[实用新型]一种子叶期补苗机械手

说明书

本实用新型公开了一种子叶期补苗机械手，该装置包括底座、第一谐波减速器、第一伺服电机、法兰轴承、第一旋转支架、第二旋转支架、第二谐波减速器、第二伺服电机、同步带滑台、移动支架、第一步进电机、联轴器、固定螺母、丝杆支撑架、传动螺母、螺母套、丝杆、丝杆固定架、末端支架、第二步进电机、传动支架、推力轴承、末端支架盖、连接盘、摄像头支架、底座上盖、旋转支架前盖、旋转支架后盖、移动支架盖，通过伺服电机分别驱动两个相连旋转支架以获得较大工作区域，通过同步带滑台提供的冗余自由度使得机械手更加灵活，在路径规划后获得更高的执行速度，末端支架提供的旋转副可以保证准确地对准苗穴，满足子叶期穴盘苗的取苗、补苗要求。

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，尤其是涉及了一种适用于穴盘苗的补苗过程，针对子叶期幼苗，能够高效完成补苗工作的子叶期补苗机械手。

背景技术

随着设施农业的不断发展，以及农业种植结构的不断调整、改变，穴盘苗种植因为具有能够较好地实现规模化、商业化的特点，在设施农业中占有主要的地位，具有较大的市场及产品需求量。移栽为穴盘苗培育的重要环节之一，机械化、自动化的移栽对配套育苗的要求较高，为避免因培育环境、培养基质的复杂性，以及种子自身情况等因素导致的穴盘空苗、死苗等情况对移栽作业质量的影响，需对其在移栽前或育苗阶段进行补苗作业。但现阶段针对穴盘苗培育过程的研究主要集中在移栽机器人方面。补苗过程中，缺苗的位置是随机的，备用苗苗盘中有苗的位置也是随机的，且缺苗的数量以及备用苗苗盘中有苗的数量并不确定，故需对苗盘进行识别后，分析待补苗苗盘与备用苗盘的苗穴信息，进行最优行程规划后进行单株的补苗操作。为更高效的完成批量、集中、高效的作业过程，机械手还需要有较大的工作范围以及运动速度。传统的移栽机器人并不适用于该过程。同时，子叶期的幼苗叶片较少，空穴识别率较高，在进行补苗操作后不影响培育后基质与穴格的粘附力，能够为移栽提供长势整齐、健康的穴盘苗。但子叶期幼苗根系较不发达且较为脆弱，基质松散尚未形成结实跟坨，现有的补苗机械手主要针对成苗设计，对子叶期幼苗进行直接取苗时，不能够完整的取出幼苗及其基质，且易破坏其根系。为了减少补苗工作所需的劳动力，特别需要一种能够适用于穴盘苗的补苗过程，针对子叶期幼苗，能够快速、准确完成补苗操作的补苗机械手

发明内容

本实用新型的目的解决现有移栽机器人并不适用于补苗过程的复杂路径运动过程的问题，本实用新型提出一种能够高效完成穴盘苗补苗操作的子叶期补苗机械手，通过伺服电机分别驱动两个相连旋转支架以获得较大工作区域覆盖更多苗盘，实现批量、集中、高效的作业过程，通过同步带滑台提供的冗余自由度使得经路径规划之后可以获得更高的执行速度。通过末端的旋转副保证末端执行器能够准确地对准苗穴。整个补苗机械手结构紧凑、占地面积小，但工作范围大、作业速度快，可靠性及精度较高，为穴盘苗的补苗过程提供了性能优良的补苗机械手。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

子叶期补苗机械手，其包括底座、第一谐波减速器、第一伺服电机、法兰轴承、第一旋转支架、第二旋转支架、第二谐波减速器、第二伺服电机、同步带滑台、移动支架、第一步进电机、联轴器、固定螺母、丝杆支撑架、传动螺母、螺母套、丝杆、丝杆固定架、末端支架、第二步进电机、传动支架、推力轴承、末端支架盖、连接盘、摄像头支架；

底座为柱体，其顶部开有圆形孔，沿圆周布有四个突出的第一弧形支撑板，第一弧形支撑板开设有螺纹孔，四个第一弧形支撑板沿圆形孔中心对称分布；底座内部开有阶梯平台，平台上部设有旋转轴；底座顶部圆形孔与旋转轴中心轴线重合；

第一谐波减速器内部为第一柔轮，第一柔轮中部装有谐波发生器，第一谐波减速器外部为第一刚轮；

第一谐波减速器中的第一刚轮通过螺钉固定在底座上部圆形孔中，第一伺服电机通过螺钉固定在第一弧形支撑板的螺纹孔中，第一伺服电机转轴插入第一柔轮中部的谐波发生器中，并通过键进行固定；