[發(fā)明專利]一種用于穴盤苗移栽的取苗植苗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310263824.3
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN103340051A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡建平;嚴宵月;何俊藝;繆小花
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01C11/02
• 分類號: A01C11/02
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備領(lǐng)域，具體涉及一種穴盤缽苗移栽機器人取苗植苗過程中的路徑規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

穴盤育苗過程中，為使作物獲得足夠的生長空間，需將缽苗從高密度盤移栽至低密度盤或花盆。由于人工移栽具有效率低、成本高、移栽質(zhì)量難以保證等缺點，自20世紀80年代開始，國內(nèi)外便致力于對穴盤缽苗自動移栽技術(shù)的研究。

取苗末端執(zhí)行器是缽苗移栽機的重要組成部分，為提高抓取成功率，現(xiàn)多采用多針式夾取裝置。如南京農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的用步進電機驅(qū)動圓柱凸輪控制取苗針伸縮的旱地穴盤苗移栽機末端執(zhí)行器(公開號：CN201444755U)；浙江大學研發(fā)的帶有取苗和剔苗兩大執(zhí)行部件的穴盤苗移缽系統(tǒng)雙驅(qū)動末端執(zhí)行器(公開號：CN202406514U)；江蘇大學研發(fā)的機械可伸縮的兩指四針式和四指四針式的穴盤苗自動移栽取放苗裝置(公開號：CN102934555A，?CN102934557A)。此類末端執(zhí)行器，對基質(zhì)的破損度較小，抓取成功率較高，但在移植苗葉大、穴盤密度大的幼苗時，易出現(xiàn)夾帶取苗、植苗干涉等現(xiàn)象。

對于缽苗移栽機器人，目前國內(nèi)外普遍采用直線滑軌實現(xiàn)取苗爪的上下、平移運動。如沈陽農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的一種可將缽苗從高密度盤移至低密度盤或容器的穴盤苗自動移栽機(公開號：CN202269169)；劉凱、辜松等人研發(fā)的一種機械手數(shù)量可調(diào)且?guī)в行睹绱底斓臏厥已砻缫圃詸C(公開號：CN202269169)；荷蘭Pic-O-Mat?PC系列自動移載機、意大利Transplanter?RW系列移栽機及澳大利亞Transplant?Systems公司生產(chǎn)的XT616型茶葉穴盤苗專用移栽機等。這類移栽機均采用多組取苗爪同時作業(yè)，移栽效率高且運行平穩(wěn)。工作時，取苗爪從供苗盤上方垂直下降取苗，取苗后垂直上升到苗高上方，然后平移至植苗盤上方，垂直下降植苗。在實際使用中發(fā)現(xiàn)：對于苗葉大的幼苗，如黃瓜、西紅柿、小白菜等缽苗，當移栽機取苗爪從供苗盤上方下降取苗時，由于穴盤密度大，缽苗苗葉相互交疊，易造成取苗爪夾帶相鄰幼苗苗葉一起取出，從而影響取苗質(zhì)量；當移栽機取苗爪到達植苗盤上方下降植苗時，由于已移植好的相鄰幼苗苗葉擋在待植穴孔上方，易出現(xiàn)待植缽苗夾帶相鄰幼苗苗葉一起植入穴孔中，從而影響幼苗生長。針對上述現(xiàn)象，本發(fā)明提供一種帶有針式取苗爪的穴盤缽苗移栽機器人取苗植苗方法，在降低傷苗率的同時，提高缽苗移栽效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于穴盤苗移栽的取苗植苗方法，避免夾帶取苗和植苗干涉現(xiàn)象的發(fā)生，降低傷苗率，提高移栽效率。

為了解決以上問題，本發(fā)明通過規(guī)劃從供苗盤取苗順序，到植苗盤植苗順序，以及移栽機器人取苗爪取苗、植苗路線及高度，來確保穴盤缽苗移栽機器人平穩(wěn)快速移植，具體技術(shù)方案如下：

????一種用于穴盤苗移栽的取苗植苗方法，其特征在于供苗盤1和植苗盤2并行放置在輸送帶3上，將所述供苗盤1和植苗盤2相互靠近的一側(cè)定義為各自的內(nèi)側(cè)，相互遠離的一側(cè)定義為各自的外側(cè)；取苗爪4在移栽機器人驅(qū)動下從供苗盤1中按從內(nèi)側(cè)到外側(cè)的順序依次取苗，從植苗盤2中按從外側(cè)到內(nèi)側(cè)的順序依次植苗；具體包括以下步驟：

第一步，取苗步驟：取苗爪4在供苗盤1上方作垂直下降、水平滑移、出針取苗、垂直上升運動，具體為取苗爪4在抓取供苗盤1每一行內(nèi)側(cè)的第一棵缽苗時，取苗爪4均從位于兩穴盤中間空擋上方的零點位置O垂直下降取苗爪零位高度h到達穴盤上方，再水平滑移距離L至供苗盤1內(nèi)側(cè)第一棵缽苗所在穴孔中心位置，然后出針取苗，取苗后垂直上升高度h₁；取苗爪4依次抓取供苗盤1每一行內(nèi)側(cè)第二棵到最后一棵缽苗時，取苗爪4均從前一個已取缽苗穴孔中心上方垂直下降高度h₁，再水平滑移一個供苗盤穴孔中心距離L₁至待取缽苗所在穴孔中心位置，然后出針取苗，取苗爪4取苗后垂直上升高度h₁；

第二步，運苗步驟：取苗爪4攜帶缽苗從供苗盤1上方平移至植苗盤2待植穴孔的相鄰空穴孔中心上方；

第三步，植苗步驟：取苗爪4垂直下降高度h₁，再向外側(cè)水平滑移一個植苗盤穴孔中心距離L₂至待植穴孔中心位置，縮針放苗；

第四步，返回步驟：取苗爪4放苗后空回垂直上升高度h₁，并從植苗盤2上方返回平移至供苗盤1上方；