方，绕组传动轴连接在扶禾板内侧左下端且在定滑轮正下方，钢丝绕组和绕组齿轮均固定在绕组传动轴上，绕组齿轮与电机齿轮啮合，电机齿轮连接着可控电机，可控电机与电机固定板连接，电机固定板连接在扶禾板内侧，钢丝绳一端缠在钢丝绕组上，另一端绕过定滑轮和动滑轮，固定在钢丝固定栓上，当电机收到信号时通过齿轮传动组带动钢丝绕组转动一定圈数，使得钢丝绳收紧或放开一定长度，带动动滑轮上升或下降一定高度，从而实现锯齿割刀的精确升降，而由于扶禾装置使得棉株固定且向锯齿割刀以一定速度靠近，从而实现了有支撑切割的动作。