分选移栽装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种分选移栽装置及方法，该分选移栽装置包括：机架；穴盘输送组件，其中的原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；第一移动组件，根据控制信号同步驱动第一同步带组和第二同步带组使得滑轨沿着第一方向和/或第三方向移动；第二移动组件，根据控制信号驱动多个滑块使得多个拾取机构沿着第二方向移动；视觉分级组件，用于采集原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别图像以对原始穴盘苗分级，得到分级穴盘苗；控制组件，用于根据分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供控制信号。该分选移栽装置提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。

【技术实现步骤摘要】
分选移栽装置及方法
本专利技术涉及农业智能生产设备
，更具体地，涉及一种分选移栽装置及方法。
技术介绍
工厂化育苗发展迅速，育苗企业竞争也不断加大，提高商品苗质量的关键环节之一是分选移栽。由于受种子活性、基质差异、环境均匀度的影响，出苗后的穴盘苗状况不一，随着穴盘苗的成长受穴孔面积限制还需要进行疏苗，所以在育苗过程中必须经过一次或多次分选移栽，将未出苗的或苗生长状态不一的穴盘苗进行分类分选，以便进一步分类管理，保证最终形成整齐一致的优质商品苗。相关技术中，穴盘苗的分选移栽和补栽主要由人工来实现，尤其是直立型穴盘苗更是需要人工作业。人工分级移栽作业繁复，占用大量劳动力且耗时耗力。而基于机器视觉的智能分选能够提高作业效率，减少劳动力成本，为工厂化育苗带来极大的便利，同时提升商品苗的标准化程度，从而提高育苗的经济效益。针对穴盘苗的自动化疏苗、补苗、分选移栽国内已经开展了多年研究，荷兰、意大利等设施园艺发达国家相继推出了基于机器视觉系统的自动移栽补栽机产品，国内多家高校研究机构也对穴盘苗移栽进行了研发。但是针对直立型穴盘苗的分选设备及实现方法还鲜有成果。同时由于现有的移栽系统、分选系统之间相互独立，还存在以下问题：(1)仅完成移栽、补苗、疏苗等单一功能的设备无法实现分选，还需要进一步人工作业；(2)叶菜等低矮穴盘苗仅通过采集俯视图像分级，但果菜、花卉等大量真正需要分选的穴盘苗没有合理方案；(3)种苗分选等级需要进一步细分，简单做2级分选难以满足实际生产需求；(4)单手移栽作业效率低下，无法满足生产效率需求。因此，穴盘苗分选设备研发或应用发展缓慢。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种分选移栽装置及方法，在一个工位内完成穴盘苗的自动化取苗、疏苗、多级分选作业，提高了穴盘苗的分选移栽作业效率和商品苗成苗质量。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种用于直立型穴盘苗的分选移栽装置，包括：机架，所述机架沿第一方向设置有第一横梁组，沿第二方向设置有第二横梁组，所述第一横梁组位于所述第二横梁组下方，所述第一方向与所述第二方向垂直；穴盘输送组件，固定安装于所述第一横梁组，所述穴盘输送组件包括沿着所述第二方向设置的原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带，所述原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，所述多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；第一移动组件，滑设于所述第二横梁组之间，包括沿所述第一方向传动的第一同步带组和沿第三方向传动的第二同步带组，所述第二同步带组的一端固定安装有滑轨，根据控制信号同步驱动所述第一同步带组和所述第二同步带组使得所述滑轨沿着所述第一方向和/或所述第三方向移动；第二移动组件，包括多个移动板、多个滑块和多个拾取机构，所述多个移动板的第一端通过所述多个滑块和所述滑轨与所述第一移动组件连接，每个所述移动板的第二端连接所述拾取机构，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得所述多个拾取机构沿着所述第二方向移动；视觉分级组件，固定安装于所述机架，用于采集所述原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗；控制组件，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。可选地，所述拾取机构包括弹性夹指，根据所述控制信号通过气缸驱动所述拾取机构沿着所述第三方向移动和/或所述弹性夹指伸缩，以从原始穴盘的源穴孔拾取所述原始穴盘苗，或释放所述分级穴盘苗至所述相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。可选地，所述原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带采用平行链条同轴驱动，每间隔第一数值的链节设置有推动横杆，相邻的所述推动横杆的间距大于穴盘长度，所述推动横杆推动所述原始穴盘和/或所述分级穴盘沿着所述第二方向滑动。可选地，所述移动板、所述滑块和所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。可选地，所述视觉分级组件包括第一图像获取模块和第二图像获取模块，根据所述第一图像获取模块和第二图像获取模块的视角范围形成图像采集区；如果所述原始穴盘苗被移动到所述图像采集区，所述第一图像获取模块和第二图像获取模块采集所述原始穴盘苗的图像，利用所述分级算法识别所述图像，得到所述原始穴盘苗的生长状态信息，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率。可选地，根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的所述生长状态信息具有不同的权重；根据所述分级算法和所述权重，对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗。可选地，采用间隔交替放苗的方式，所述拾取机构将所述分级穴盘苗释放到对应级别的所述分级穴盘输送带上放置的所述分级穴盘的目标穴孔。根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种用于直立型穴盘苗的分选移栽方法，包括：将多个拾取机构移动至待分拣移栽的原始穴盘苗上方的初始取苗位置；控制所述多个拾取机构逐列从原始穴盘的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；将所述多个原始穴盘苗移动至图像采集区，采集所述多个原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以分别对所述多个原始穴盘苗分级，得到多个分级穴盘苗；根据所述多个分级穴盘苗的等级，计算最优放苗路径，控制所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至相应级别的多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。可选地，所述分选移栽方法还包括：分别判断所述多个分级穴盘是否放满穴盘苗，如果所述分级穴盘放满穴盘苗，则将所述分级穴盘输送出去并将空穴盘放置到指定位置。可选地，所述分选移栽方法还包括：判断所述原始穴盘中当前列的源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完，如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则继续控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的所述当前列的多个源穴孔拾取多个原始穴盘苗；如果所述原始穴盘中所述当前列的源穴孔中的原始穴盘苗都拾取完，则判断所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗是否都拾取完。可选地，所述分选移栽方法还包括：如果所述原始穴盘中所有源穴孔中的原始穴盘苗没有都拾取完，则控制所述多个拾取机构从所述原始穴盘的下一列源穴孔拾取多个原始穴盘苗。可选地，采用间隔交替放苗的方式，所述多个拾取机构分别释放所述多个分级穴盘苗至所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔。可选地，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数，控制所述多个拾取机构分次拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的原始穴盘苗。可选地，所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的二分之一，控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗，待将所述偶数位或奇数位的多个原始穴盘苗分别释放到所述相应级别的所述多个分级穴盘的目标穴孔或弃苗区后，控制所述多个拾取机构拾取所述原始穴盘的每列源穴孔中的奇数位或偶数位的多个原始穴盘苗。根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于直立型穴盘苗的分选移栽装置，其特征在于，包括：/n机架，所述机架沿第一方向设置有第一横梁组，沿第二方向设置有第二横梁组，所述第一横梁组位于所述第二横梁组下方，所述第一方向与所述第二方向垂直；/n穴盘输送组件，固定安装于所述第一横梁组，所述穴盘输送组件包括沿着所述第二方向设置的原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带，所述原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，所述多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；/n第一移动组件，滑设于所述第二横梁组之间，包括沿所述第一方向传动的第一同步带组和沿第三方向传动的第二同步带组，所述第二同步带组的一端固定安装有滑轨，根据控制信号同步驱动所述第一同步带组和所述第二同步带组使得所述滑轨沿着所述第一方向和/或所述第三方向移动；/n第二移动组件，包括多个移动板、多个滑块和多个拾取机构，所述多个移动板的第一端通过所述多个滑块和所述滑轨与所述第一移动组件连接，每个所述移动板的第二端连接所述拾取机构，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得所述多个拾取机构沿着所述第二方向移动；/n视觉分级组件，固定安装于所述机架，用于采集所述原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗；/n控制组件，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于直立型穴盘苗的分选移栽装置，其特征在于，包括：
机架，所述机架沿第一方向设置有第一横梁组，沿第二方向设置有第二横梁组，所述第一横梁组位于所述第二横梁组下方，所述第一方向与所述第二方向垂直；
穴盘输送组件，固定安装于所述第一横梁组，所述穴盘输送组件包括沿着所述第二方向设置的原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带，所述原始穴盘输送带用于输送待分选移栽的原始穴盘苗，所述多个分级穴盘输送带用于输送不同级别的分级穴盘苗；
第一移动组件，滑设于所述第二横梁组之间，包括沿所述第一方向传动的第一同步带组和沿第三方向传动的第二同步带组，所述第二同步带组的一端固定安装有滑轨，根据控制信号同步驱动所述第一同步带组和所述第二同步带组使得所述滑轨沿着所述第一方向和/或所述第三方向移动；
第二移动组件，包括多个移动板、多个滑块和多个拾取机构，所述多个移动板的第一端通过所述多个滑块和所述滑轨与所述第一移动组件连接，每个所述移动板的第二端连接所述拾取机构，根据所述控制信号驱动所述多个滑块使得所述多个拾取机构沿着所述第二方向移动；
视觉分级组件，固定安装于所述机架，用于采集所述原始穴盘苗的图像，根据分级算法识别所述图像以对所述原始穴盘苗分级，得到所述分级穴盘苗；
控制组件，用于根据所述分级穴盘苗的级别和相应级别的分级穴盘的空穴孔位置信息，提供所述控制信号。


