专利名称：秧盘育秧智能播种器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种秧盘育秧播种器，具体涉及一种水稻秧盘育秧智能播种器。
背景技术：
超级杂交稻是品质优良、产量高的新型水稻品种，已经在我国大面积推广应用，其秧盘育秧精密播种要求2 士 1粒/穴，目前排种器性能可以达到1 3粒/穴，但单粒率偏高 (20%以上)，并存在空穴，因受发芽率、成苗率、成毯性及伤秧率等影响，结果不能达到1 2株/丛种植要求，因此根据中国水稻研究所朱德峰、徐一成等人提出的“低播量壮秧成毯” 的育秧要求，理想的播种目标是2 3粒/穴，且单粒率少、无空穴。到目前为止，国外尚未见到对水稻或超级稻2 3粒/穴(取秧面积)的精密播种育秧或直播的研究报告，生产的育秧设备和直播机具也主要是适应常规水稻(常规稻和杂交稻)要求的撒播、条播和穴播等播种方式。国内传统排种器的超级杂交稻机播水平已达到了 2士1粒/穴(取秧面积)，但单粒还偏多，成毯性很差，均达不到2 3粒/穴(取秧面积)的高水平精密播种目标，而且最大缺陷就是无法避免空穴。新技术研究方面，还没有涉及对“秧盘播种质量的分析与处理”，未对供种量及“穴粒数”实现在线控制，空穴问题还没得到有效解决。由国内外研究形势可知，超级杂交稻机械化精密播种是涉及诸多因素、复杂的工作过程，而且若实现超级杂交稻“秧盘育秧”2 3粒/穴(取秧面积)的高水平精密播种， 提高成毯性，避免空穴等最新目标是传统排种器技术发展的瓶颈。水稻种植季节性强，因而研究性能可靠、适于高速作业的超级杂交稻秧盘育秧精密播种器是实现机械化种植所追求的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在秧盘播种质量检测的基础上，实现按“穴粒数”智能播种，同时实现自动控制传统排种器供种量，并进行定位智能补种，完善了传统排种器工作性能的秧盘育秧智能播种器。本发明的目的是这样实现的它包括摄像机1、视觉检测系统2、秧盘3、梯形充种机构4、点位控制机构5和机架6，其中摄像机1安装于视觉检测系统2的下面，视觉检测系统2安装于机架6的前部，点位控制机构5置于机架6后部，梯形充填机构4安放在点位控制机构5的下方，与机架6相连，秧盘3穿过梯形充种机构4，并设置于摄像机1和点位控制机构5的下方。本发明还有这样一些技术特征1、所述的点位控制播种机构包括播种吸头7、第二滚珠丝杠8、双导柱机构9、第二轴承10、第二联轴器11、X向步进电机12、滑套13、支架14、第二轴套15、第一轴套16、第一滚珠丝杠17、第一轴承18、第一联轴器19、y向步进电机20，其中第一联轴器19将y步进电机20和第一滚珠丝杠17连接起来，第一轴套16套于第一滚珠丝杠17上，并与支架14固定连接，支架14与滑套13固定连接，滑套13在双导柱机构9上可左右滑动，第二联轴器 11将χ向步进电机12和第二滚珠丝杠8连接起来，播种吸头7安装于第二轴套15下部，第二轴套15套于第二滚珠丝杠8上，第二滚珠丝杠8通过第二轴承10与支架14相连；2、所述的梯形充种机构包括种箱21、下滑道22、充种盘23和上滑道25，上滑道 25、下滑道22的下部分别与种箱21连接在一起，充种盘23水平设置在上滑道25、下滑道 22上方；3、所述的上滑道25与水平面呈3-10度可调倾角；4、所述的上滑道25、充种盘23的下部均勻粘贴有至少一个压电片M ；5、所述的双导柱机构9、第一轴承18分别与机架6相连，一起支承点位控制机构 5。为实现2 3粒/穴播种目标，且单粒率少、无空穴，需要进一步发展播种精量和投种位置准确的精准播种技术，为此，发明人经过对超级杂交稻秧盘育秧播种技术的探索， 突破传统的思维方式和设计思路，模仿人的播种原理，以单目摄像机作为眼睛，视觉检测系统作为大脑，点位控制机构执行手的播种动作，创造性地提供了一种基于机器视觉的秧盘育秧智能播种器。考虑到零空穴播种和生产效率等关键问题，本发明应用机器视觉技术，在线动态检测连续输送的秧盘，模糊模式识别种子群体分布特征，采用点位控制机构，优化播种轨迹，完成多粒(多个吸针同时对一个穴孔播种)、分列(秧盘横向)、多排(秧盘纵向)的播种过程。还有，考虑到制造复杂程度因素，可以采取在传统水稻秧盘育秧精密播种流水线基础上加入该智能播种器，在秧盘播种质量检测的基础上，实现自动控制传统排种器供种量， 同时进行智能补种，完善了传统排种器的工作性能，本发明将开辟精密播种新技术，具有重要的科学意义和应用前景。本发明最主要的效果是达到智能播种的目的。梯形充种机构安装于机架上，连续输送的秧盘穿过该机构，并经过于摄像机和点位控制机构正下方。本发明模仿人的播种原理，以单目摄像机作为眼睛，视觉检测系统作为大脑，点位控制机构执行手的播种动作，实现水稻、蔬菜等秧盘育秧智能播种的目的。
