[發(fā)明專(zhuān)利]一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)及栽植方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711129623.9
• 申請(qǐng)日: 2017-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107750552A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金鑫;彭林;黃嶸彪;付俊發(fā);莫秀興;吳作發(fā);崔志瑩
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01C11/02
• 分類(lèi)號(hào): A01C11/02;A01G2/00
• 代理公司: 洛陽(yáng)公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 孫笑飛

1.一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)，該栽植系統(tǒng)包括一個(gè)行走栽植機(jī)構(gòu)和若干組執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述行走栽植機(jī)構(gòu)包括行走輪和鴨嘴式栽植單元，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的缽苗通過(guò)一個(gè)導(dǎo)苗管與鴨嘴式栽植單元對(duì)應(yīng)承接，鴨嘴式栽植單元將接收的缽苗進(jìn)行栽植，其特征在于：每組執(zhí)行機(jī)構(gòu)均包括取苗投苗系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

所述取苗投苗系統(tǒng)包括：

用于實(shí)現(xiàn)苗盤(pán)在豎直方向移動(dòng)的豎直輸送機(jī)構(gòu)，所述豎直輸送機(jī)構(gòu)包括第一步進(jìn)電機(jī)，第一步進(jìn)電機(jī)由第一驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；

用于實(shí)現(xiàn)苗盤(pán)在水平方向移動(dòng)的水平輸送機(jī)構(gòu)，所述水平輸送機(jī)構(gòu)包括第二步進(jìn)電機(jī)，第二步進(jìn)電機(jī)由第二驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；

用于將苗盤(pán)分離成缽苗和空苗盤(pán)的頂針機(jī)構(gòu)，所述頂針機(jī)構(gòu)包括第三步進(jìn)電機(jī)，第三步進(jìn)電機(jī)由第三驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；

用于抓取頂針機(jī)構(gòu)頂出的缽苗并輸送的抓取機(jī)構(gòu)，所述抓取機(jī)構(gòu)包括取苗機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)，取苗機(jī)構(gòu)包括用于取苗的苗爪以及用于驅(qū)動(dòng)苗爪工作的第七驅(qū)動(dòng)器，輸送機(jī)構(gòu)包括第四步進(jìn)電機(jī)，第四步進(jìn)電機(jī)由第四驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；

用于接住取苗機(jī)構(gòu)投放的缽苗，并將缽苗運(yùn)送至預(yù)設(shè)位置進(jìn)行栽植的投苗機(jī)構(gòu)，所述投苗機(jī)構(gòu)包括第五步進(jìn)電機(jī)，第五步進(jìn)電機(jī)由第五驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；

所述控制系統(tǒng)包括總控制器、開(kāi)關(guān)組和GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)，所述總控制器還連接有：

第一控制器，第一控制器與所述第一驅(qū)動(dòng)器電連接；

第二控制器，第二控制器與所述第二驅(qū)動(dòng)器電連接；

第三控制器，第三控制器與所述第三驅(qū)動(dòng)器電連接；

第四控制器，第四控制器與所述第四驅(qū)動(dòng)器電連接；

第五控制器，第五控制器與所述第五驅(qū)動(dòng)器電連接；

第六控制器，第六控制器與所述行走輪的驅(qū)動(dòng)器電連接；

第七控制器，第七控制器與所述第七驅(qū)動(dòng)器電連接；

所述GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)和第六控制器電連接，用于實(shí)時(shí)接收GPS坐標(biāo)信號(hào)，對(duì)行走輪的行進(jìn)路線(xiàn)進(jìn)行跟蹤以及修正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)，其特征在于：該栽植系統(tǒng)包括三組執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)，其特征在于：所述開(kāi)關(guān)組包括三個(gè)開(kāi)關(guān)，分別是第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)，且該三個(gè)開(kāi)關(guān)均設(shè)置在豎直輸送機(jī)構(gòu)上。

4.利用權(quán)利要求3所述的一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)的栽植方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、通過(guò)圖形像素分析軟件，導(dǎo)出像素坐標(biāo)；

步驟二、第五控制器根據(jù)像素坐標(biāo)控制投苗機(jī)構(gòu)投放相應(yīng)的缽苗，第六控制器控制行走輪通過(guò)規(guī)劃好的路線(xiàn)進(jìn)行移動(dòng)栽植工作；

步驟三、在移動(dòng)栽植工作過(guò)程中，使用GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行路線(xiàn)跟蹤；

步驟四、GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)判斷行走輪與按照規(guī)劃好的路線(xiàn)進(jìn)行移動(dòng)栽植工作路線(xiàn)是否偏航；若偏航，第六控制器獲取GPS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)中的INS數(shù)據(jù)對(duì)行走輪的行走路線(xiàn)進(jìn)行修正，并繼續(xù)完成移動(dòng)栽植工作；若無(wú)偏航，繼續(xù)完成移動(dòng)栽植工作。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種田園圖案有序栽植系統(tǒng)的栽植方法，其特征在于：步驟二中的移動(dòng)栽植工作包括復(fù)位模式和工作模式，所述復(fù)位模式用于實(shí)現(xiàn)在機(jī)器開(kāi)始栽植工作前，將投苗孔前的投苗盒全部裝填完畢這一工作狀態(tài)，所述工作模式用于復(fù)位模式完成后，實(shí)現(xiàn)連續(xù)移栽的工作狀態(tài)。