2.根据权利要求1所述的分选移栽装置，其特征在于，所述拾取机构包括弹性夹指，根据所述控制信号通过气缸驱动所述拾取机构沿着所述第三方向移动和/或所述弹性夹指伸缩，以从原始穴盘的源穴孔拾取所述原始穴盘苗，或释放所述分级穴盘苗至所述相应级别的分级穴盘的目标穴孔或弃苗区。


3.根据权利要求2所述的分选移栽装置，其特征在于，所述原始穴盘输送带和多个分级穴盘输送带采用平行链条同轴驱动，每间隔第一数值的链节设置有推动横杆，相邻的所述推动横杆的间距大于穴盘长度，所述推动横杆推动所述原始穴盘和/或所述分级穴盘沿着所述第二方向滑动。


4.根据权利要求3所述的分选移栽装置，其特征在于，所述移动板、所述滑块和所述拾取机构的数量为所述原始穴盘的每列穴孔的数量的约数。


5.根据权利要求1所述的分选移栽装置，其特征在于，所述视觉分级组件包括第一图像获取模块和第二图像获取模块，根据所述第一图像获取模块和第二图像获取模块的视角范围形成图像采集区；
如果所述原始穴盘苗被移动到所述图像采集区，所述第一图像获取模块和第二图像获取模块采集所述原始穴盘苗的图像，
利用所述分级算法识别所述图像，得到所述原始穴盘苗的生长状态信息，所述生长状态信息包括穴盘苗叶片信息、穴盘苗株高、茎秆直径和茎秆曲率。


6.根据权利要求5所述的分选移栽装置，其特征在于，根据不同作物的穴盘苗分级依据，不同的所述生长状态信息具有不同的权重；
根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李恺，魏晓明，王春辉，侯永，尹义蕾，何芬，
申请(专利权)人：农业农村部规划设计研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11