一种电容式蒜种鳞芽检测方法及扶正装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电容式蒜种鳞芽检测方法及扶正装置，该方法在蒜种鳞芽调整过程中，通过电容检测装置获取多个特征数据并进行判定，再配合扶正装置实现对蒜种鳞芽的扶正。电容式蒜种鳞芽检测扶正装置包括蒜种喂入料斗、驱动装置、蒜种鳞芽检测与扶正装置，蒜种鳞芽检测与扶正装置包括输送筒及分别安装在输送筒两端的两接播装置，两接播装置关于输送筒对称设置；接播装置还包括检测暂存腔电容的电容检测装置，所述电容检测装置电性连接计算处理装置，计算处理装置分别与驱动装置、驱动机构电性连接。通过该检测方法并配合相应的扶正装置，可有效判定蒜种形态、实现蒜种扶正，该方法能够满足蒜种的“直立插播”要求，且配套装置制作成本低、识别精度高，因此具有广阔的应用前景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种电容式蒜种鳞芽检测方法及扶正装置


[0001]本专利技术涉及农业机械
，尤其涉及到一种电容式蒜种鳞芽检测方法及扶正装置。

技术介绍

[0002]大蒜是我国重要的经济作物，商业价值巨大。目前，国内有16个省市地区大规模种植大蒜，种植面积超过1200万亩。金乡县作为中国的“大蒜之乡”，在大蒜种植领域占据了重要地位，金乡大蒜是一种杂交蒜，这种蒜以蒜头见长，单位面积产量高，经济效益优于普通大蒜。但是，杂交蒜蒜瓣多且形状不规则，蒜种定向存在较大难度。目前，仍以人工种植为主，劳动强度大、种植效率低。
[0003]大蒜播种不同于其他农作物，需满足“鳞芽朝上”的农艺要求，相关实验表明，蒜种鳞芽朝上率在一定程度上影响了大蒜的最终产量，而现有机械设备无法保证播种时的蒜种鳞芽朝上率成为限制大蒜种植机械化的重要原因。
[0004]目前，市面上已有一些大蒜播种机械，其中大部分大蒜播种机械通过特殊的机械结构对大蒜进行调头，而这些机械结构对特征明显的大蒜（如兰陵大蒜）具有较好的调整效果，对一些特征不明显的大蒜（如金乡大蒜）调整效果并不理想，定向成功率不高，无法保证大蒜插播效果。随着计算机技术的发展，一些研究机构提出了图像处理、图像识别的方法进行蒜种定向，通过这种方式，识别精度和插播效果有所提升，但由于装置成本高昂、产品运行干扰因素较多，目前难以大规模推广。
[0005]传统机械调整效果不理想，难以满足大蒜播种要求；新型机械成本过高，无法大面积推广，这两大问题直接影响了我国大蒜的机械化种植进程，阻碍了我国农业技术的发展。

