一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，包括机架，机架的顶部固设有若干个打顶单元和若干个顶芽图像识别装置；打顶单元包括固定平台和动平台，固定架上周向设置有三个姿态调节伺服电机，每个姿态调节伺服电机的输出轴均固连有一个主动臂，每个主动臂的另一端均通过第一球铰连接有一从动臂组，从动臂组包括两个互相平行的从动臂，每个从动臂远离第一球铰的一端均通过第二球铰与动平台铰接；动平台上固设有割刀伺服电机，割刀伺服电机的输出轴连接有割刀；顶芽图像识别装置包括相机和与相机电连接的控制器。本实用新型专利技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置提高了棉花机械打顶的成功率和效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置
本技术涉及农业机械
，特别是涉及一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置。
技术介绍
打顶是棉花生产的必须环节，促进棉花增产提质。现在常用的打顶方法有人工打顶、化学打顶和机械打顶。但是人工打顶需要用到大量的人工，增加棉农负担。化学打顶有明显的打顶效果，也存在着不少的弊端。所以有越来越多的学者开始研究机械打顶，采用的原理有超声波法、激光法、仿形板法等来识别棉花顶端，这需要将识别装置进入到棉田中间，会受侧枝等外界环境的影响，降低了顶芽的识别成功率，故现有机械打顶的装置普遍打顶成功率不高，效率低下。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高棉花机械打顶的效率和成功率。为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供了一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，包括机架，所述机架的顶部固设有若干个打顶单元和若干个顶芽图像识别装置，若干个所述打顶单元和若干个所述顶芽图像识别装置一一对应；所述打顶单元包括固定平台和动平台，所述固定架上周向设置有三个姿态调节伺服电机，每个所述姿态调节伺服电机的输出轴均固连有一个主动臂，每个所述主动臂的另一端均通过第一球铰连接有一从动臂组，所述从动臂组包括两个互相平行的从动臂，每个所述从动臂远离所述第一球铰的一端均通过第二球铰与所述动平台铰接，所述姿态调节伺服电机能够驱动对应的所述主动臂在竖直面内转动，所述固定平台和所述动平台均水平；所述动平台上固设有割刀伺服电机，所述割刀伺服电机的输出轴连接有割刀；所述顶芽图像识别装置包括相机和与所述相机电连接的控制器，所述姿态调节伺服电机和所述割刀伺服电机分别与对应的所述顶芽图像识别装置中的所述控制器电连接。优选地，所述机架上对应每个所述打顶单元均设置有一个安装架，所述安装架上设置有若干个焊接在所述机架上的架腿，所述打顶单元通过螺栓安装在对应的所述安装架的下方。优选地，所述割刀伺服电机位于所述动平台的上方，所述割刀伺服电机的输出轴穿过所述动平台且通过轴承与所述动平台转动配合。优选地，所述动平台的下方还设置有护罩，所述割刀位于所述护罩内，且所述护罩具有开口，棉花的顶芽能够通过所述开口伸入所述护罩内。优选地，所述机架的一侧设置有悬挂机构，所述悬挂机构能够与牵引车辆连接并悬挂在所述牵引车辆上。优选地，所述相机为双目摄像头。优选地，所述第一球铰包括设置在所述主动臂上的球销和设置在所述从动臂组上的球座，所述球销与所述球座转动配合。优选地，所述固定平台包括上安装板和下安装板，所述姿态调节伺服电机均位于所述上安装板和所述下安装板之间，且所述上安装板和所述下安装板分别通过螺栓与所述姿态调节伺服电机固连。本技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置提高了棉花机械打顶的成功率和效率。本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置利用前期采集的大量的棉花顶芽数据，识别并总结形成数据库，利用双目摄像头从上方对顶芽进行摄像，与数据库进行检索对比，达到顶芽的数据信息，并确定顶芽位置。然后打顶装置移动到所需位置对顶芽进行处理，完成打顶过程。本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置针对目前棉花打顶存在的不足，研制一款基于机器视觉的棉花打顶机，可从棉花顶部识别顶芽信息并进行打顶，不伤及侧枝，降低漏打率，降低人工打顶作业成本，避免化学打顶带来的危害，达到了提高棉花品质的目的。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置的结构示意图一；图2为本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置的结构示意图二；图3为本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置中打顶单元的结构示意图一；图4为本技术基于机器视觉技术的棉花打顶装置中打顶单元的结构示意图二；其中：1-机架，2-打顶单元，20-上安装板，21-下安装板，22-第一球铰，23-从动臂，24-割刀伺服电机，25-护罩，26-主动臂，27-动平台，28-姿态调节伺服电机，29-割刀，3-悬挂机构，4-顶芽图像识别装置，5-安装架。