一种番茄侧枝智能修剪装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种番茄侧枝智能修剪装置，包括安装在温室番茄种植大棚顶端的轨道，轨道内设置有滑轮，滑轮的中间轴底端通过机械连接件设置有支架，还固定有壳式主臂，两个壳式主臂内分别转动连接有中臂，中臂的另一端转动连接有小臂；支架的横杆中段还设置有定位模块和激光雷达模块，定位模块、激光雷达模块、二次近景摄像机和双目摄像机分别与中央处理单元之间信号连接，通过双目摄像机识别、定位叶腋部位，机械臂二固定住番茄植株主干，通过末端视觉单元判断叶腋处是否生长侧枝，从而进行修剪或涂抹抑制剂，完成番茄侧枝的修剪工作，解决番茄日常管理中效率低、精度低的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种番茄侧枝智能修剪装置
本技术属于番茄修剪装置
，具体涉及一种番茄侧枝智能修剪装置。
技术介绍
在番茄种植管理过程中，由于番茄生长旺盛，分枝能力极强，需要定期的进行侧枝修整，以保证养分有效利用，减少能量浪费，提高番茄种植的经济效益。然而，很多种植户在整枝打叉环节存在整枝过迟、用手掐除侧枝、病残枝处理不当等问题，不仅影响番茄植株生长，还降低了番茄品质。对于规模化种植户来说，人工修剪大面积的番茄需要投入大量的人力和物力，成本过高，研究并推广番茄自动化修剪技术，成为现阶段亟待解决的问题。针对上述情况，本技术设计一种智能番茄侧枝修剪装置来解决上述问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种番茄侧枝智能修剪装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种番茄侧枝智能修剪装置，包括安装在温室番茄种植大棚顶端的轨道，所述轨道内设置有滑轮，所述滑轮的中间轴底端通过机械连接件设置有支架，所述支架具体为带有两个支杆的倒“Y”型架，所述支架的两个支杆的底端分别固定有底座，所述底座内转动连接有转轴，所述转轴的底端分别固定有壳式主臂，两个所述壳式主臂内分别转动连接有中臂，所述中臂的另一端转动连接有小臂；其中一个小臂的尾端连接有双目摄像机和第一机械手，所述第一机械手的设置有两个手指端，且在其手指端分别设置有橡胶夹；另一个小臂的尾端连接有二次近景摄像机、第二机械手和第三机械手，所述第二机械手设置有一个手指端且在其手指端分别设置有药棉，所述第三机械手设置有两个手指端，且在其手指端分别固定有修剪刀片；所述支架的横杆中段还设置有定位模块和激光雷达模块，所述定位模块、激光雷达模块、二次近景摄像机和双目摄像机分别与中央处理单元之间信号连接。优选的，所述机械连接件包括第一机械连接杆、第二机械连接杆和升降绳体，所述第一机械连接杆的顶端固定在滑轮的中间轴底端，所述第一机械连接杆的底端设置有升降绳体，所述升降绳体的另一端设置有第二机械连接杆，所述支架与第二机械连接杆之间固定连接。优选的，所述升降绳体具体为长度为4m的不锈钢钢丝绳，所述第一机械连接杆和第二机械连接杆均为长度为0.2m的中空钢管。优选的，连接双目摄像机的小臂的尾端还连接有第一辅助光源，连接二次近景摄像机的小臂的尾端连接有第二辅助光源，所述第一辅助光源和第二辅助光源分别与所述中央处理单元之间信号连接。优选的，所述轨道沿番茄种植大棚内垄向布设，且轨道的间隔宽度与番茄种植垄间距相等，同时在轨道的一端垂直其方向设置横向的连通轨道，用于组成轨道组，所述滑轮是由轴承连接的两个相同的滚轮组成，安装于轨道内，且轴承中间焊接有中间杆，所述机械连接件的顶端固定在中间杆的中间段。优选的，所述支架的横杆长度设置在0.2～0.3m之间。优选的，连接有二次近景摄像机的壳式主臂与中臂的连接处还设置有挂钩和虹吸管。本技术与现有技术相比具有以下优点：本技术通过在番茄种植大棚顶部设置有轨道，将修剪设备通过滑轮滑动连接在大棚顶部，使得修剪设备可折叠复位悬于温室上方，同时还设置有激光雷达模块和定位模块，用于采集装置下方作物种植和障碍物信息，将信息传输至中央处理单元，实现导航、路径规划和自主升降，双目摄像机采用仰视角度采集番茄植株的图像信息，将采集到的番茄植株图像信息传输至中央处理单元，中央处理单元利用训练已设定好的模型，识别番茄叶腋位置同时控制机械手指一在叶腋生长点以上1～2cm位置固定住主干，二次近景摄像机在第二辅助光源配合下，对叶腋部位侧枝生长点以上1cm处剪断，无侧枝的叶腋部位涂抹生长抑制剂，延长修剪周期，底座处设有转轴，可实现360°旋转，实现番茄植株自动修剪的精度，最大限度实现了精准高效的应用效果，为做好番茄自动修剪提供支持。附图说明图1是本技术整体结构示意图；图2是本技术其中一个壳式主臂连接结构示意图；图3是本技术另一个壳式主臂连接结构示意图。附图标记说明：1-轨道；2-第一机械连接杆；3-第二机械连接杆；4-壳式主臂；5-第一机械手；6-定位模块；7-激光雷达模块；8-第二机械手；9-第三机械手；10-底座；11-支架；12-升降绳体；13-滑轮；14-挂钩；15-虹吸管；16-中臂；17-二次近景摄像机；18-药棉；19-修剪刀片；20-第二辅助光源；21-转轴；22-小臂；23-双目摄像机；24-橡胶夹；25-第二辅助光源。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做出创造性劳动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。