[发明专利]基于视觉的待嫁接苗的子叶可调式排序装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种蔬果嫁接机，具体是一种待嫁接苗的子叶可调式排序装置。

背景技术

嫁接机器人技术是近年在国际上出现的一种集机械、自动控制与设施园艺技术于一体的高新技术。嫁接机器人可在极短时间内将砧木和穗木的切口嫁接为一体，不仅避免了切口长时间的氧化和苗内液体的流失，极大地提高了嫁接成活率；同时还能有效提升生产效率，对于促进蔬菜瓜果的规模化生产有重要的意义。目前国际上嫁接机械化研究已发展到一定阶段，逐渐由半自动化嫁接向全自动化方向发展。

然而蔬果作物的幼苗通常采用贴接法进行嫁接，穴盘中幼苗的苗径大小不一而且幼苗的子叶生长方向也各不相同，极大地妨碍了嫁接机器人的高速运行，限制了全自动化嫁接效率的提升。因此，如何解决因幼苗个体生长差异而引起的砧木接穗胚径尺寸不匹配的问题，并且如何实现穴盘幼苗子叶方向的调整，是蔬果作物进行高速自动嫁接的关键，也是国际研究的先进技术领域。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种新型的基于视觉的待嫁接苗的子叶可调式排序装置，该装置应能按苗径大小对幼苗进行排序，并能自动调整幼苗的子叶方向，同时还具有结构简单、生产效率高和成本较低的特点。

本发明的技术方案是：基于视觉的待嫁接苗的子叶可调式排序装置，包括机架、用于抓取穴盘幼苗的夹爪单元以及控制单元，其特征在于：该排序装置还包括设置在机架底部并用于运送穴盘的传送单元、横跨在传送单元上方并用于水平移动夹爪单元的平移单元、安装在平移单元上并用于驱使夹爪单元竖直移动和绕竖直轴线转动的定位单元以及设置在机架中对穴盘幼苗进行拍照的摄像单元；

所述传送单元包括由电机驱动的一对平行设置并用于运送穴盘的主传送带和副传送带；

所述摄像单元包括一设置在主传送带上方并用于竖直向下拍摄幼苗的顶端摄像头以及一设置在主传送带运行方向末端并用于水平拍摄幼苗的前置摄像头；

所述平移单元包括一水平设置在传送单元上方且长度方向垂直于传送单元运行方向的导向架、安装在导向架中的同步带、可在导向架的导轨上滑动的滑块、安装在滑块顶端的水平电机以及由水平电机驱动并与同步带啮合配合的带轮；

所述定位单元包括固定在滑块底端的安装架、设置在安装架中的旋转电机、可绕竖直轴线转动地定位在安装架底端并由旋转电机驱动的旋转架以及固定在旋转架上并可竖直向下伸缩的双杆气缸。

所述夹爪单元包括一薄型气缸、固定在薄型气缸上的连接板、垂直固定在连接板上的安装板、一对可转动地铰接在安装板上的夹持臂、固定在薄型气缸的活塞杆顶端的推杆、两端分别可转动地铰接在夹持臂动力臂和推杆上的连杆；所述薄型气缸通过固定板连接在双杆气缸的活塞杆顶端；薄型气缸的活塞杆垂直穿越连接板中心位置的通孔后与推杆连接；所述夹持臂的夹持端为L形。

所述控制单元包括用于分析处理摄像单元信号并分别控制摄像单元、传送单元、平移单元、定位单元和夹爪单元工作的计算机。

所述机架由铝合金制成。

本发明的有益效果是：

本发明通过摄像单元来获取幼苗的苗径大小和子叶方向等信息，并通过夹爪单元、平移单元以及伸缩旋转单元的互相配合来重新排列幼苗顺序和调整子叶方向；因此，本发明不仅结构简单、生产效率高而且使用效果明显，能够为幼苗后续的高速嫁接做好必要的准备。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明中滑块、水平电机、定位单元和夹爪单元的立体结构示意图。

图3是本发明中平移单元和安装架的立体结构示意图。

图4是本发明中旋转架的立体主视结构示意图。

图5是本发明中双杆气缸和夹爪单元的立体结构示意图。

图6是穴盘的立体结构示意图。

图7是幼苗排序前后的对比示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

本发明主要包括以下部件：机架1、主传送带2、副传送带3、前置摄像头4、顶端摄像头5、滑块6、安装架7、旋转电机8、旋转架10、带轮11、水平电机12、双杆气缸13、固定板14、薄型气缸15、推杆16、夹持臂17、连杆18、安装板19、同步带20、导向架21、导轨21-1、连接板22。

本发明的结构如下：