技术实现思路

[0006]本专利技术针对现有技术的不足，提供一种电容式蒜种鳞芽检测方法及扶正装置，不仅提高了蒜种鳞芽的调整效果，而且降低了配套装置制作成本。
[0007]本专利技术是通过如下技术方案实现的，提供一种电容式蒜种鳞芽检测方法，包括如下步骤：S101，第一接播装置和第二接播装置内未落入蒜种状态下，通过电容检测装置检测第一接播装置和第二接播装置的内部初始电容，并传入计算处理装置，计算获得稳定的初始状态电容值作为参考值；S102，蒜种从单粒取种装置下落至蒜种喂入料斗进行输送，第一接播装置打开，蒜种落入第一接播装置，并通过传输通道落入第二接播装置暂存，此时第二接播装置处于关闭状态；S103，蒜种落入第二接播装置并达到稳定后，电容检测装置开始检测第二接播装置内部的实时电容，计算处理装置接收到传感器信号后，首先对信号进行预处理，取多个（10个以上）信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态一的电容值；
S104，第一接播装置关闭，驱动装置驱动调头，蒜种鳞芽检测扶正装置翻转，使第一接播装置转换到传输通道下方，第二接播装置转换到传输通道上方；第一接播装置的电容检测装置开始工作，检测第一接播装置内部实时电容，并把电容值传送给计算处理装置，计算处理装置接收到传感器信号后，首先对信号进行预处理，取多个（10个以上）信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态二的电容值；S105，计算处理装置通过对比内部状态一和内部状态二的电容值，对蒜种形态进行判定；S106，通过状态判定，得到蒜种鳞芽检测扶正装置中蒜种位姿的最终状态；假定最终状态为正确状态，驱动装置首先驱动第一接播装置打开，蒜种落入插播装置，然后驱动装置驱动掉头，蒜种定向完成；假定最终状态为待调整状态，驱动装置首先驱动掉头，然后驱动装置驱动第二接播装置打开，蒜种落入插播装置，蒜种定向完成。
[0008]作为优化，步骤S102中，通过与蒜种喂入料斗配合实现第一接播装置的打开, 步骤S105中，通过对比两次蒜种的电容参数获得最终的蒜种形态。本优化方案通过与蒜种喂入料斗配合实现第一接播装置开合，可避免使用舵机驱动开合，优化了装置结构，提高了工作效率。
[0009]本方案还提供一种电容式蒜种鳞芽检测扶正装置，包括蒜种喂入料斗、驱动输送筒绕横向轴线转动的驱动装置、蒜种鳞芽检测与扶正装置，蒜种鳞芽检测与扶正装置包括输送筒及分别安装在输送筒两端的两接播装置，两接播装置关于输送筒对称设置；接播装置还包括两相对设置且与输送筒通过横轴铰接的侧筒，以及驱动侧筒绕横轴转动的驱动机构，两侧筒扣合形成暂存腔，两接播装置的暂存腔通过输送筒的内孔连通，暂存腔和输送筒内孔的直径均与鳞芽朝上或朝下时的蒜种横向尺寸适配；接播装置还包括检测暂存腔电容的电容检测装置，所述电容检测装置电性连接计算处理装置，计算处理装置分别与驱动装置、驱动机构电性连接。
[0010]本方案的两接播装置分别为第一接播装置和第二接播装置，在初始状态，第一接播装置位于输送筒上方，且第一接播装置的上端与蒜种喂入料斗的出料口对应，在蒜种未从蒜种喂入料斗落下时，通过电容检测装置检测两接播装置的暂存腔内部初始电容，并传入计算处理装置，计算获得稳定的初始状态电容值作为参考值；当单粒蒜种从喂入料斗落下时，第一接播装置打开，蒜种落入第一接播装置，并经输送筒的内孔落入第二接播装置的暂存腔暂存，通过电容检测装置检测第二接播装置暂存腔内部的实时电容，并传至计算处理装置，计算处理装置接收到电容信号后，首先对信号进行预处理，取多个信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态一的电容值；第一接播装置的两侧筒关闭，驱动装置驱动蒜种鳞芽检测扶正装置整体翻转180
°
，使第一接播装置转至输送筒下方，第二接播装置转至输送筒上方；再次检测第一接播装置暂存腔内部的实时电容，并把电容信号传送给计算处理装置，计算处理装置接收到电容信号后，首先对信号进行预处理，取多个信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态二的电容值；然后，计算处理装置通过对比内部状态一和内部状态二的电容值，对蒜种形态进行判定；如果最终状态为正确状态，第一接播装置的两侧筒打开，蒜种落入插播装置，然后驱动装置驱动蒜种鳞芽检测扶正装置整体翻转180
°
，蒜种定向完成；如果最终状态为待调整状态，驱动装置首先驱动蒜种鳞芽检测扶正装置整体翻转180
°
，然后打开第二接播装置，蒜种落入插播装置，蒜种定向完成。
[0011]作为优化，所述驱动机构包括开合舵机，以及分别固接于两侧筒上的两开合挡板，接播装置闭合时，两开合挡板形成长槽，且长槽沿竖向的长度尺寸大于沿横向的宽度尺寸，开合舵机的输出轴上固设有位于长槽内的开合板，开合板的长度大于长槽的宽度尺寸，开合板的宽度小于长槽的宽度尺寸；同一接播装置的两侧筒通过横向的弹簧连接。本优化方案通过开合舵机驱动两侧筒打开和关闭，控制方便，利用开合板和长槽的形状特点，在开合板转动时将两侧筒撑开，实现接播装置的打开，开合板转至与长槽方向一致时，通过弹簧的作用使两侧筒关闭，结构简单，制作和使用成本低。
[0012]作为优化，侧筒包括半圆柱筒和上大下小的半圆锥筒，半圆锥筒的下端与半圆柱筒的上端连接，半圆柱筒与输送筒铰接，且半圆柱筒的内径与输送筒的内径一致。本优化方案的侧筒结构简单，通过设置半圆锥筒，便于两侧筒闭合后形成的暂存腔上端呈锥形，更好地与蒜种的两端适配，避免损伤蒜种鳞芽。
[0013]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容式蒜种鳞芽检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S101，未落入蒜种状态下，通过电容检测装置检测第一接播装置和第二接播装置的内部初始电容，并传入计算处理装置，计算获得稳定的初始状态电容值作为参考值；S102，蒜种从单粒取种装置下落至蒜种喂入料斗进行输送，第一接播装置打开，蒜种落入第一接播装置，并通过传输通道落入第二接播装置暂存，此时第二接播装置处于关闭状态；S103，蒜种落入第二接播装置并达到稳定后，电容检测装置开始检测第二接播装置内部的实时电容，计算处理装置接收到传感器信号后，首先对信号进行预处理，取多个信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态一的电容值；S104，第一接播装置关闭，蒜种鳞芽检测扶正装置翻转，使第一接播装置转换到传输通道下方，第二接播装置转换到传输通道上方；第一接播装置的电容检测装置开始工作，检测第一接播装置内部实时电容，并把电容值传送给计算处理装置，计算处理装置接收到传感器信号后，首先对信号进行预处理，取多个信号样本点，通过对样本点加权平均获得内部状态二的电容值；S105，计算处理装置通过对比内部状态一和内部状态二的电容值，对蒜种形态进行判定；S106，通过状态判定，得到蒜种鳞芽检测扶正装置中蒜种位姿的最终状态；假定最终状态为正确状态，驱动装置首先驱动第一接播装置打开，蒜种落入插播装置，然后驱动装置驱动掉头，蒜种定向完成；假定最终状态为待调整状态，驱动装置首先驱动掉头，然后驱动装置驱动第...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯加林，方立志，李玉华，郭洪恩，李华，王小瑜，张康博，
申请(专利权)人：山东省农业机械科学研究院，
类型：发明
国别省市：