如图1-3所示，本技术提供一种技术方案：一种番茄侧枝智能修剪装置，包括安装在温室番茄种植大棚顶端的轨道1，所述轨道1沿番茄种植大棚内垄向布设，且轨道1的间隔宽度与番茄种植垄间距相等，同时在轨道的一端垂直其方向设置横向的连通轨道，用于组成轨道组，便于设备在番茄种植大棚内顶部活动，所述滑轮13是由轴承连接的两个相同的滚轮组成，安装于轨道1内，在滑轮13的作用下使得修剪装置在轨道组内移动；滑轮13还通过链圈和链轮连接有驱动电机，驱动电机具体为伺服电机，伺服电机与中央处理单元之间信号连接，用于精准的驱动滑轮13在轨道1内进行移动，且移动至需要修剪的位置；轴承中间焊接有中间杆，所述机械连接件的顶端固定在中间杆的中间段，所述机械连接件包括第一机械连接杆2、第二机械连接杆3和升降绳体12，所述第一机械连接杆2的顶端固定在滑轮13的中间轴底端，所述第一机械连接杆2的底端设置有升降绳体12，具体为第一机械连接杆2的底端设置有卷绳器，升降绳体12的顶端固定在卷绳器的卷轴上，所述升降绳体12的另一端设置有第二机械连接杆3，升降绳体12收纳在第二机械连接杆3内，需要调整升降绳体12的高度时，通过卷绳器即可带动升降绳体的卷起或放下，用于调整修剪装置的整体的高度；同时升降绳体应凃有荧光材料或鲜艳颜色，避免人工与修剪装置同时工作是发生误触，造成意外损失。为了便于与番茄种植大棚配合使用，所述升降绳体12具体为长度为4m的不锈钢钢丝绳，所述第一机械连接杆2和第二机械连接杆3均为长度为0.2m的中空钢管。所述支架11与第二机械连接杆3之间固定连接，所述支架11具体为带有两个支杆的倒“Y”型架，为了便于使两个机械臂可相互协调工作，所述支架11的横杆长度设置在0.2～0.3m之间。所述支架11的两个支杆的底端分别固定有底座10，所述底座10内转动连接有转轴21，所述转轴21的底端分别固定有壳式主臂4，两个所述壳式主臂4内分别转动连接有中臂16，所述中臂16的另一端转动连接有小臂22；本实施例中所述壳式主臂4长度约0.25m，中臂1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种番茄侧枝智能修剪装置，其特征在于：包括安装在温室番茄种植大棚顶端的轨道(1)，所述轨道(1)内设置有滑轮(13)，所述滑轮(13)的中间轴底端通过机械连接件设置有支架(11)，所述支架(11)具体为带有两个支杆的倒“Y”型架，所述支架(11)的两个支杆的底端分别固定有底座(10)，所述底座(10)内转动连接有转轴(21)，所述转轴(21)的底端分别固定有壳式主臂(4)，两个所述壳式主臂(4)内分别转动连接有中臂(16)，所述中臂(16)的另一端转动连接有小臂(22)；/n其中一个小臂(22)的尾端连接有双目摄像机(23)和第一机械手(5)，所述第一机械手(5)的设置有两个手指端，且在其手指端分别设置有橡胶夹(24)；/n另一个小臂(22)的尾端连接有二次近景摄像机(17)、第二机械手(8)和第三机械手(9)，所述第二机械手(8)设置有一个手指端且在其手指端分别设置有药棉(18)，所述第三机械手(9)设置有两个手指端，且在其手指端分别固定有修剪刀片(19)；/n所述支架(11)的横杆中段还设置有定位模块(6)和激光雷达模块(7)，所述定位模块(6)、激光雷达模块(7)、二次近景摄像机(17)和双目摄像机(23)分别与中央处理单元之间信号连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种番茄侧枝智能修剪装置，其特征在于：包括安装在温室番茄种植大棚顶端的轨道(1)，所述轨道(1)内设置有滑轮(13)，所述滑轮(13)的中间轴底端通过机械连接件设置有支架(11)，所述支架(11)具体为带有两个支杆的倒“Y”型架，所述支架(11)的两个支杆的底端分别固定有底座(10)，所述底座(10)内转动连接有转轴(21)，所述转轴(21)的底端分别固定有壳式主臂(4)，两个所述壳式主臂(4)内分别转动连接有中臂(16)，所述中臂(16)的另一端转动连接有小臂(22)；
其中一个小臂(22)的尾端连接有双目摄像机(23)和第一机械手(5)，所述第一机械手(5)的设置有两个手指端，且在其手指端分别设置有橡胶夹(24)；
另一个小臂(22)的尾端连接有二次近景摄像机(17)、第二机械手(8)和第三机械手(9)，所述第二机械手(8)设置有一个手指端且在其手指端分别设置有药棉(18)，所述第三机械手(9)设置有两个手指端，且在其手指端分别固定有修剪刀片(19)；
所述支架(11)的横杆中段还设置有定位模块(6)和激光雷达模块(7)，所述定位模块(6)、激光雷达模块(7)、二次近景摄像机(17)和双目摄像机(23)分别与中央处理单元之间信号连接。


2.根据权利要求1所述的一种番茄侧枝智能修剪装置，其特征在于，所述机械连接件包括第一机械连接杆(2)、第二机械连接杆(3)和升降绳体(12)，所述第一机械连接杆(2)的顶端固定在滑轮(13)的中间轴底端，所述第一机械连接杆(2)的底端设置有升降绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继芳，吴建寨，孙伟，曹姗姗，张晶，张洪宇，王雍涵，朱孟帅，解影，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业信息研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11