[发明专利]一种大蒜芽苗破膜机器人及其使用方法

说明书

本发明涉及一种大蒜芽苗破膜机器人及其使用方法，其中大蒜芽苗破膜机器人包括行走装置、驱动装置、图像处理装置、控制箱、破膜装置；所述行走装置包括装有四个定向车轮的机械架车体，且机械架顶部载有一固定平台；所述驱动装置固定装在固定平台上，驱动Delta机械臂运转；所述图像处理装置位于装在固定平台上的控制箱内，用于处理收集到的蒜苗图像信息并传递给控制箱；所述破膜装置包括Delta机械臂和破膜钩，二者之间通过一Y型连接件连接。本发明针对部分蒜苗未能自行顶破所覆盖的地膜这一情况进行设计，通过自动识别芽苗与定位，完成蒜苗的破膜作业，节省了人力提高了效率，减小了对泥泞蒜地的压实作用。

技术领域

本发明涉及农业机械设备技术领域，尤其涉及到一种大蒜芽苗破膜机器人及其使用方法。

背景技术

我国是全球最主要的大蒜生产国、消费国和出口国，出口额占世界出口总额的一半以上。大蒜营养丰富，用途广泛，具有抑菌、杀菌、抗癌等医疗作用。我国大蒜种植区域分布广泛，大多以小而散的农户生产种植为主，经营模式以自产自销为主。

给大蒜覆膜主要是为了保持地温，保持土壤水肥不易流失，并且抑制蒜地里的杂草生长。大蒜在出苗后，要想正常生长，首先就要顶破覆盖在土上的地膜，不然这层膜会抑制住大蒜的生长。

目前蒜苗破膜主要依靠人力来完成，从最开始直接用手抠破地膜，到用细棍棒挑破地膜，再到用细钩子钩破地膜。无论是哪种方法，都需要花费大量人力和物力，劳动强度大，机械化程度较低。制约蒜苗破膜技术发展的关键问题主要是：蒜苗芽尖长到1-2厘米高时刚好可以触及地膜并顶破地膜生长出来。但是，如果这时候地膜与地面的距离太大，就会导致刚出芽的大蒜不能够及时顶破地膜，错过了良好的破膜时机。当蒜苗再长大一些，会变得柔软，就很不容易顶破地膜。按照传统的人工破膜方法，由人亲自去弄破地膜使蒜苗长出来，有着一定伤害蒜苗的风险。若用传统的机器来进行破膜作业，可能误伤蒜苗的同时会将其他没有顶破地膜的蒜苗其上方地膜破开，使一些还没有成熟的蒜苗过早暴露出来。因此，现阶段需要一种大蒜芽苗破膜机器人来解决存在的这些问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种大蒜芽苗破膜机器人及其使用方法，能够通过识别蒜苗颜色和生长高度来判断蒜苗是否成熟，并精准钩破覆盖在蒜苗上的地膜使其露出，节省人力和物力的同时，提高了工作效率。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种大蒜芽苗破膜机器人，包括行走装置，以及安装在所述行走装置上的图像采集装置、破膜装置和控制箱，所述图像采集装置电连接图像处理装置，图像处理装置电连接设置在控制箱内的控制系统，所述控制系统电连接破膜装置的驱动装置。

本方案通过行走装置带动整机行走，通过图像采集装置采集蒜苗信息，并将信息传至图像处理装置，图像处理装置对信息进行识别和判断，并将此信息传送给控制箱内的控制系统，以此来控制破膜装置到达指定位置进行破膜作业。

作为优化，所述破膜装置包括Delta机械臂和驱动Delta机械臂动作的驱动装置，Delta机械臂的下端安装有破膜钩。本优化方案的破膜装置通过Delta机械臂带动破膜钩移动实现破膜，提高了动作的精确性，而且方便控制。

作为优化，Delta机械臂的下端通过Y型件与破膜钩连接，Y型件与Delta机械臂铰接，破膜钩安装在Y型件的底面。本优化方案通过设置Y型件，方便与Delta机械臂进行连接，利用Y型件的三个延伸块的共具有的六个侧面，分别与Delta机械臂的六根臂杆连接，结构更加合理。

作为优化，所述行走装置包括机械架、固接于机械架顶部的固定平台，以及安装在机械架下端的四个呈矩形分布的定向车轮，前端的两定向车轮分别连接有轮边电机，两轮边电机与所述控制系统电连接。本优化方案的行走装置以机械架为主体结构，前端的两定向车轮分别连接有轮边电机，从而可以分别控制前端两定向轮的转速，从而实现位于前端的两个定向车轮的差速转动，通过两个前端车轮之间的转速差，使两个车轮以转动的形式做不等距的行驶，达到调整行进方向的目的。