[发明专利]一种大蒜播种正芽装置及正芽方法

说明书

本发明公开了一种大蒜播种正芽装置及正芽方法，包括机架、视觉检测系统、柔性夹持系统、传动导轨系统、步进电机、结合件、舵机转向导块、舵机控制板和舵机，视觉检测系统与舵机控制板连接，柔性夹持系统的下端卡接在传动导轨系统的凹槽中，柔性夹持系统与传动导轨系统滑动连接，传动导轨系统与步进电机连接，传动导轨系统的下端与结合件的上端固定连接，结合件的下端与舵机转向导块固定连接，舵机转向导块的下端与舵机固定连接，舵机控制板与舵机固定连接，柔性夹持系统与结合件通过磁性连接或者断开；本发明使用先进的视觉检测系统，实现智能检测目的，使用智能控制系统，舵机精准控制芽向角度调整，实现智能检测后的正芽动作精准控制。

技术领域

本发明属于大蒜播种正芽技术领域，具体涉及一种大蒜播种正芽装置及正芽方法。

背景技术

当前农机行业发展迅速，农业机械化作业水平越来越高。但是大蒜行业机械化作业率不足2%。而制约大蒜农机发展的关键因素是核心技术、核心装备未有明显发展。其中大蒜播种机的发展核心在播种是否可以正芽问题上。正芽是大蒜播种将大蒜种子尖头向上根部向下的一种方向需求，在农艺上播种后的大蒜种正芽长势好、出芽率高，种子平放的大蒜生长次之，倒芽种子甚至不会发芽。当前大蒜播种机几乎都是平放种植，没有正芽装置，个别的存在正芽机构也是单纯的物理正芽，其正芽原理是利用简单的的物理导槽使大蒜种子依靠重力沿导槽滑动，类似自由落体头尖较轻的一端最后落下从而实现尖头向上的目的，但是实际上因种子头尾重量差并不明显和有限的自由落体距离有限问题，大量发生倒芽现象，正芽率不足80%。用户满意率不高。

发明内容

为了克服背景技术中存在的不足，本发明提供了一种大蒜播种正芽装置及正芽方法，本发明提升正牙率至接近100%，从根本上解决大蒜播种核心问题，促进大蒜播种农机装备质的飞跃。使用先进的视觉检测系统，实现智能检测目的，使用智能控制系统，舵机精准控制芽向角度调整，实现智能检测后的正芽动作精准控制。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种大蒜播种正芽装置，包括机架、视觉检测系统、柔性夹持系统、传动导轨系统、步进电机、结合件、舵机转向导块、舵机控制板和舵机，所述视觉检测系统、传动导轨系统、步进电机、舵机分别固定安装在机架上，视觉检测系统与舵机控制板连接，所述柔性夹持系统的下端卡接在传动导轨系统的凹槽中，柔性夹持系统与传动导轨系统滑动连接，所述传动导轨系统与步进电机连接，传动导轨系统的下端与结合件的上端固定连接，结合件的下端与舵机转向导块固定连接，所述舵机转向导块的下端与舵机固定连接，所述舵机控制板与舵机固定连接，所述柔性夹持系统与结合件通过磁性连接或者断开。舵机控制板接收视觉检测系统输出大蒜位置信息，输出舵机调整角度信息指令。

所述视觉检测系统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。