[发明专利]一种大蒜播种正芽装置及正芽方法

权利要求书

1.一种大蒜播种正芽装置，其特征在于：包括机架、视觉检测系统（1）、柔性夹持系统（3）、传动导轨系统（4）、步进电机、结合件（5）、舵机转向导块（6）、舵机控制板和舵机（7），所述视觉检测系统（1）、传动导轨系统（4）、步进电机、舵机（7）分别固定安装在机架上，视觉检测系统（1）与舵机控制板连接，所述柔性夹持系统（3）的下端卡接在传动导轨系统（4）的凹槽中，柔性夹持系统（3）与传动导轨系统（4）滑动连接，所述传动导轨系统（4）与步进电机连接，传动导轨系统（4）的下端与结合件（5）的上端固定连接，结合件（5）的下端与舵机转向导块（6）固定连接，所述舵机转向导块（6）的下端与舵机（7）固定连接，所述舵机控制板与舵机（7）固定连接，所述柔性夹持系统（3）与结合件（5）通过磁性连接或者断开；所述视觉检测系统（1）包括硬件部分和软件部分，所述硬件部分包括图像采集设备和系统运行设备，所述图像采集设备用于对图像进行采集，所述图像采集设备包括相机、镜头和同轴光源，所述系统运行设备用于承载软件系统运行的主要环境，所述系统运行设备包括工业电脑，所述软件部分包括视觉引导系统，所述视觉引导系统即视觉检测系统，所述视觉引导系统是通过视觉算法分析的方式，定位并判断大蒜的偏转角度，给出分析结果，从而引导舵机控制板完成大蒜的调整或剔除，所述视觉引导系统包括校准模块、相机调用模块、图像预处理模块、形状匹配分析模块和通讯模块，所述校准模块用于在系统运行前要跟正苗机械结构进行校准，并且在后续运行过程中，判断出大蒜倾斜后，输送给到机械结构，由机械结构对大蒜做出调整，所述相机调用模块用于将相机与工业电脑连接，系统通过融合相机的SDK，完成相机的连接，数据的读取，所述图像预处理模块是通过算法对采集到的图片进行预先处理，将处理后的图片用于后续的算法分析，所述形状匹配分析模块是利用形状匹配算法，根据事先预训练好的模板，在图像中搜索匹配，通过设定的阈值完成形状匹配，定位大蒜位置，进而分析大蒜的偏转角度，给出最终结果，所述通讯模块用于将分析结果传输给舵机控制板，由舵机控制板控制完成大蒜的调整剔除动作；

所述柔性夹持系统（3）包括卡爪、转向机构和导向盘，所述卡爪的下端与转向机构的上端连接，所述转向机构的下端与导向盘连接，导向盘卡接在传动导轨系统（4）中，导向盘与传动导轨系统（4）滑动连接；

所述传动导轨系统（4）设置为凹槽结构，在凹槽结构传动导轨系统（4）的底部往两侧延伸设置有卡槽，所述柔性夹持系统3的导向盘卡接在传动导轨系统（4）的卡槽中，沿凹槽轨迹滑动；

所述结合件（5）的上部与柔性夹持系统（3）的底部磁性连接或者断开，结合件（5）的下部与舵机转向导块（6）表面磁性吸附连接。

2.一种大蒜播种正芽方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、种子抓取，通过柔性夹持系统（3）的卡爪抓取大蒜种子（2），由传动导轨系统（4）控制大蒜种子（2）的输送，步进电机为传动导轨系统（4）提供动力并控制传动导轨系统（4）的运动，使传动导轨系统（4）根据设定距离定点等距输送，当大蒜种子（2）送入到视觉检测系统（1）内部的相机下方时停止；

步骤二，视觉检测：利用视觉检测系统（1）中内部的相机成像，当视觉检测系统（1）识别出柔性夹持系统（3）到位后，视觉检测系统（1）启动成像后将大蒜种子（2）图像经过视觉检测系统（1）中的工业电脑处理，检测出大蒜种子（2）在卡爪中的位置和角度；

步骤三，输出检测结果，根据视觉检测系统（1）检测结果输出分数、角度、坐标结果，回传指令至舵机控制板；

步骤四，连接舵机（7）：当大蒜种子（2）传输到结合件（5）正上方时，步进电机输入的电流使结合件（5）与柔性夹持系统（3）磁性相吸合，使得结合件（5）相对舵机转向导块（6）向上滑动但不分离；

步骤五：转向正芽：根据步骤三输出的检测结果输入信号到舵机（7），根据信号舵机（7）转动带动舵机转向导块（6）、结合件（5）、柔性夹持系统（3）、大蒜种子（2）同时转动，使柔性夹持系统（3）内的种子正向；

步骤六：断开舵机：转动结束后视觉检测系统（1）发出信号使舵机转向导块（6）反向作用，结合件（5）同柔性夹持系统（3）分离并回归入舵机转向导块（6）的槽内，结合件（5）与柔性夹持系统（3）断开；

步骤七，完成正芽，传动导轨系统（4）工作将大蒜种子（2）继续向前输送至下一步工序，完成正芽工作，视觉检测系统（1）发出信号给步进电机继续输送下一个大蒜种子（2）。