[發明專利]一種單目識別式棉花打頂機

在審

• 申請號: 201610033413.9
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN106982654A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 李霞;沈曉晨;宋歡;王維新;賀曉;趙新
• 申請（專利權）人: 石河子大學
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08;G06T7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種用于棉花打頂的機械設備，特別涉及一種基于單目識別系統的棉花打頂機，屬于農業機械領域。

背景技術

棉花打頂是指通過去掉棉花頂尖，從而消除棉花的頂端生長優勢的過程。由于新疆地區入冬時間較早，棉花的生長周期較短，因此需要通過去除頂端優勢抑制主莖枝葉生長，所以棉花打頂是棉花整枝工作的中心環節。通過打頂，使得生殖器官充分生長，減少無效的主莖枝葉等對水分、營養的消耗，從而促使棉株早結鈴，多結鈴，使得棉株生長趨勢能呈現塔形，便于充分光合作用，提高棉株產量，并有利于機械采收。

國外棉花打頂機出現較早，但是由于國外的生物科技發展很快，藥物打頂逐漸代替了機械打頂，然而新疆地區土地本就比較貧瘠，藥物打頂對于土地的傷害較大，顯然不適合，所以機械打頂是棉花打頂發展的主要趨勢。

我國對棉花打頂機的研究起步較國外晚，目前，打頂機的打頂機構主要有滾筒式和甩刀式，兩者均為無支撐切割，能耗大，現有的棉花打頂機仿形方式主要為：機械接觸式，紅外線感應式和超聲波感應式，機械接觸式干擾較多，精度不高，田間光線復雜，紅外感應式則需要較高要求的光干擾環境，所以很難實現其作用，超聲波感應式，可靠性，以及精度均較高，但是沒有方向感應。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術所存在的不足，提供一種棉株高度可精確仿形，實施效果好，解決棉花打頂問題的一種單目識別式棉花打頂機。

本發明為一種單目識別式棉花打頂機，包括扶禾裝置、打頂與升降裝置、牽引與支撐裝置、圖像采集處理裝置、動力裝置和機架，其特征在于扶禾裝置位于機架的下端與機架連接，圖像采集處理裝置設在扶禾擋板內端，打頂與升降裝置設在機架板的下端，可進行棉株頂端打頂追蹤，牽引裝置設在機架的前部與拖拉機的牽引裝置連接。

所述的機架包括后梁、橫梁、前梁和機架板，上述的后梁與前梁用四個橫梁固定在一起組成整個機架，機架板安裝在橫梁的后下方，用于安放其他零部件。

所述的動力裝置包括固定梁、錐齒輪組、帶輪傳動組，齒輪變向傳動組，上述的錐齒輪組工作時與拖拉機動力輸出裝置相連接，拖拉機動力軸與錐齒輪組相連接，錐齒輪組另一端與帶輪相連接，帶輪通過傳動帶將部分動力傳遞給部分扶禾單體，剩余部分動力給齒輪變向傳動組，從而改變轉向，使得余下部分扶禾單體反向轉動，為實現扶禾單體的嚙合運動提供動力。

所述的圖像采集處理裝置包括五組圖像采集室，每組圖像采集室由四個均布的鹵素燈和一個CCD相機組成，CCD相機設置在采集室中間，四個鹵素燈分布在CCD相機四周，以實現均勻的光線分布。

所述的扶禾裝置包括分形板、扶禾板、連接板、帶橡膠錠的橡膠套、寬帶輪、寬傳動帶、主動帶輪軸、從動帶輪軸、主動齒輪、從動齒輪、從動齒輪軸、帶座軸承，扶禾板豎著連接在機架板左右兩側的下端，分形板連接在一對相錯的扶禾板前后兩端，主動帶輪軸上固定著帶座軸承，上端連接在帶輪，下端連接在兩個寬帶輪和一個主動齒輪，帶座軸承連接在機架板下端，主動齒輪與從動齒輪嚙合，從動齒輪軸一端通過帶座軸承連接在機架板內側，從動齒輪軸上套有從動齒輪和一個帶輪，通過傳動帶帶動另一側從動帶輪軸上的帶輪，使得主動帶輪軸與另一側從動帶輪軸的轉向相反，從而讓棉株收攏，從動帶輪軸一端通過帶座軸承連接在機架板內側，軸上連接著兩個寬帶輪，寬傳動帶連接在主動帶輪軸上的寬帶輪和同一側從動帶輪軸上的寬帶輪上，帶橡膠錠的橡膠套套在寬傳動帶上，連接板置于兩寬帶輪之間。

所述的打頂與升降裝置包括鋼絲固定栓、定滑輪、動滑輪、鋼絲繞組、彈簧、齒輪傳動組、繞組傳動軸、鋸齒割刀、可控電機、電機固定板，鋼絲固定栓固定在扶禾板內側右上端，定滑輪固定在扶禾板內側左上端且在鋼絲固定栓正左端，動滑輪連接在鋸齒割刀左右兩端，鋸齒割刀橫跨在一對扶禾板矩形槽中，可在槽中上下滑動，彈簧一端連接在鋸齒割刀一側的下方，另一端連接在矩形槽下方，繞組傳動軸連接在扶禾板內側左下端且在定滑輪正下方，鋼絲繞組和繞組齒輪均固定在繞組傳動軸上，繞組齒輪與電機齒輪嚙合，電機齒輪連接著可控電機，可控電機與電機固定板連接，電機固定板連接在扶禾板內側，鋼絲繩一端纏在鋼絲繞組上，另一端繞過定滑輪和動滑輪，固定在鋼絲固定栓上，當電機收到信號時通過齒輪傳動組帶動鋼絲繞組轉動一定圈數，使得鋼絲繩收緊或放開一定長度，帶動動滑輪上升或下降一定高度，從而實現鋸齒割刀的精確升降，而由于扶禾裝置使得棉株固定且向鋸齒割刀以一定速度靠近，從而實現了有支撐切割的動作。