[發(fā)明專利]一種甘蔗分蘗間苗及種植管理機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011623736.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN112715077B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丘立杭;羅含敏;周慧文;閆海鋒;吳建明;周忠鳳;范業(yè)賡;陳榮發(fā);段維興;劉俊仙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
• 主分類號(hào): A01B49/06
• 分類號(hào): A01B49/06;A01B49/04;A01G3/08;A01G3/00;B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 南寧東之智專利代理有限公司 45128
• 代理人: 嚴(yán)涓逢;汪治興

本發(fā)明涉及甘蔗種植管理機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種甘蔗分蘗間苗及種植管理機(jī)，包括機(jī)架，所述機(jī)架前部設(shè)有視覺相機(jī)、兩側(cè)設(shè)有機(jī)械手，機(jī)械手端部設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)，所述視覺相機(jī)、機(jī)械手和剪切機(jī)構(gòu)分別與PLC控制器電連接；視覺相機(jī)識(shí)別甘蔗分蘗苗，并將圖形傳送至PLC控制器，PLC控制器根據(jù)識(shí)別到的甘蔗分蘗苗數(shù)下達(dá)分蘗苗摘除指令，并控制機(jī)械手及剪切機(jī)構(gòu)工作，摘除多余的甘蔗分蘗苗。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)甘蔗分蘗的間苗和定苗，構(gòu)建單位面積合理群體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)甘蔗分蘗成莖的比例，提高有效莖數(shù)，同時(shí)可兼具深耕開行、施肥、除草和培土一體化功能，且在宿根蔗管理時(shí)還能破壟松蔸，可與甘蔗種植機(jī)相配套，實(shí)現(xiàn)甘蔗的全程機(jī)械化管理，提高甘蔗的產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及甘蔗種植管理機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甘蔗分蘗間苗及種植管理機(jī)。

背景技術(shù)

甘蔗的產(chǎn)量來源于單莖重和有效莖數(shù)，促進(jìn)分蘗和提高分蘗成莖的比例決定了甘蔗有效莖數(shù)，同時(shí)分蘗也是甘蔗理想株型建成的關(guān)鍵，由此可見，合理的甘蔗群體結(jié)構(gòu)對(duì)其產(chǎn)量意義重大。甘蔗基本苗數(shù)和分蘗共同決定甘蔗有效莖數(shù)，其中分蘗的貢獻(xiàn)最大。在甘蔗種植生產(chǎn)中，難免出現(xiàn)死苗、缺苗和缺蔸等普遍問題，而這些問題除了與蔗芽質(zhì)量和種性（即品種種性）息息相關(guān)，更是甘蔗分蘗能力的直接體現(xiàn)，而分蘗的多少與種植管理措施/技術(shù)密不可分。甘蔗分蘗可分為有效分蘗和無效分蘗，有效分蘗一般可長(zhǎng)成原料蔗蔗莖，而無效分蘗一部分會(huì)消亡，一部分以生長(zhǎng)受抑制的形式與有效分蘗共存于整個(gè)甘蔗生長(zhǎng)期，在營(yíng)養(yǎng)、水分和糖分分配上也與有效分蘗存在著極大的競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)一步限制有效分蘗的成長(zhǎng)空間，從而影響甘蔗品質(zhì)和產(chǎn)量。不管如何，無效分蘗在生產(chǎn)上會(huì)與有效分蘗存在資源競(jìng)爭(zhēng)，包括水分、養(yǎng)分、光合物質(zhì)分配等，極其不利于有效分蘗后期生長(zhǎng)和糖分積累；此外，分蘗強(qiáng)的甘蔗品種還存在有效分蘗過多，彼此間的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)影響分蘗的成莖率、蔗莖后期生長(zhǎng)和節(jié)間糖分積累。因此，合理控制甘蔗分蘗有助于甘蔗高產(chǎn)栽培，也對(duì)甘蔗理想群體結(jié)構(gòu)建成意義重大。

目前，甘蔗的種植已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)機(jī)械化種植，而尚未配套有機(jī)械化的甘蔗分蘗間苗裝置，僅依靠人工移除甘蔗的分蘗進(jìn)行間苗和定苗，工作量大，且農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大都進(jìn)城務(wù)工，在甘蔗管理期很難找到適量的勞動(dòng)力對(duì)甘蔗進(jìn)行有效管理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種甘蔗分蘗間苗及種植管理機(jī)，從而克服現(xiàn)有移除甘蔗分蘗苗實(shí)現(xiàn)間苗和定苗需要大量人工操作的缺陷，與甘蔗種植機(jī)相配套，實(shí)現(xiàn)甘蔗的全程機(jī)械化管理，提高甘蔗的產(chǎn)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種甘蔗分蘗間苗及種植管理機(jī)，包括帶輪子的機(jī)架，所述機(jī)架前部設(shè)有視覺相機(jī)，所述機(jī)架設(shè)有機(jī)械手，所述機(jī)械手遠(yuǎn)離所述機(jī)架一端設(shè)有剪切機(jī)構(gòu)，所述視覺相機(jī)、機(jī)械手和剪切機(jī)構(gòu)分別與PLC控制器電連接；所述視覺相機(jī)用于識(shí)別甘蔗分蘗苗，并將圖形傳送至PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)識(shí)別到的甘蔗分蘗數(shù)下達(dá)分蘗摘除指令，并控制機(jī)械手及剪切機(jī)構(gòu)工作，摘除多余的甘蔗分蘗苗。可根據(jù)不同甘蔗品種保留不同數(shù)量的甘蔗分蘗苗，如每株甘蔗保留2-4株健壯的甘蔗分蘗苗。通過機(jī)械手進(jìn)行甘蔗分蘗摘除，可降低人工操作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，并能解決勞動(dòng)力短缺的問題。優(yōu)選的，所述視覺相機(jī)采用360°全景視覺相機(jī)。

優(yōu)選的，所述機(jī)械手包括X軸導(dǎo)軌、Y軸導(dǎo)軌、Z軸導(dǎo)軌和R轉(zhuǎn)軸，所述X軸導(dǎo)軌上驅(qū)動(dòng)連接有X滑塊，所述X滑塊與Z軸導(dǎo)軌固定連接，所述Z軸導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)連接有Z滑塊，所述Z滑塊固定連接有Y軸導(dǎo)軌，所述Y軸導(dǎo)軌上驅(qū)動(dòng)連接有Y滑塊，所述Y滑塊上設(shè)有所述剪切機(jī)構(gòu)和R轉(zhuǎn)軸；所述X滑塊、Y滑塊和Z滑塊分別由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)所述R轉(zhuǎn)軸由R軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并與所述剪切機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。所述X滑塊、Y滑塊和Z滑塊可分別有三個(gè)不同的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，與同步電機(jī)相比，控制精度更高。

優(yōu)選的，所述X軸導(dǎo)軌設(shè)于所述機(jī)架的一側(cè)，所述X軸導(dǎo)軌通過間隔設(shè)置的調(diào)整臂和調(diào)整油缸與所述機(jī)架相連。即所述調(diào)整臂和調(diào)整油缸兩端分別與機(jī)架和X軸導(dǎo)軌鉸接，所述調(diào)整油缸由PLC控制，通過控制調(diào)整油缸的伸縮調(diào)整X軸導(dǎo)軌和機(jī)架間的距離，滿足不同行距甘蔗的作業(yè)需求。