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术的目的是提供一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高棉花机械打顶的效率和成功率。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图1至图4所示：本实施例基于机器视觉技术的棉花打顶装置包括机架1，机架1的顶部固设有若干个打顶单元2和若干个顶芽图像识别装置4，若干个打顶单元2和若干个顶芽图像识别装置4一一对应；机架1上对应每个打顶单元2均设置有一个安装架5，安装架5上设置有若干个焊接在机架1上的架腿，打顶单元2通过螺栓安装在对应的安装架5的下方。机架1的一侧设置有悬挂机构3，悬挂机构3和顶芽识别装置分别位于机架1的前后两侧，悬挂机构3能够与牵引车辆连接并悬挂在牵引车辆上。打顶单元2包括固定平台和动平台27，固定架上周向均匀设置有三个姿态调节伺服电机28，固定平台包括上安装板20和下安装板21，姿态调节伺服电机28均位于上安装板20和下安装板21之间，且上安装板20和下安装板21分别通过螺栓与姿态调节伺服电机28固连。每个姿态调节伺服电机28的输出轴均固连有一个主动臂26，姿态调节伺服电机28能够驱动对应的主动臂26在竖直面内转动，相邻两个姿态调节伺服电机28的输出轴之间的夹角为120°，每个主动臂26的另一端均通过第一球铰22连接有一从动臂23组，从动臂23组包括两个互相平行的从动臂23，第一球铰22包括设置在主动臂26上的球销和设置在从动臂23组上的球座，球销与球座转动配合。每个从动臂23远离第一球铰22的一端均通过第二球铰与动平台27铰接，固定平台和动平台27均水平；动平台27上固设有割刀伺服电机24，割刀伺服电机24的输出轴连接有割刀29；割刀伺服电机24位于动平台27的上方，割刀伺服电机24的输出轴穿过动平台27且通过轴承与动平台27转动配合。动平台27的下方还设置有护罩25，割刀29位于护罩25内，且护罩25具有开口，棉花的顶芽能够通过开口伸入护罩25内。顶芽图像识别装置4包括相机和与相机电连接的控制器，本实施例中控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，其特征在于：包括机架，所述机架的顶部固设有若干个打顶单元和若干个顶芽图像识别装置，若干个所述打顶单元和若干个所述顶芽图像识别装置一一对应；/n所述打顶单元包括固定平台和动平台，所述固定平台上周向设置有三个姿态调节伺服电机，每个所述姿态调节伺服电机的输出轴均固连有一个主动臂，每个所述主动臂的另一端均通过第一球铰连接有一从动臂组，所述从动臂组包括两个互相平行的从动臂，每个所述从动臂远离所述第一球铰的一端均通过第二球铰与所述动平台铰接，所述姿态调节伺服电机能够驱动对应的所述主动臂在竖直面内转动，所述固定平台和所述动平台均水平；所述动平台上固设有割刀伺服电机，所述割刀伺服电机的输出轴连接有割刀；/n所述顶芽图像识别装置包括相机和与所述相机电连接的控制器，所述姿态调节伺服电机和所述割刀伺服电机分别与对应的所述顶芽图像识别装置中的所述控制器电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于机器视觉技术的棉花打顶装置，其特征在于：包括机架，所述机架的顶部固设有若干个打顶单元和若干个顶芽图像识别装置，若干个所述打顶单元和若干个所述顶芽图像识别装置一一对应；
所述打顶单元包括固定平台和动平台，所述固定平台上周向设置有三个姿态调节伺服电机，每个所述姿态调节伺服电机的输出轴均固连有一个主动臂，每个所述主动臂的另一端均通过第一球铰连接有一从动臂组，所述从动臂组包括两个互相平行的从动臂，每个所述从动臂远离所述第一球铰的一端均通过第二球铰与所述动平台铰接，所述姿态调节伺服电机能够驱动对应的所述主动臂在竖直面内转动，所述固定平台和所述动平台均水平；所述动平台上固设有割刀伺服电机，所述割刀伺服电机的输出轴连接有割刀；
所述顶芽图像识别装置包括相机和与所述相机电连接的控制器，所述姿态调节伺服电机和所述割刀伺服电机分别与对应的所述顶芽图像识别装置中的所述控制器电连接。


2.根据权利要求1所述的基于机器视觉技术的棉花打顶装置，其特征在于：所述机架上对应每个所述打顶单元均设置有一个安装架，所述安装架上设置有若干个焊接在所述机架上的架腿，所述打顶单元通过螺栓安装在对应的所述安装架的下方。


3.根据权利要求1所述的基于机...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝延杰，张爱民，石磊，谢庆，宫建勋，孙冬霞，陈长林，李伟，曹龙龙，王仁兵，孙建胜，耿辉，
申请(专利权)人：滨州市农业机械化科学研究所，农业农村部南京农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：山东;37