一种马铃薯自动化精量选种催芽系统技术方案

本实用新型专利技术涉及农业自动化生产的技术领域，更具体地，涉及一种马铃薯自动化精量选种催芽系统包括控制装置、备料装置、选种装置和催芽装置，所述备料装置、选种装置、催芽装置分别和控制装置电连接；所述控制装置用于控制备料装置、选种装置和催芽装置的工作；所述备料装置用于获取马铃薯、清洗马铃薯，并将清洗后的马铃薯送至选种装置；所述选种装置用于接收备料装置送来的马铃薯，选取符合育种条件的马铃薯块茎，并将选取好的马铃薯块茎送至催芽装置；所述催芽装置用于接收并储存选种装置选取好的马铃薯块茎，监测并控制马铃薯块茎的育种环境。

A Potato Automatic Precision Seed Selection and Germination Promotion System

【技术实现步骤摘要】
一种马铃薯自动化精量选种催芽系统
本技术涉及农业自动化设备的
，更具体地，涉及一种马铃薯自动化精量选种催芽系统。
技术介绍
马铃薯位居世界粮食作物产量第4名，排在玉米、水稻和小麦之后。中国是世界马铃薯种植面积最大的国家，2015年，我国启动马铃薯主粮化战略，增加马铃薯种植面积。然而我国马铃薯以小规模散户种植为主，机械化与自动化水平落后，造成种植生产过程的人力成本高、经济效益低的现状。马铃薯主要以块茎作为种子，其选种过程较为复杂，播种前剔除霉变、绿皮、畸形、损伤的薯粒，挑选外观体征完好的薯粒为种薯，切块时，需要对种薯、工具、环境消毒以减少种块交叉感染，要求每个块茎应有1至2个芽体，将切好的种块放置在催芽沟内，遮盖保温保湿进行催芽。现阶段，我国马铃薯选种、催芽主要依靠人工方式进行，需要花费大量人力，劳动强度大，生产效率低，整个过程缺乏标准化生产的体系结构，造成了马铃薯产业规模化、自动化的瓶颈。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供了一种能够实现马铃薯选种、催芽自动化生产的设备，具体技术方案如下：一种马铃薯自动化精量选种催芽系统，包括控制装置、备料装置、选种装置和催芽装置，所述备料装置、选种装置、催芽装置分别和控制装置电连接；所述控制装置用于控制备料装置、选种装置和催芽装置的工作；所述备料装置用于获取马铃薯、清洗马铃薯，并将清洗后的马铃薯送至选种装置；所述选种装置用于接收备料装置送来的马铃薯，选取符合育种条件的马铃薯种块，并将选取好的马铃薯种块送至催芽装置；所述催芽装置用于接收并储存选种装置选取好的马铃薯种块，监测并控制马铃薯种块的育种环境。本技术利用控制装置来控制备料装置、选种装置、催芽装置的自动化工作，可以实现马铃薯在育种过程中的前期清洗、输送、外观检测、芽体识别、自动切块、环境监测及控制工作，整个过程可以无需人工参与，完全自动化运行。本技术中控制装置的功能通过电子计算机或者单片机即可实现。作为优选，所述备料装置包括送料装置、储料箱和喷淋装置，储料箱设置在送料装置上方，喷淋装置设置在储料箱和送料装置之间，储料箱设有下料出口。本技术中储料箱用于存放马铃薯，工作时马铃薯从储料箱的开口释放，然后通过喷淋装置对马铃薯进行清洗后落到送料装置上，送料装置将清洗后的马铃薯送至选种装置。作为优选，所述送料装置包括传送带，所述传送带上方沿传送方向依次设有挡板，光传感器和吸盘，光传感器与控制装置电连接，吸盘连接有第四电机，第四电机与控制装置电连接，所述挡板为软质板状结构，挡板与传送带接触。本技术工作时，马铃薯从储料箱上落到传送带上，挡板可避免马铃薯堆砌，确保马铃薯单排输送，光传感器可感知马铃薯的到来，并将信号传送给控制装置，控制装置启动第四电机，第四电机控制吸盘吸取马铃薯，然后将马铃薯送至选种装置。挡板可选用软质聚乙烯复合材料，设置为多层，经过试验，设置为三层，效果最好。光传感器可以设置为两个，对称的设置在传送带两侧，吸盘也可以设置为两个，对称地设置在传送带两侧，可以避免遗漏传送带上的马铃薯，根据需要还可以在传送带的下方设置原料回收箱，当吸盘没有将全部马铃薯送至选种装置时，马铃薯将落入原料回收箱，节约马铃薯。作为优选，所述喷淋装置包括喷淋器、压力阀和第二电机，喷淋器通过水管与压力阀连接，第二电机与压力阀连接，第二电机与控制装置电连接，喷淋器包括至少两个环形喷水管，环形喷水管的内壁设有喷水孔和毛刷。