一种番茄穴盘播种控制系统

1.本实用新型属于播种技术领域，具体涉及一种基于视觉的番茄穴盘播种控制系统。


背景技术：

2.目前，番茄营养价值高，种植面积逐年扩大，通常采用穴盘育苗移栽技术种植，以提高产量与质量。播种环节存在一定的漏播率，影响生产效率。因此番茄穴盘漏播检测补种在降低漏播率、重播率、提高播种效率、确保育苗质量具有重要作用，随着科学技术的发展，设施农业的发展成为热点话题。但是传统的人工检测和补种是一项劳动密集型且非常繁琐的任务，同时效率低、人力成本高，无法保证育苗标准化、精细化，不利于培育高品质的蔬菜秧苗。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种番茄穴盘播种机，该穴盘播种控制系统能灵活的控制播种系统完成播种任务，检测补种系统完成穴盘漏播的检测和补种的任务。
4.一种番茄穴盘播种控制系统，包括机架、传动组件、播种组件、漏检组件、补种组件和控制模块，所述传动组件、播种组件、漏检组件、补种组件和控制模块均安装在机架上，按照传动组件的传输方向，所述播种组件、漏检组件和补种组件依次设置；
5.所述传动组件包括提供传动力的传动电机；
6.所述播种组件和补种组件其结构相同，它们包括第一支架、第二支架、导轨、连杆、导种架、种盒、气管、吸针、分气座、电磁阀、气泵和气缸，两个所述第一支架安装在机架上并位于皮带的两侧，支架的顶部安装有导轨，导轨为圆弧形，导轨上滑动配合安装有滑块，两个滑块之间固定有连杆，数根气管穿过连杆并向下延伸，向下延伸的气管上安装有吸针，另一端分别与分气座的出气口连接，分气座的进气口与气泵连接，分气座每个出气口处均安装有电磁阀，种盒安装在第一支架的后侧，导种管位于第一支架安装在上端，所述导种管上设有与气管对应的落料孔，落料孔的间距、气管在连杆上间距均与穴盘上穴位之间的距离相等，所述连杆连接有气缸，气缸安装在第二支架上，第二支架为安装在机架上并位于第一支架的前侧，气缸通过转动轴安装在第二支架上，气缸的伸缩杆与连杆连接，气缸的伸缩杆带动滑块在导轨上往复滑动，当滑块位于导轨的底部时，吸针位于种盒内，当滑块位于导轨的顶部时，吸针位于导种架的正上方，每个吸针对应一个落料孔，蕃茄籽通过落料孔落入穴盘内；
7.所述漏检组件包括壳体、ccd摄像机和灯带，所述壳体采用黑色亚克力板支撑，灯带和ccd摄像机均安装在壳体的内顶面上；
8.所述机架上安装有第一光电开关传感器、第二光电开关传感器和第三光电开关传感器；第一光电开关传感器位于播种组件的前侧，第二光电开关传感器位于漏检组件的前侧，第三光电开关传感器位于补种组件的前侧，所述控制模块与第一光电开关传感器、第二
光电开关传感器、第三光电开关传感器、电磁阀、灯带、ccd摄像机、传动电机、气缸和气泵连接。
9.进一步地，所述气缸采用tn20
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60-s型双活塞杆气缸，气泵采用tj-600空气压缩机。
10.本实用新型具有如下有益效果：
11.(1)通过设置气泵(吸附蕃茄籽)、气缸(移动蕃茄籽)和电磁阀(播种)协同合作，实现从取蕃茄籽到对穴盘播种蕃茄籽的流程，流程可实现全自动控制；
12.(2)通过设置摄像机对穴盘进行漏检分析，易于实现，并能精确定位空穴控制，为后续补种提供基础，提高了空穴的识别精度，降低了漏播率；
13.(3)通过控制电磁阀即可实现对不同穴位的播种，漏播低，成本低，并易于控制。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图2为本实用新型传动组件的结构示意图。
16.图3为本实用新型播种组件的结构示意图。
17.图4为本实用新型漏检组件的结构示意图。
18.图5为本实用新型控制系统结构示意图。
19.图中标记：100、机架；200、传动组件；201、皮带；202、转动辊；203、链条；204、传动电机；300、播种组件；301、第一支架；302、导轨；303、滑块；304、连杆；305、气管；306、吸针；307、分气座；308、电磁阀；309、气泵；310、种盒；311、导种架；312、第二支架；313、气缸；400、漏检组件；401、壳体；402、灯带；403、摄像机；500、补种组件；600、控制模块；700、穴盘。
具体实施方式
20.如图1所示，本实施例提供的一种番茄穴盘播种机包括机架100、传动组件200、播种组件300、漏检组件400和补种组件500，所述传动组件200、播种组件300、漏检组件400、补种组件500均安装在机架100上，按照传动组件200的传输方向，所述播种组件300、漏检组件400和补种组件500依次设置，传动组件200将待播种番茄的穴盘700依次传输至播种组件300、漏检组件400和补种组件500下进行作业。
21.所述传动组件200采用皮带201传送，因此包括位于皮带201两端的转动辊202，如图2所示，其中一个转动辊202通过链条203与传动电机204连接，电机工作带动皮带201转动，实现传送。
