[發明專利]一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置

在審

• 申請號: 202110066875.1
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN113179723A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 劉姣娣;何捷;許洪振;沈漫林;李強;段玉龍;王明明;劉栩廷
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: A01C14/00
• 分類號: A01C14/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置，屬于農業種植機械領域。包括：制動裝置、蔗種縱向輸送裝置、支撐件、蔗種調向裝置、視覺處理設備及投種轉向裝置?；谝曈X識別技術對蔗種進行識別，分析蔗芽的位置，提前預算出小電機的角位移，完成蔗種蔗芽朝向種溝兩側的定向調整工作；通過投種轉向裝置，配合制動裝置及旋轉盤，完成對蔗種的投種；針對現有技術的不足，本發明公開了蔗種識別定向的蔗種種植裝置，基于該裝置的種植方法可有效提高蔗種的出苗率。

技術領域

本發明涉及一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置，屬于農業種植機械領域。

背景技術

甘蔗種植機類型有整桿式、實時切種式、預切種式三大類，其中國內普遍應用的是實時切種式甘蔗種植機，其核心部件為刀輥型排種裝置，需要輔助人工多，勞動強度大，排種不均勻，種植不規范且還存在漏播的現象。種植甘蔗時蔗芽的朝向對甘蔗的出苗率有巨大影響，當將蔗種調整為蔗芽朝向種溝兩側溝壁時甘蔗出苗率得到提高，目前市面上的甘蔗種植機還未具備蔗種定向功能，現在設計一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置，為人們種植甘蔗提供了一種高效率的蔗種定向種植裝置。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供了一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置。

本發明提供的一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置，包括：蔗種縱向輸送裝置、位于蔗種縱向輸送機構右上方的視覺處理設備、位于蔗種縱向輸送機構的一側的蔗種調向裝置及投種轉向裝置。

所述蔗種縱向輸送裝置用于輸送蔗種，實現蔗種的縱向運動；視覺處理設備位于蔗種縱向輸送裝置的從動鏈輪的正上方，實現對蔗種的圖像采集；蔗種調向裝置用于調整蔗種蔗芽的朝向；投種轉向裝置用于將完成調向的蔗種進行投種。

蔗種進入蔗種縱向輸送裝置，臥式減速電機右旋，輸送帶帶動蔗種向蔗種調向裝置方向移動；蔗種觸碰到檔板后，臥式減速電機停止轉動，此時工業照相機采集蔗種圖像，同時標準舵機轉動，配合轉動臂和支撐臂夾緊蔗種并將其向上抬一段距離后，標準舵機停止轉動；控制器分析蔗芽的坐標，根據蔗芽坐標判斷蔗芽角位移量，控制器控制小電機的旋轉量，小電機轉動，待蔗種中的蔗芽朝向水平兩側后小電機停止轉動，大舵機右旋轉動180°，配合旋轉盤把蔗種調向裝置及被夾持的蔗種轉動180°，馬達轉動，配合擺動手臂將蔗種松開，完成定向種植作業。

在一種實施方式中，所述蔗種縱向輸送裝置包括主動鏈輪、鏈條、從動鏈輪、主動帶輪、從動帶輪、輸送帶；其中臥式減速電機與主動帶輪連接；臥式減速電機帶動主動鏈輪轉動，主動鏈輪帶動輸送帶帶輪轉動，實現對輸送帶上的蔗種的輸送。

進一步地，所述輸送帶為草型紋輸送帶，輸送帶為紅色，所述主動帶輪與從動帶輪的中心距為2.14米；選用草型紋輸送帶，防止蔗種輸送過程中打滑；輸送帶選用與蔗種有較大差異的紅色，降低圖像處理難度。

在一種實施方式中,所述視覺處理設備位于蔗種縱向輸送機構的從動鏈輪的正上方，此處可實現最大程度采集蔗種圖像。

進一步地，所述視覺處理設備包括相機、光源、主機、控制器，相機的圖像采集范圍為輸送帶總長1/4末端區域，避免其他區域對圖像進行干擾。

在一種實施方式中，所述蔗種調向裝置包括轉動臂、支撐臂、橡膠輪、傳感器；傳感器貼附于橡膠輪表面，蔗種觸碰到傳感器，根據壓力值判定蔗種被夾緊，通過轉動臂把蔗種上抬一小段距離，小電機帶動橡膠輪轉動使蔗芽朝向兩側，小電機停止轉動，此時蔗種為理想播種的位置狀態。

進一步地，所述傳感器為壓力傳感器，傳感器貼附于橡膠輪表面以感應蔗種是否被夾緊；傳感器貼附于檔板中心，感應蔗種是否移動至最低點。

進一步地，所述臥式減速電機、小電機、擺動手臂、壓力傳感器與控制器相連，實現各部件的控制。

本發明提供了一種基于視覺識別的蔗種定向種植裝置。本發明的優點如下：