图1为本发明秧盘育秧智能播种器的结构示意图；图2为点位控制播种机构的结构示意图；图3为梯形充填机构的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明结合图1，本实施例包括摄像机1、视觉检测系统2、秧盘3、梯形充种机构4、点位控制机构5和机架6，其中摄像机1安装于视觉检测系统2的下面，视觉检测系统2安装于机架6的前部，点位控制机构5置于机架6后部，梯形充填机构4安放在点位控制机构5的下方，与机架6相连，连续输送的秧盘3穿过梯形充种机构4，并经过于摄像机1和点位控制机构5的正下方。
结合图2-图3，点位控制播种机构包括播种吸头7、第二滚珠丝杠8、双导柱机构 9、第二轴承10、第二联轴器11、χ向步进电机12、滑套13、支架14、第二轴套15、第一轴套 16、第一滚珠丝杠17、第一轴承18、第一联轴器19、y向步进电机20，其中第一联轴器19将 y步进电机20和第一滚珠丝杠17连接起来，第一轴套16套于第一滚珠丝杠17上，并与支架14固定连接，支架14与滑套13固定连接，滑套13在双导柱机构9上可左右滑动，第二联轴器11将χ向步进电机12和第二滚珠丝杠8连接起来，播种吸头7安装于第二轴套15 下部，第二轴套15套于第二滚珠丝杠8上，第二滚珠丝杠8通过第二轴承10与支架14相连；梯形充种机构包括种箱21、下滑道22、充种盘23、压电片M和上滑道25，上滑道25、下滑道22的下部分别与种箱21连接在一起，并在上部支撑起充种盘23，使充种盘23保持水平，上滑道25与水平面成3-10度可调倾角，上滑道25、充种盘23的下部均勻地粘贴有多个压电片M ；双导柱机构9、第一轴承18分别与机架6相连，一起支承点位控制机构5。
权利要求
1.一种秧盘育秧智能播种器，其特征在于它包括摄像机(1)、视觉检测系统O)、秧盘 (3)、梯形充种机构G)、点位控制机构(5)和机架(6)，其中摄像机(1)安装于视觉检测系统O)的下面，视觉检测系统(2)安装于机架(6)的前部，点位控制机构(5)置于机架(6) 后部，梯形充填机构(4)安放在点位控制机构(5)的下方，与机架(6)相连，秧盘(3)穿过梯形充种机构G)，并设置于摄像机(1)和点位控制机构(5)的下方。
2.根据权利要求1所述的秧盘育秧智能播种器，其特征在于所述的点位控制播种机构包括播种吸头(7)、第二滚珠丝杠(8)、双导柱机构(9)、第二轴承(10)、第二联轴器(11)、 χ向步进电机(12)、滑套(13)、支架(14)、第二轴套(15)、第一轴套(16)、第一滚珠丝杠 (17)、第一轴承(18)、第一联轴器(19)、y向步进电机(20)，其中第一联轴器(19)将y步进电机00)和第一滚珠丝杠(17)连接起来，第一轴套(16)套于第一滚珠丝杠(17)上，并与支架(14)固定连接，支架(14)与滑套(1 固定连接，滑套(1 在双导柱机构(9)上可左右滑动，第二联轴器(11)将χ向步进电机(1 和第二滚珠丝杠(8)连接起来，播种吸头 (7)安装于第二轴套(1 下部，第二轴套(1 套于第二滚珠丝杠(8)上，第二滚珠丝杠(8) 通过第二轴承(10)与支架(14)相连。
3.根据权利要求2所述的秧盘育秧智能播种器，其特征在于所述的梯形充种机构包括种箱(21)、下滑道(22)、充种盘(23)和上滑道(25)，上滑道(25)、下滑道(22)的下部分别与种箱连接在一起，充种盘水平设置在上滑道(25)、下滑道0 上方。
4.根据权利要求3所述的秧盘育秧智能播种器，其特征在于所述的上滑道0 与水平面呈3-10度可调倾角。
5.根据权利要求4所述的秧盘育秧智能播种器，其特征在于所述的上滑道(25)、充种盘03)的下部均勻粘贴有至少一个压电片04)。
6.根据权利要求5所述的秧盘育秧智能播种器，其特征在于所述的双导柱机构(9)、第一轴承(18)分别与机架(6)相连，一起支承点位控制机构(5)。
全文摘要
本发明提供了一种秧盘育秧智能播种器，它包括摄像机、视觉检测系统、秧盘、梯形充种机构、点位控制机构和机架，其中摄像机安装于视觉检测系统的下部，视觉检测系统安装于机架的前部，点位控制机构置于机架后部，梯形充填机构安放在点位控制机构的下方，与机架相连，秧盘穿过梯形充种机构，并设置于摄像机和点位控制机构的下方。本发明模仿人的播种原理，以单目摄像机作为眼睛，视觉检测系统作为大脑，点位控制机构执行手的播种动作，实现水稻、蔬菜等秧盘育秧智能播种的目的。
文档编号A01C7/00GK102177782SQ201110097010
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者周海波, 姜永成, 李洪波, 杨松涛, 王桂莲, 王连洋, 赵化启, 马旭 申请人:佳木斯大学