【技术实现步骤摘要】
一种补苗装置及方法
本专利技术属于农业装备领域，特别涉及一种补苗装置及方法。
技术介绍
随着农村产业经济结构的调整，智慧农业正逐步趋向集约化和现代化发展。与此同时，我国农村劳动力的转移和短缺正与穴盘苗移栽补苗作业需要大量人力的现状产生矛盾。而且，穴盘育苗过程中会出现漏播的情况，因此实现补苗作业的智能自动化，解决自动移栽作业过程中，因穴盘缺苗和取苗投苗失败而导致的漏栽问题具有重要意义。如中国专利技术专利申请(公布号：CN109937761A)，公开了一种“温室苗床移动巡检补苗机器人”；该机构具有种苗优劣识别、剔除劣苗和移植优苗三个功能，同时该机构可在空间定向移动，以实现连续的种苗检补工作。该机构包括两根平行布置的导轨、可沿着导轨活动的机架、水平设置在机架下边用于摆放待替换苗盘的苗床、设置在机架底部以使机架沿着导轨运动的若干动力机构、固定在机架上用于摆放替补苗盘的补苗平台、设置在苗床上方且可活动地定位在机架上的滑动机构以及由滑动机构驱使并往复运动于补苗平台和苗床之间以移植种苗的种苗移植机构。但是该机构只能在导轨上行走，需...
【技术保护点】
1.一种补苗装置，包括行走机构(1)和车架(5)，所述车架(5)为龙门式结构，包括一矩形车架平台(501)以及四个分别位于车架平台(501)的四个角部的车架立柱(502)；每一个车架立柱(502)的底端均设置有一独立驱动的行走机构(1)，其特征在于，/n所述补苗装置进一步包括定位机构(2)、投苗高度调节机构(3)、储苗投苗机构(4)和控制机构(6)；/n所述投苗高度调节机构(3)和储苗投苗机构(4)通过定位机构(2)可控地布置在车架平台(501)下方，所述定位机构(2)能够带动投苗高度调节机构(3)和储苗投苗机构(4)沿横向和纵向移动；/n所述定位机构(2)包括纵移步进电机...
【技术特征摘要】
1.一种补苗装置，包括行走机构(1)和车架(5)，所述车架(5)为龙门式结构，包括一矩形车架平台(501)以及四个分别位于车架平台(501)的四个角部的车架立柱(502)；每一个车架立柱(502)的底端均设置有一独立驱动的行走机构(1)，其特征在于，
所述补苗装置进一步包括定位机构(2)、投苗高度调节机构(3)、储苗投苗机构(4)和控制机构(6)；
所述投苗高度调节机构(3)和储苗投苗机构(4)通过定位机构(2)可控地布置在车架平台(501)下方，所述定位机构(2)能够带动投苗高度调节机构(3)和储苗投苗机构(4)沿横向和纵向移动；
所述定位机构(2)包括纵移步进电机(201)、横移步进电机(202)、纵向导轨(203)、横向导轨(204)、纵向滑台(205)、横向滑台(206)、补苗定位平台(207)、纵移传动轴(208)、纵移主动带轮(209)、纵移传动带轮(210)、纵移传动皮带(211)、纵向滑台驱动带轮(212)、纵向滑台驱动皮带(213)、纵向滑台皮带压板(214)、横向滑台驱动带轮(215)、横向滑台驱动皮带(216)、补苗定位平台皮带扣(217)、纵移电机座(218)、纵移传动轴承座(219)和纵向导轨座(220)；
一对位于同一水平面内的纵向导轨(203)通过纵向导轨座(220)分别纵向固接在车架(5)前端的两个车架立柱(502)和后端的两个车架立柱(502)上；一对纵向滑台(205)分别可自由滑动地设置在两个纵向导轨(203)上；一对位于同一平面内的横向导轨(204)的左右两端分别固接在两个纵向滑台(205)上；至少一对横向滑台(206)分别可自由滑动地设置在两个横向导轨(204)上；四个纵移传动轴承座(219)分别固接在车架(5)的四个车架立柱(502)上，每个纵移传动轴承座(219)中均设置有一纵向滑台驱动带轮(212)，所述纵向滑台驱动带轮(212)的转轴平行于横向导轨(204)；横向布置的所述纵移传动轴(208)的左右两端分别安装在两个纵移传动轴承座(219)上，并分别与纵移传动轴承座(219)内的纵向滑台驱动带轮(212)的转轴连接；所述补苗定位平台(207)的上端面与各横向滑台(206)固接；
所述纵移步进电机(201)与纵移传动轴(208)同侧布置，通过纵移电机座(218)固接在车架立柱(502)上；所述纵移主动带轮(209)固接在平行于纵移传动轴(208)的纵移步进电机(201)的动力输出轴上；所述纵移传动带轮(210)固接在纵移传动轴(208)上；所述纵移传动皮带(211)套设在纵移主动带轮(209)和纵移传动带轮(210)之间；两个位于纵移传动轴(208)左端的纵向滑台驱动带轮(212)之间以及两个位于纵移传动轴(208)右端的纵向滑台驱动带轮(212)之间，各套设一纵向滑台驱动皮带(213)；所述纵向滑台驱动皮带(213)通过纵向滑台皮带压板(214)固接在纵向滑台(205)上，带动纵向滑台(205)在纵向导轨(203)上滑动；
