[發明專利]一種自適應穗高撥受式雜交水稻育種裝置及控制方法

有效

• 申請號: 202011137759.6
• 申請日: 2020-10-22
• 公開（公告）號: CN112352671B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 朱林;周萌;邱建春;董曉彤;李鑫
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: A01H1/02
• 分類號: A01H1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種自適應穗高撥受式雜交水稻育種裝置，其特征在于，包括兩個行走車、連接兩個行走車的軟管；每個行走車均包括車體、驅動車體運動的車體驅動裝置、第一電動伸縮桿以及高度調節裝置；所述第一電動伸縮桿固定端固定于車體上，第一電動伸縮桿頂部的輸出端與高度調節裝置固定連接；所述高度調節裝置包括擺動裝置和夾持軟管的夾持裝置，所述擺動裝置包括擺動盤、擺動驅動裝置，所述擺動盤所在平面豎直設置且平行于行走車運動方向，擺動盤平面內設置開口向上的U型槽，所述夾持裝置設置于U型槽內，擺動驅動裝置驅動夾持裝置沿U型槽運動；

所述擺動驅動裝置包括擺動電機、擺桿，所述擺動電機與第一電動伸縮桿輸出端固定連接，擺動電機輸出軸延伸方向垂直于擺動盤所在平面，所述擺桿一端與擺動電機輸出端固定連接，擺桿延伸方向垂直于擺動電機輸出軸延伸方向；所述擺動盤包括前表面盤和后表面盤，所述后表面盤靠近第一電動伸縮桿，前表面盤與后表面盤之間形成擺桿的擺動空間，所述夾持裝置設置于擺桿側面且靠近前表面盤，所述前表面盤和后表面盤均設置開口向上的U型槽，所述U型槽為與夾持裝置運動軌跡相對應的半圓弧型槽，所述軟管穿過前表面盤和后表面盤的半圓弧型槽，且軟管隨擺桿的擺動在前表面盤和后表面盤的半圓弧型槽內擺動；

所述擺動裝置還包括滾輪，所述滾輪設置于擺桿遠離擺動電機的一端，滾輪軸線延伸方向垂直于擺桿延伸方向，所述擺動盤內設置滑道，滾輪在滑道上滑行；

所述夾持裝置包括第二電動伸縮桿、連接桿、壓板和固定板，所述第二電動伸縮桿固定端固定于擺桿側面，第二電動伸縮桿延伸方向垂直于擺桿，所述第二電動伸縮桿輸出端通過連接桿與壓板連接，壓板通過連接桿與固定板連接，所述固定板固定連接于擺桿側面，固定板延伸方向平行于第二電動伸縮桿延伸方向，所述壓板與固定板之間形成軟管的置放空間，軟管的延伸方向平行于第二電動伸縮桿的延伸方向。

2.根據權利要求1所述的雜交水稻育種裝置，其特征在于，還包括軟管調節裝置，所述軟管調節裝置包括調節電機、軟管轉盤，調節電機與車體固定連接，調節電機驅動軟管轉盤轉動，所述軟管兩端分別固定于兩個行走車的軟管轉盤上，軟管轉盤轉動帶動軟管纏繞在軟管轉盤上。

3.根據權利要求1所述的雜交水稻育種裝置，其特征在于，所述車體驅動裝置包括分別位于車體兩側的兩條履帶、設于車體兩側的履帶輪和支撐輪、設置于車體內驅動履帶輪轉動的驅動電機，所述車體兩側的履帶輪包括主動履帶輪和從動履帶輪，驅動電機驅動主動履帶輪轉動；所述履帶內表面設有齒紋，車體同側的主動履帶輪和從動履帶輪外表面均設有齒紋并內嵌于履帶內與履帶齒紋嚙合；所述主動履帶輪、從動履帶輪以及履帶的齒紋中間設置光滑面，形成“齒紋-光滑面-齒紋”的結構，所述支撐輪在光滑面上滑動。

4.根據權利要求3所述的雜交水稻育種裝置，其特征在于，還包括傳感器，所述傳感器包括溫濕度傳感器、紅外傳感器、光照度傳感器和風向傳感器；所述紅外傳感器設置于U型槽最高處的中間。

5.根據權利要求4所述的雜交水稻育種裝置，其特征在于，還包括信息傳輸與控制模塊，所述信息傳輸與控制模塊用于控制車體驅動裝置、夾持裝置、軟管調節裝置、高度調節裝置以及第一電動伸縮桿，信息傳輸與控制模塊還用于接收和傳輸傳感器的數據。

6.一種對權利要求1至5中任一項所述的雜交水稻育種裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）控制兩個行走車運行到育種田的上風口；

（2）控制兩個行走車沿垂直于風向的方向相反運動，并調整兩個行走車之間軟管的長度；

（3）調整第一電動伸縮桿，使軟管定位于水稻穗頭位置；

（4）控制軟管沿U型槽來回擺動，同時兩個行走車沿順風方向移動。

7.根據權利要求6所述的雜交水稻育種裝置的控制方法，其特征在于，所述步驟（4）軟管沿U型槽來回擺動的角度范圍為，

其中為軟管擺動的起始角度；為軟管擺動的終止角度；和為相對于水平線的角度；為標準化水稻育種田間單株水稻稻穗長度的最小值；為標準化水稻育種田間單株水稻稻穗長度的最大值；R為軟管至U型槽最高處的中點的距離。