本实用新型专利技术公开了一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，属于农业种植机械领域。包括：制动装置、蔗种纵向输送装置、支撑件、蔗种调向装置、视觉处理设备及投种转向装置。基于视觉识别技术对蔗种进行识别，分析蔗芽的位置，提前预算出小电机的角位移，完成蔗种蔗芽朝向种沟两侧的定向调整工作；通过投种转向装置，配合制动装置及旋转盘，完成对蔗种的投种；针对现有技术的不足，本实用新型专利技术公开了蔗种识别定向的蔗种种植装置，基于该装置的种植方法可有效提高蔗种的出苗率。效提高蔗种的出苗率。效提高蔗种的出苗率。
【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置
[0001]本技术涉及一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，属于农业种植机械领域。
技术介绍
[0002]食糖作为国家的重要战略物资，其90％以上来源于蔗糖。甘蔗生产直接关系到中国食糖的基本供给能力。近几年，随着国外食糖市场的冲击、农业劳动力成本的上升，中国糖业面临行业性亏损，严重影响到中国食糖的安全供给和社会稳定。传统的甘蔗种植过程基本由人工来完成，劳动强度较大，效率低。由于近些年劳动力紧缺，人工成本大幅度提高，因此加快发展甘蔗种植机械化，对解决甘蔗区域劳动力紧缺，降低甘蔗生产成本，提高我国蔗糖市场竞争力具有重要意义。
[0003]甘蔗种植机类型有整杆式、实时切种式、预切种式三大类，其中国内普遍应用的是实时切种式甘蔗种植机，其核心部件为刀辊型排种装置，需要辅助人工多，劳动强度大，排种不均匀，种植不规范且还存在漏播的现象。种植甘蔗时蔗芽的朝向对甘蔗的出苗率有巨大影响，当将蔗种调整为蔗芽朝向种沟两侧沟壁时甘蔗出苗率得到提高，目前市面上的甘蔗种植机还未具备蔗种定向功能，现在设计一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，为人们种植甘蔗提供了一种高效率的蔗种定向种植装置。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置。
[0005]本技术提供的一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，包括：蔗种纵向输送装置、位于蔗种纵向输送机构右上方的视觉处理设备、位于蔗种纵向输送机构的一侧的蔗种调向装置及投种转向装置。
[0006]所述蔗种纵向输送装置用于输送蔗种，实现蔗种的纵向运动；视觉处理设备位于蔗种纵向输送装置的从动链轮的正上方，实现对蔗种的图像采集；蔗种调向装置用于调整蔗种蔗芽的朝向；投种转向装置用于将完成调向的蔗种进行投种。
[0007]蔗种进入蔗种纵向输送装置，卧式减速电机右旋，输送带带动蔗种向蔗种调向装置方向移动；蔗种触碰到档板后，卧式减速电机停止转动，此时工业照相机采集蔗种图像，同时标准舵机转动，配合转动臂和支撑臂夹紧蔗种并将其向上抬一段距离后，标准舵机停止转动；控制器分析蔗芽的坐标，根据蔗芽坐标判断蔗芽角位移量，控制器控制小电机的旋转量，小电机转动，待蔗种中的蔗芽朝向水平两侧后小电机停止转动，大舵机右旋转动180
°
，配合旋转盘把蔗种调向装置及被夹持的蔗种转动180
°
，马达转动，配合摆动手臂将蔗种松开，完成定向种植作业。
[0008]在一种实施方式中，所述蔗种纵向输送装置包括主动链轮、链条、从动链轮、主动带轮、从动带轮、输送带；其中卧式减速电机与主动带轮连接；卧式减速电机带动主动链轮
转动，主动链轮带动输送带带轮转动，实现对输送带上的蔗种的输送。
[0009]进一步地，所述输送带为草型纹输送带，输送带为红色，所述主动带轮与从动带轮的中心距为2.14米；选用草型纹输送带，防止蔗种输送过程中打滑；输送带选用与蔗种有较大差异的红色，降低图像处理难度。
[0010]在一种实施方式中,所述视觉处理设备位于蔗种纵向输送机构的从动链轮的正上方，此处可实现最大程度采集蔗种图像。
[0011]进一步地，所述视觉处理设备包括相机、光源、主机、控制器，相机的图像采集范围为输送带总长1/4末端区域，避免其他区域对图像进行干扰。
[0012]在一种实施方式中，所述蔗种调向装置包括转动臂、支撑臂、橡胶轮、传感器；传感器贴附于橡胶轮表面，蔗种触碰到传感器，根据压力值判定蔗种被夹紧，通过转动臂把蔗种上抬一小段距离，小电机带动橡胶轮转动使蔗芽朝向两侧，小电机停止转动，此时蔗种为理想播种的位置状态。
[0013]进一步地，所述传感器为压力传感器，传感器贴附于橡胶轮表面以感应蔗种是否被夹紧；传感器贴附于档板中心，感应蔗种是否移动至最低点。
[0014]进一步地，所述卧式减速电机、小电机、摆动手臂、压力传感器与控制器相连，实现各部件的控制。
