[發明專利]一種多用途硬莖植物扦插作業末端執行器

有效

• 申請號: 201710576469.3
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107223393B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 楊啟志;孫夢濤;李雯;蔡靜;顧俊;胡建平;郭建倫
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01G2/10
• 分類號: A01G2/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出了一種多用途硬莖植物扦插末端執行器，包括動平臺、推桿氣缸、推桿、推桿連接塊、剪切氣缸、氣動剪切器、夾持氣缸、氣動夾持器、軸承連接塊、關節球軸承和限位螺釘；該裝置可安裝在與其相配套機器人上。在扦插作業中要求完成剪切、夾取、插土這三個動作。通過圖像識別反饋技術，首先通過圖像識別技術得到條狀苗的位置，然后根據圖像識別的結果，在末端執行器上完成剪切、夾取和插土三個動作。一個工作周期過程中，該末端執行器不僅要完成插土這一個動作，還完成對硬莖植物扦插部位的夾取以及剪切，從而實現末端執行器的多用途化，能夠滿足多種硬莖植物扦插需求，實現自動化剪、插的作業過程，以提高扦插作業的質量和扦插勞動生產效率。

技術領域

本發明屬于設施農業中自動化移栽研究領域，具體涉及一種多用途硬莖植物扦插末端執行器。

背景技術

目前花卉、蔬菜等一些植物有很多采用扦插的種植方式來培育。扦插也稱插條，是一種常用的植物繁殖方法。可以剪取植物的莖、枝、根等，或插入土中、沙中，或浸泡在水中，等到生根后就可栽種。相對于其它的育苗方式植物扦插具有眾多優勢。扦插的一個最大的優勢是能夠大幅節約育苗成本，育苗周期短，可以實現苗在短時期內大量繁殖，快速成型。另外扦插屬于無性繁殖，可以較好地保持母本的優良特性，植物的生長勢和抗逆性比較強。但是我國目前的扦插育苗方式機械自動化程度較低主要以人工為主，其作業效率低，工作量大且生產效率低，從而生產成本變高，并且連續工作容易疲勞，扦插質量難以保證，不利于實現大面積作業，故無法滿足集約化育苗生產的需求，嚴重制約了農業現代化水平。扦插機器人的出現為此問題的解決提供了新的途徑，其中最核心的部件之一是扦插機器人的末端執行器，相當于人手，是實現待扦插部分夾取、姿態調整的關鍵，為此，設計一種能夠可用于植物扦插作業的末端執行器實現扦插機器人的穩定、準確工作尤為重要，對于提高勞動生產率，降低勞動作業強度，促進扦插育苗的機械化現代化發展具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題的一種基于并聯高速移栽機器人提供一種多用途硬莖植物扦插末端執行器。該扦插末端執行器安裝在并聯高速移栽機器人的動平臺上，能夠滿足多種硬莖植物扦插需求，實現自動化剪、插的作業過程，以提高扦插作業的質量，提高扦插勞動生產效率。

本發明的技術方案是：一種多用途硬莖植物扦插作業末端執行器，包括動平臺、推桿氣缸、推桿、推桿連接塊、剪切氣缸、氣動剪切器、夾持氣缸、氣動夾持器、軸承連接塊、關節球軸承和限位螺釘；

所述動平臺上方開有通孔，所述推桿氣缸安裝在動平臺上面，且穿過所述通孔與下面的推桿的一端固定連接；

所述推桿連接塊上表面與推桿的另一端固定連接，下表面與剪切氣缸固定連接；剪切氣缸推桿頂部與氣動剪切器的頂端轉動副連接，通過剪切氣缸推桿伸縮控制氣動剪切器執行端的開合；

所述關節球軸承的一端與動平臺下面連接，所述限位螺釘穿過動平臺的螺紋孔卡在關節球軸承的兩側限制關節球軸承左右移動；所述關節球軸承的另一端與軸承連接塊上面轉動副連接，所述夾持氣缸與軸承連接塊下面固定連接；所述夾持氣缸推桿頂部與氣動夾持器的頂端轉動副連接，通過夾持氣缸推桿伸縮控制氣動夾持器執行端的開合。

上述方案中，所述剪切氣缸推桿頂部開有長槽，且長槽上下開有通孔；所述氣動剪切器的頂端安裝在長槽內，且通過銷釘穿過通孔與推桿形成轉動副連接。

上述方案中，還包括若干氣管接頭，所述氣管接頭分別安裝在推桿氣缸、剪切氣缸和夾持氣缸的氣口處。

上述方案中，所述氣動剪切器的執行切割部位為兩個截面為梯形的刀片。

上述方案中，所述動平臺下面開有螺紋孔，所述關節球軸承的一端通過螺紋固定連接在動平臺下面的螺紋孔內。

上述方案中，所述關節球軸承的另一端通過銷釘與軸承連接塊的上面轉動連接。