22.所述播种组件300和补种组件500其结构相同，其结构如图3所示，它们包括第一支架301、第二支架312、导轨302、连杆304、导种架311、种盒310、气管305、吸针306、分气座307、电磁阀308、气泵309和气缸313，两个所述第一支架301安装在机架100上并位于皮带201的两侧，支架的顶部安装有导轨302，导轨302为圆弧形，本实施例具体为1/4圆，导轨302上滑动配合安装有滑块303，两个滑块303之间固定有连杆304，数根气管305穿过连杆304并向下延伸，向下延伸的气管305上安装有吸针306，另一端分别与分气座307的出气口连接，分气座307的进气口与气泵309连接，分气座307每个出气口处均安装有电磁阀308，气泵309工作产生负压，当对应的气管305的电磁阀308处理打开状态时，气管305内产生负压，吸针
306可吸住蕃茄籽，气泵309停止工作后负压消失，蕃茄籽因重力向下落。所述种盒310安装在第一支架301的后侧，导种管位于第一支架301安装在上端，所述导种管上设有与气管305对应的落料孔，落料孔的间距、气管305在连杆304上间距均与穴盘700上穴位之间的距离相等，所述连杆304连接有气缸313，气缸313安装在第二支架312上，第二支架312为安装在机架100上并位于第一支架301的前侧，本实施例所述的前侧和后侧均安装在皮带201的传输方向定义，气缸313通过转动轴安装在第二支架312上，气缸313的伸缩杆与连杆304连接，气缸313的伸缩杆带动滑块303在导轨302上往复滑动，当滑块303位于导轨302的底部时，吸针306位于种盒310内，当滑块303位于导轨302的顶部时，吸针306位于导种架311的正上方，每个吸针306对应一个落料孔，蕃茄籽通过落料孔落入穴盘700内。
23.所述漏检组件400用于检测播种组件300的穴盘700内是否存在漏检，若漏检再通过补种组件500补上，保证穴盘700无空穴，如图4所示，它包括壳体401、ccd摄像机403和灯带402，所述壳体401采用黑色亚克力板支撑，灯带402和ccd摄像机403均安装在壳体401的内顶面上，通过ccd摄像机403采集穴盘700的照片，通过图像处理技术可判断出空穴位置，并根据空穴位置控制补种组件500进行补种。
24.本实施例还提供了番茄穴盘700播种机的控制系统，如图5所示，所述控制系统包括安装在机架100上的控制模块600、位于播种组件300前侧第一光电开关传感器、位于漏检组件400前侧的第二光电开关传感器、位于补种组件500前侧的第三光电开关传感器，所述控制模块600包括核心处理器、以及与核心处理器连接的图像采集卡、存储模块、驱动模块、与上位机连接的通讯模块，核心处理器还与第一光电开关传感器、第二光电开关传感器、第三光电开关传感器、电磁阀308和灯带402连接，所述图像采集卡与ccd摄像机403连接，驱动模块分别与传动电机204、气缸313和气泵309连接，传动电机204采用伺服电机，与伺服电机连接精确控制的其转速的伺服驱动控制器，根据电机的转速控制皮带201传送的速度，进而控制播种、漏检和补种作业。所述气缸313采用tn20
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60-s型双活塞杆气缸313，为了便于描述，将播种组件300的气缸313命名为气缸313a，补种组件500的气缸313为气缸313b，同理对气泵309进行区分为气泵309a和气泵309b，所述气泵309采用tj-600空气压缩机。
25.当第一光电开关传感器检测到穴盘700时，控制模块600控制气缸313a和气泵309a，使吸针306位于种盒310内吸取种子，然后再控制气缸313a，使吸针306位于导种架311正上方，再控制电磁阀308，进而实现控制气管305内的负压，从而控制吸针306上蕃茄籽通过落料孔落入穴盘700内，穴盘700多列，再控制电机，使穴盘700往前进一格，然后重复控制播种组件300，直到播种完整个穴盘700；当第二光电开关传感器检测到穴盘700时，控制模块600控制灯带402打开，然后控制ccd摄像机403拍照获取穴盘700图片，图像采集卡对图片进行分析获取空穴的位置，并空位位置发送给控制模块600，控制模块600根据空穴位置控制对应的电磁阀308，实现补种，补种模块补种时，气缸313b、气泵309b和传输电机的工作原理与播种作业相同，仅仅还是电磁阀308工作原理不同，对于已经播种的穴位出的电磁阀308处于关闭状态，对于需要补种位置的电磁阀308处于打开状态，打开状态的连接气管305可吸附种子，进而实现补种。本实施例采用漏播检测机构与补种组件500的配合，实现了番茄穴盘700的漏播检测与二次补种。
26.以上所述仅是本实用新型优选的实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型所提供的技术方案和实用新型构思进行的改造和替换都应涵盖在
本实用新型的保护范围内。