[發明專利]一種基于機器視覺的株間除草裝置

在審

• 申請號: 202010029338.5
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111066386A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 權龍哲;姜偉;劉睿琪;張鴻羿;楊春杰;魏廣源;李海龍;李恒達
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: A01B39/18
• 分類號: A01B39/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于機器視覺的株間除草裝置，其特征在于，裝置由三點懸掛、導軌、機體、執行機構組成，三點懸掛由懸掛臂(1)、懸掛臂固定端(2)、懸掛下端(3)組成，導軌由滑軌(30)、滑軌底板(31)、滑塊底板(32)、光軸固定(33)、光軸(34)、滑塊固定(35)、滑塊(36)、推桿電機接頭(37)、推桿電機盒(38)、推桿電機(39)組成，機體由機架(4)、開合臂固定耳(5)、連桿(6)、開合臂(7)、軟軸(9)、軟軸接頭(13)、換向器(14)、連桿連接(15)、齒條(16)、齒條電機(17)、限位開關(18)、限位開關支架(19)、步進電機(20)組成，執行機構由軸套(8)、齒刀(10)、齒刀固定耳(11)、齒刀軸(12)、銅套(29)組成，視覺系統由攝像頭(26)、旋轉架(27)、攝像頭固定(28)組成，控制箱由上蓋(21)、合頁1(22)、合頁軸(23)、合頁2(24)、箱體(25)組成，其中滑軌(30)通過沉頭螺栓固定于滑軌底板(31)，滑塊(36)通過滑塊固定(35)固定于滑塊底板(32)，光軸固定(33)固定于滑塊底板(35)，推桿電機(39)安裝于推桿電機盒(38)內，推桿電機盒(38)固定于滑軌底板(31)上，光軸(34)通過推桿電機接頭(37)與推桿電機(39)相連接，滑塊(36)與滑軌(30)配合安裝，懸掛臂固定端(2)和懸掛下端(3)固定于滑軌底板(31)的另一側，懸掛臂(1)與懸掛臂固定端(2)通過銷連接構成三點懸掛，齒條電機(17)兩側對稱放置，通過螺栓固定于機架(4)上，齒條(16)安裝于齒條電機(17)內，齒條(16)下端與連桿連接(15)通過螺栓連接，連桿連接(15)與兩塊連桿(6)的一端通過銷連接，連桿(6)的另一端與開合臂(7)中間開孔部位通過銷連接，開合臂(7)的上端開孔部位通過開合臂固定耳(5)固定于機架(4)上，限位開關(18)固定于限位開關支架(19)上，限位開關支架(19)通過螺栓與機架(4)固定，開合臂(7)的下端與軸套(8)通過齒刀軸(12)連接，齒刀軸(12)與開合臂(7)間裝配有銅套(29)，一組齒刀固定耳(11)按尺寸焊接于軸套(8)上，一組齒刀(10)與一組齒刀固定耳(11)通過螺栓連接，步進電機(20)固定于機架(4)上，換向器(14)與步進電機(20)配合安裝，換向器(14)的輸出軸安裝有軟軸接頭(13)，軟軸接頭(13)與末端執行器的齒刀軸(12)一側通過軟軸(9)連接來進行動力傳動，攝像頭(26)與旋轉架(27)固定，旋轉架(27)與攝像頭固定(28)通過銷連接，攝像頭固定(28)通過螺栓固定于機架(4)上，控制箱固定于機架(4)上。

2.根據權利要求1所述，整機通過懸掛臂(1)、懸掛臂固定端(2)、懸掛下端(3)構成的三點懸掛與車載平臺進行掛接，攝像頭(26)位于苗帶上方進行視覺檢測，檢測到雜草后齒條(16)向下運動，帶動連桿(6)，進而帶動開合臂(7)關閉，同時步進電機(20)輸出動力到換向器(14)，換向器(14)輸出兩個動力軸，再通過軟軸(9)進行動力的向下傳遞，傳遞到齒刀軸(12)，齒刀軸(12)帶動安裝有齒刀(10)的軸套(8)進行360°的旋轉，兩側齒刀(10)交錯排列的方式可以使兩側齒刀(10)交錯在一起，在旋轉過程中對作業范圍內的雜草進行強力的拉扯和撕碎，開合臂(7)的運動和步進電機(20)的動力輸出配合進行，完成對雜草的鏟除以及對作物的規避。

3.根據權利要求1所述，整機與導軌連接，導軌通過三點懸掛的方式與車載平臺掛接，攝像頭(26)位于苗帶上方進行視覺檢測，識別苗帶的路線，當車載平臺行駛出現誤差以及田間復雜環境造成顛簸時，推桿電機(39)推動滑塊(36)的運動，進而帶動與滑塊底板(32)固定的整機，實現除草裝置的實時運動，保證了除草裝置一直在苗帶上方除草作業，大大的提高了作業的精度。