本技术中，根据需要，可以在传送带下设置水箱，压力阀再接一根水管至水箱，或者压力阀可以直接接通装置外的水源，工作时，通过第二电机控制启动压力阀，喷淋器喷水，马铃薯从储料箱落入传送带时将从喷淋器的环形喷水管中穿过，通过水流的冲击和毛刷的洗刷，马铃薯将得到充分清洗，水压根据需要通过压力阀调节，设置多层环形喷水管，可以达到对马铃薯进行短时高效冲洗的目的。作为优选，所述选种装置包括选种箱、摄像头、光源和机械臂，选种箱设有进料口和出料口，摄像头、光源、机械臂设置在选种箱上，摄像头、光源、机械臂分别与控制装置电连接。本技术中，摄像头可采集马铃薯的图像，并发送给控制装置，控制装置对图像进行处理运算，然后控制机械臂选取符合育种条件的马铃薯种块，并送至催芽装置。作为优选，所述摄像头为双目摄像头，所述光源为无影光源，所述机械臂末端设有筒状切刀，所述筒状切刀内设有收缩气囊。本技术中，双目摄像头可以采集马铃薯的三维图像，并获取马铃薯的三维坐标数据。无影光源保证双目摄像头采集图像时不受阴影影响，可以采集高质量的图像。筒状切刀能够保证马铃薯芽体的完整性，通过内置气囊收缩使切割的同时将切割后带有马铃薯芽体的种块吸附至切筒内，随机械臂移动至出料口，再通过气囊膨胀将种块推出至催芽装置。作为优选，所述选种箱底部为锥形结构，选种箱上设有清洁刷和废料口，清洁刷连接有第五电机，第五电机与控制装置电连接。本技术中，选种箱底部为锥形结构，可保证马铃薯处于箱体底部固定位置，不随意滚动。设置清洁刷，可摩擦清理箱体底面，当控制装置识别马铃薯不符合育种条件时，或者对马铃薯芽体切割完成后，通过移动清洁刷将不符合条件的马铃薯或者切割后的残留清除出选种箱。根据需要，可以在废料口下面设置废料回收箱，保证环境整洁。作为优选，所述催芽装置包括育种箱、温湿度传感器、加湿器、风扇和加热器，温湿度传感器、加湿器、风扇和加热器设置育种箱周围，温湿度传感器、加湿器、风扇、加热器分别与控制装置电连接。本技术中，用于接收选种装置送来的带有芽体的马铃薯种块，并作为催芽的容器，温湿度传感器可以感知催芽装置的温度和湿度，并将信号传送给控制装置，控制装置进行分析处理，若温度高于设定值，启动风扇，若温度低于设定值，启动加热器；若湿度高于设定值，启动风扇，若湿度低于设定值，启动加湿器。作为优选，所述催芽装置还包括环形滑轨，滑轨上均匀设置有至少一个育种箱，育种箱上设有重力传感器，重力传感器与控制装置连接，滑轨上还设置有第六电机，第六电机与控制装置电连接，第六电机用于控制滑轨转动。本技术中滑轨上设有多个育种箱，育种箱可以跟随滑轨转动，育种箱内的重力传感器可感知育种箱内的马铃薯重量，当育种箱内的马铃薯种块重量达到设定值后，控制装置控制下个育种箱转至选种装置的出料口，依次循环，直至所有育种箱内马铃薯种块的重量都达到设定值。作为优选，所述育种箱由至少一个育种盘叠置组成，育种盘连接有伸缩绳，伸缩绳连接有第七电机，第七电机与控制装置电连接，第七电机和伸缩绳用于控制育种盘上下移动，所述重力传感器设置在育种盘上，育种盘上设置有第八电机，第八电机与控制装置电连接，第八电机用于控制育种盘自转和振动。本技术中育种箱由育种盘组成，育种盘中心贯穿伸缩绳，育种盘由第八电机控制震动且自转保证种块均匀分布在育种盘上，育种盘内的重力传感器可感知育种盘内马铃薯种块的重量，当重量达到设定值后，控制装置控制上一层育种盘至选种装置出料口，依次循环，直至最上一层的育种盘内马铃薯种块达到设定值，然后控制装置控制下一个育种箱转至选种装置的出料口，依次循环，直至所有育种箱内马铃薯种块的重量都达到设定值。与现有技术相比，有益效果是：本技术提供了一种视觉识别的马铃薯自动化精量选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，包括控制装置、备料装置、选种装置和催芽装置，所述备料装置、选种装置、催芽装置分别和控制装置电连接；所述控制装置用于控制备料装置、选种装置和催芽装置的工作；所述备料装置用于获取马铃薯、清洗马铃薯，并将清洗后的马铃薯送至选种装置；所述选种装置用于接收备料装置送来的马铃薯，选取符合育种条件的马铃薯种块，并将选取好的马铃薯种块送至催芽装置；所述催芽装置用于接收并储存选种装置选取好的马铃薯种块，监测并控制马铃薯种块的育种环境。

