[发明专利]一种基于机器视觉的大蒜自动调向控制播种机

摘要

本发明涉及一种基于机器视觉的大蒜自动调向控制播种机。所述播种机的行走轮将扭矩通过变速箱传递至取种机构和转盘式调向栽植机构。取种链顺时针转动，取种爪从种箱内舀取蒜种向上运动，运动至顶部时向下翻转，蒜种沿导种槽滑入接种凹槽内，接种凹槽限制蒜种以鳞芽与播种机前进方向平行姿态，图像采集装置采集蒜种图像，对图像处理得到蒜种鳞芽朝向并发送指令控制翻转调向电机带动接种凹槽顺时针或逆时针转动，接种凹槽向下翻转使蒜种保持鳞芽朝上姿态落入鸭嘴开合机构，鸭嘴开合机构在接近最低位置时接触鸭嘴开合控制轨道，鸭嘴开合板转动鸭嘴打开，将蒜种植入土壤，完成播种；最后镇压轮对播种后的土壤进行压实，保证蒜种与土壤的良好接触。

主权项

1.一种基于机器视觉的大蒜自动调向控制播种机，其特征在于：包括机架(1)、三点悬挂(2)、种箱(3)、取种机构(4)、转盘式调向栽植机构(5)、图像采集装置(6)、镇压轮(7)、行走轮(8)、变速箱(11)和控制器(19)；所述三点悬挂(2)安装在机架(1)的前端上部，变速箱(11)安装在机架(1)的前端中部，种箱(3)安装在机架(1)上，位于三点悬挂(2)和变速箱(11)之后；取种机构(4)固定在机架上、种箱(3)的后侧板处，并与种箱(3)的后侧板平行安装；所述转盘式调向栽植机构(5)安装于机架(1)上、取种机构(4)的后侧；所述行走轮(8)经行走轮支架(16)安装在机架(1)的前端下部；镇压轮(7)经镇压轮支架(15)安装在机架(1)的后端下部；所述取种机构(4)包括取种爪(401)、取种链(402)、取种被动链轮(403)、导种槽(404)、取种主动链轮(405)和取种链轮轴(406)；所述取种主动链轮(405)通过取种链轮轴(406)的一端固定在机架(1)上，取种链轮轴(406)的另一端安装有中间双排链轮(9)；所述行走轮(8)与主动链轮(10)同轴安装；所述变速箱(11)中安装有同轴的动力输入链轮(12)和动力输出链轮(13)，动力输入链轮(12)与行走轮(8)上的主动链轮(10)通过链传动连接，动力输出链轮(13)与中间双排链轮(9)通过链传动连接；所述取种主动链轮(405)与取种被动链轮(403)通过取种链(402)连接；所述取种爪(401)均匀地排列在取种链(402)上；导种槽(404)位于取种机构(4)的上部；所述种箱(3)的下部及后侧板设有导槽，取种爪(401)通过种箱(3)下部的导槽从种箱(3)底部进入种箱(3)内舀取蒜种，并沿种箱(3)的后侧板导槽向上运动，取种爪(401)运动至取种被动链轮(403)顶部时向下翻转，蒜种脱离取种爪(401)后经导种槽(404)输送至转盘式调向栽植机构(5)；所述转盘式调向栽植机构(5)包括前转盘(501)、后转盘(502)、偏心轴(503)、接种凹槽(504)、鸭嘴栽植机构(505)、翻转轴(506)、联轴器(507)、翻转调向电机(508)、电机支架(509)、轴承(510)、开合控制摇臂(511)、回位扭簧(512)、前转盘固定座(513)、前转盘轴(514)、后转盘支撑座(515)、后转盘支撑轴(516)、鸭嘴开合板(517)和铰接轴(518)；所述后转盘(502)通过后转盘支撑座(515)和后转盘支撑轴(516)固定安装在机架(1)上；后转盘(502)的外侧安装有前转盘(501)，前转盘(501)和后转盘(502)之间通过均匀布置的若干组偏心轴(503)连接；所述前转盘(501)的中心位置安装有前转盘固定座(513)和前转盘轴(514)；所述前转盘轴(514)的端部安装有被动链轮(14)，中间双排链轮(9)与被动链轮(14)传动连接；所述前转盘(501)的外侧面上均匀安装有若干鸭嘴栽植机构(505)；所述鸭嘴栽植机构(505)内部靠上位置通过翻转轴(506)装有接种凹槽(504)，接种凹槽(504)能够绕翻转轴(506)在鸭嘴栽植机构(505)内部转动；翻转轴(506)的另一端伸出鸭嘴栽植机构(505)的侧壁，通过联轴器(507)与翻转调向电机(508)相连；所述鸭嘴栽植机构(505)下部设有鸭嘴型开合机构，所述鸭嘴型开合机构包括鸭嘴开合板(517)和铰接轴(518)；所述鸭嘴开合板(517)的一端与鸭嘴栽植机构(505)下端一侧固定连接，另一端通过铰接轴(518)铰接在鸭嘴栽植机构(505)下端另一侧；鸭嘴开合板(517)外侧连接有开合控制摇臂(511)；开合控制摇臂(511)右端部装有轴承(510)，开合控制摇臂(511)与鸭嘴栽植机构(505)间安装有回位扭簧(512)；所述转盘式调向栽植机构(5)的正下方安装有鸭嘴开合控制轨道(17)，所述鸭嘴开合控制轨道(17)与机架(1)固定连接；当前转盘(501)从最高点向下运动时，轴承(510)逐渐与鸭嘴开合控制轨道(17)接触，在鸭嘴开合控制轨道(17)限制下开合控制摇臂(511)带动鸭嘴开合板(517)绕铰接轴(518)转动，实现鸭嘴打开动作；当前转盘(501)从最低点向上运动时，鸭嘴开合板(517)在回位扭簧(512)作用下闭合；所述图像采集装置(6)通过图像采集装置支架(18)与机架(1)固定连接，位于转盘式调向栽植机构(5)正上方，用于获取蒜种在接种凹槽(504)中的姿态图像；所述控制器(19)安装于机架(1)后方；所述图像采集装置(6)与控制器(19)连接，所述控制器(19)与翻转调向电机(508)连接。