[0015]本技术提供了一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置。本技术的优点如下：
[0016]1.本技术在对比市面上现存的甘蔗种植机械后，添加了视觉处理设备。基于视觉识别技术对蔗种的蔗芽进行识别，分析各蔗种上蔗芽的位置，计算出小电机需转动的角度，实现蔗种的调向处理。基于该装置的种植方法可有效提高蔗种的出苗率；
[0017]2.本技术夹取蔗种时采用的橡胶轮贴附有压力传感器，防止夹取时对蔗种造成损伤；
[0018]3.本技术所采用输送带为草型纹输送带，防止蔗种在输送过程中打滑，实现精准输送。且输送带颜色为红色，与蔗种颜色差异较大，可降低图像提取及处理难度。
附图说明
[0019]为更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单的介绍。
[0020]图1是本技术实施例提供的一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置的整体外观正视图；
[0021]图2是本技术实施例提供的一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置的整体外观侧视图。
[0022]图1中主要元件说明：卧式减速电机1、链条2、链轮3、大舵机支撑件4、大舵机圆盘固定件5、大舵机6、标准舵机7、轴8、工业照相机9、蔗种10、铝型材11、钢板12、支撑壳13、带轮连接轴14、挡板15。
[0023]图2中主要元件说明：旋转盘16、转动臂17、支撑臂18、马达19、小电机20、摆动手臂21、脚支固定钢板22、小电机固定件23、橡胶轮24、输送带25。
具体实施方式
[0024]如图1所示，结合图2所示，本实施例包括：
[0025]一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，包括：蔗种纵向输送装置、位于蔗种纵向输送机构右上方的视觉处理设备、位于蔗种纵向输送机构的一侧的蔗种调向装置及投种转向装置。蔗种进入蔗种纵向输送装置，卧式减速电机1右旋，输送带25带动蔗种10向蔗种调向装置方向移动；蔗种10触碰到档板15后，卧式减速电机1停止转动，此时工业照相机9采集蔗种图像，同时标准舵机7转动，配合转动臂17和支撑臂18夹紧蔗种10并将其向上抬一段距离后，标准舵机7停止转动；控制器分析蔗芽的坐标，根据蔗芽坐标判断蔗芽角位移量，控制器控制小电机20的旋转量，小电机20转动，待蔗种10中的蔗芽朝向水平两侧后小电机20停止转动，大舵机6右旋转动180
°
，配合旋转盘16把蔗种调向装置及被夹持的蔗种10转动180
°
，马达19转动，配合摆动手臂21将蔗种10松开，完成定向种植作业。
[0026]一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置包括制动装置、蔗种纵向输送装置、支撑件、蔗种调向装置、视觉处理设备及投种转向装置六部分。如图1所示，蔗种纵向输送装置用于输送蔗种10，实现蔗种10的纵向运动；视觉处理设备9位于蔗种纵向输送装置的主动带轮与从动带轮的中轴正上方实现对蔗种的图像采集。
[0027]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，其特征在于，包括制动装置、蔗种纵向输送装置、支撑件、蔗种调向装置、视觉处理设备及投种转向装置六部分；蔗种进入蔗种纵向输送装置，卧式减速电机(1)右旋，输送带(25)带动蔗种(10)向蔗种调向装置方向移动；蔗种(10)触碰到档板(15)后，卧式减速电机(1)停止转动，此时工业照相机(9)采集蔗种图像，同时标准舵机(7)转动，配合转动臂(17)和支撑臂(18)夹紧蔗种(10)并将其向上抬一段距离后，标准舵机(7)停止转动；控制器分析蔗芽的坐标，根据蔗芽坐标判断蔗芽角位移量，控制器控制小电机(20)的旋转量，小电机(20)转动，待蔗种(10)中的蔗芽朝向水平两侧后小电机(20)停止转动，大舵机(6)右旋转动180
°
，配合旋转盘(16)把蔗种调向装置及被夹持的蔗种(10)转动180
°
，马达(19)转动，配合摆动手臂(21)将蔗种(10)松开，完成定向种植作业。2.如权利要求1所述的一种基于视觉识别的蔗种定向种植装置，其特征在于，蔗种纵向输送装置包括：主动链轮、...
【专利技术属性】
技术研发人员：何捷，刘姣娣，李强，沈漫林，许洪振，马竟雯，段玉龙，王明明，刘栩廷，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：新型
国别省市：
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