【技术特征摘要】
1.一种马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，包括控制装置、备料装置、选种装置和催芽装置，所述备料装置、选种装置、催芽装置分别和控制装置电连接；所述控制装置用于控制备料装置、选种装置和催芽装置的工作；所述备料装置用于获取马铃薯、清洗马铃薯，并将清洗后的马铃薯送至选种装置；所述选种装置用于接收备料装置送来的马铃薯，选取符合育种条件的马铃薯种块，并将选取好的马铃薯种块送至催芽装置；所述催芽装置用于接收并储存选种装置选取好的马铃薯种块，监测并控制马铃薯种块的育种环境。2.根据权利要求1所述的马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，所述备料装置包括送料装置、储料箱和喷淋装置，储料箱设置在送料装置上方，喷淋装置设置在储料箱和送料装置之间，储料箱设有下料出口。3.根据权利要求2所述的马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，所述送料装置包括传送带，所述传送带上方沿传送方向依次设有挡板，光传感器和吸盘，光传感器与控制装置电连接，吸盘连接有第四电机，第四电机与控制装置电连接，所述挡板为软质板状结构，挡板与传送带接触。4.根据权利要求2所述的马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，所述喷淋装置包括喷淋器、压力阀和第二电机，喷淋器通过水管与压力阀连接，第二电机与压力阀连接，第二电机与控制装置电连接，喷淋器包括至少两个环形喷水管，环形喷水管的内壁设有喷水孔和毛刷。5.根据权利要求1所述的马铃薯自动化精量选种催芽系统，其特征在于，所述选种装置包括选种箱、摄像...

【专利技术属性】
技术研发人员：王润涛，李明，王树文，刘瑶，姜微，李杞超，
申请(专利权)人：岭南师范学院，
类型：新型
国别省市：广东,44