两个横向滑台驱动带轮(215)相互对应地分别设置在两个纵向滑台(205)上；所述横移步进电机(202)固接在其中一个纵向滑台(205)上，横移步进电机(202)的动力输出轴与一横向滑台驱动带轮(215)的转轴固接；所述横向滑台驱动皮带(216)套设在两个横向滑台驱动带轮(215)之间；横向滑台驱动皮带(216)通过补苗定位平台皮带扣(217)与补苗定位平台(207)的上端面固接，带动补苗定位平台(207)沿横向导轨(204)移动；
所述投苗高度调节机构(3)包括高度调节舵机(301)、齿轮法兰盘(302)、齿轮(303)、投苗舵机架(304)和齿条(305)；所述储苗投苗机构(4)包括投苗舵机板(401)、投苗舵机(402)、储苗壳体(403)、导苗管(407)、转盘法兰盘(404)、储苗转盘(405)和竖直导轨(406)；
至少两个竖直导轨(406)垂直固接在补苗定位平台(207)的下端面上；所述储苗壳体(403)的外壁通过连接耳可自由滑动地设置在竖直导轨(406)上；所述投苗舵机(402)固接在投苗舵机板(401)上；所述投苗舵机板(401)固接在储苗壳体(403)上；所述储苗转盘(405)通过转盘法兰盘(404)与投苗舵机(402)的动力输出轴固接，储苗转盘(405)位于储苗壳体(403)的底板上方，并与储苗壳体(403)的底板之间间隔一定距离；所述储苗转盘(405)上周向开有多个用于容纳种苗的圆孔；所述储苗壳体(403)的底板上设有一与储苗转盘(405)的圆孔相对应的导苗管(407)；所述齿条(305)垂直固接在补苗定位平台(207)的下端面上；所述高度调节舵机(301)通过投苗舵机架(304)固接在储苗壳体(403)的外壁上；所述齿轮(303)通过齿轮法兰盘(302)固接在高度调节舵机(301)的动力输出轴上，并与齿条(305)相互啮合；
所述控制机构(6)包括STM32控制系统(601)、机器视觉识别模块、电源系统(604)、驱动器(605)、稳压模块(606)、超声波测距传感器(607)和陀螺仪(608)；所述机器视觉识别模块包括摄像头(602)和树莓派(603)；
所述摄像头(602)固接在车架平台(501)的下表面中心处，摄像头(602)朝向下方，用于采集田垄图像；所述陀螺仪(608)固接在车架平台(501)上，用于检测车架(5)的角度偏移；两个超声波测距传感器(607)分别固接在车架平台(501)的左右两侧，用于检测车架(5)与田垄侧边的距离，保证车身沿垄道直线行走；
所述STM32控制系统(601)分别与树莓派(603)、驱动器(605)、超声波测距传感器(607)、陀螺仪(608)、投苗舵机(402)、高度调节舵机(301)和行走机构(1)的各转向舵机(108)连接，所述驱动器(605)分别与行走步进电机(101)、纵移步进电机(201)、横移步进电机(202)连接；所述电源系统(604)通过不同的稳压模块(606)分别为树莓派(603)、超声波测距传感器(607)、陀螺仪(608)、行走步进电机(101)、纵移步进电机(201)、横移步进电机(202)、投苗舵机(402)、高度调节舵机(301)和行走机构(1)的各转向舵机(108)提供动力。
2.根据权利要求1所述的补苗装置，其特征在于，所述定位机构(2)的补苗定位平台(207)的初始位置位于车架平台(501)的一角，避免遮挡摄像头(602)的拍摄区域。
3.根据权利要求1所述的补苗装置，其特征在于，所述行走机构(1)包括行走步进电机(101)、行走支架竖直板(102)、行走支架水平板(103)、固定齿轮(104)、舵机齿轮(105)、转接法兰(106)、舵机卡盘(107)、转向舵机(108)和轮子(109)；所述固定齿轮(104)的上端面与车架立柱(502)的底端固接，固定齿轮(104)的下端面通过轴承和套筒与行走支架水平板(103)转动连接；所述行走支架竖直板(102)垂直固接在行走支架水平板(103)的下表面上；所述行走步进电机(101)固接在行走支架竖直板(102)上，所述轮子(109)通过梯形轴套固...
【专利技术属性】
技术研发人员：董向前，郑慧娜，苏辰，朱宇昊，樊继萍，韩瑞球，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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