[发明专利]一种夹持力可控的移栽机械手及其移栽方法

权利要求书

1.一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：包括底座（6）、通过取苗针转轴（5）转动设置于底座（6）表面上的两只铁质的取苗针（8）以及夹持力控制装置，取苗针转轴（5）与取苗针（8）构成杠杆机构，两只取苗针（8）的下端构成用于取苗投苗的取苗爪，所述的夹持力控制装置包括设置于两只取苗针（8）之间上部位置的气囊（9）、用于为气囊（9）充放气的气泵（1）以及取苗爪两侧分别设置的电磁铁单元（7）；

所述的底座（6）上还设有用于控制夹持力控制装置的控制系统，所述控制系统包括控制器（10）、电磁铁通断电控制单元（12）以及设置于取苗针与气囊之间的压电薄膜传感器（3），压电薄膜传感器（3）与控制器（10）连接，控制器（10）分别与电磁铁通断电控制单元（12）和气泵（1）连接，压电薄膜传感器（3）将检测到的气囊（9）与取苗针（8）膨胀接触的压力信号传递给控制器（10），控制器（10）通过对压力信号的判断控制电磁铁通断电控制单元（12）的通断电以及气囊（9）的充放气，进而控制取苗爪的投苗和取苗以及取苗爪的夹持力。

2.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述取苗针转轴（5）位于取苗针（8）的中点处使得取苗针转轴（5）与取苗针（8）构成1:1的杠杆机构。

3.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的气囊（9）与气泵（1）之间通过设置在气囊（9）顶部开口处的气压连接管（2）连接。

4.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的气囊（9）为长条型，长条型气囊（9）的四面设有固定挡板，当气囊（9）充气时，其膨胀方向为推动取苗针（8）的方向。

5.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述取苗爪的两侧还设有限位杆（4），限位杆（4）通过限位螺栓（13）固定在底座（6）上取苗爪两侧设置的限位槽（11）中，通过调节限位螺栓（13）在限位槽（11）中的位置实现对取苗针的不同程度的限位。

6.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的底座（6）上还设有LCD显示屏，所述的控制器（10）与LCD显示屏连接，控制器（10）将压电薄膜传感器（3）检测的压力信号显示在LCD显示屏上。

7.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的移栽机械手通过其底座（6）表面设置的固定螺栓（14）与移栽机取苗机械臂连接。

8.根据权利要求1所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的控制器（10）采用ARM处理器。

9.根据权利要求5所述的一种夹持力可控的移栽机械手，其特征在于：所述的限位杆（4）为空心管状结构，电磁铁单元（7）的连接线位于限位杆（4）中。

10.利用权利要求1所述的夹持力可控的移栽机械手进行移栽的方法，其特征在于：将取苗机械手通过固定螺栓安装在取苗臂上，当取苗动作开始时，所述的取苗针插入钵盘中，控制器控制电磁铁单元断电同时控制气泵对气囊充压，取苗针与电磁铁单元之间的磁力消失，气囊膨胀推动取苗针的上端张开，由于杠杆作用，取苗针的下端向中间靠近，夹取钵苗，在取苗针夹取钵苗的同时，压电薄膜传感器检测气囊内的压力信号并传递给控制器，当控制器检测到压力达到阈值时控制器控制气泵停止对气囊充压；当取苗完成投苗时，控制器控制气泵使气囊内压力减小，电磁铁单元通电，通过磁力作用使取苗针归位，取苗针下端张开，钵苗下落，投苗完成。