本发明涉及秧盘技术领域，尤其涉及一种检测形变秧盘的方法及系统。
背景技术：
随着中国农村经济发展、劳动力减少，最近几年农村涌现出大量龙头企业、专业合作社和种粮大户。部分地区水稻育秧已开始逐步向工厂化育秧中心发展。工厂化育秧中心广泛采用高效自动精密播种育秧生产线进行育秧播种作业。作业工序主要包括自动供盘、铺床土、淋洒水、精密播种、覆表土、压实、自动叠盘等。在以上工序中，秧盘是必不可少的专用工具，发挥着重要作用。目前关于秧盘的结构设计、制造工艺、成本价值等方面研究较多。依据秧盘材质不同，设计了软、硬秧盘及植质秧盘。根据秧苗的外观形状不同，研制了毯状苗育秧盘、钵苗育秧盘和钵形毯状苗育秧盘等。
国外，澳大利亚、美国等国家设计出marksman、hamilton等作业质量好、自动化程度高的播种育秧生产线，日本久保田公司研制了室内成套水稻育秧生产线(配套s～fe型自动供盘装置和s～st型自动叠盘装置)。以上生产线在高效自动工厂化育秧作业时，对秧盘的选用、新旧分级使用均有一定的技术指标要求。国内，江苏云马农机制造有限公司、华南农业大学、八一农垦大学等单位对各类水稻秧盘或复合托盘(软盘育秧时需托盘撑托)进行了相关研究，如汪春等人对秧盘的材料选择、材质成分配比、尺寸结构设计等方面进行了系统试验研究；华南农业大学马旭等人为满足当前国内轻简化栽培技术要求，专门为软塑秧盘设计了复合托盘，并建立了复合托盘的摩擦自锁受力模型。但在工厂化实际育秧工况下，秧盘因长期使用或运输不当等原因出现形变(含破损)，在育秧过程中将影响秧盘的育秧性能。
形变秧盘影响精密育秧播种生产线的机械可靠性。具体表现为：在自动供盘或叠盘作业时，秧盘检测是通过盘底加强筋条触发传感器，完成有效检测作业，若盘底加强筋条受损、断破过多，会造成秧盘“漏检测”；秧盘翻边或边缘断裂过多，抬盘部件与叠盘部件无法完成对秧盘的有效夹持，控制升落，影响叠(供)盘作业性能；若秧盘存在破裂，完成了铺床土、淋水与精密播种工序的秧盘，因秧盘整体质量加大，秧盘会产生较大内应力，易导致秧盘裂口进一步增大，引起秧盘漏水、种土外撒，还影响表土压实作业；秧盘弯曲变形后，易造成秧盘在作业或输送时的限位与扫(刮)土失效；秧盘扭翘严重时，无法顺利通过输送带。
目前针对秧盘的形变分析、等级评价缺乏客观有效方法，实际工作时操作手根据经验进行秧盘剔除，这存在分级标准不一致、造成秧盘选用后作业效果失效等弊端，影响育秧效率与质量。故此制定科学客观的评价指标来准确的检测出形变秧盘，并对形变秧盘进行客观有效的等级评价具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明提供了一种检测形变秧盘的方法及系统，该方法及系统可以有效的检测出形变秧盘，提高精密育秧播种生产线的机械可靠性，为后续育秧生产线中对变形秧盘自动化识别检测、剔除系统的设计奠定研究基础。
为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供了一种检测形变秧盘的方法，包括：
检测秧盘的扭翘度；
检测秧盘的弯曲变形度；
检测秧盘的破裂长度；
若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘；
其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。
其中，所述检测秧盘的扭翘度，包括：
step1：将底部拥有x个角的秧盘放置在水平基准面上；
step2：从x个角中选取一个角作为目标角；
step3：按压秧盘上除了所述目标角的其他角，使得所述其他角接触所述水平基准面时测量所述目标角到所述水平基准面的距离；
step4：更换所述目标角，返回step3，直到所述x个角中所有的角作为目标角均测量完毕，获得x个距离；
step5：从所述x个距离中选出最大的距离，即为秧盘的扭翘度。
其中，所述检测秧盘的弯曲变形度，包括：
将所述秧盘放置在水平基准面上；
检测所述秧盘在宽度方向上的最大宽度和最小宽度；
将所述最大宽度和最小宽度代入弯曲变形度公式
其中，所述检测秧盘的破裂长度，包括：
获取所述秧盘上所有的裂缝；
分别检测所述所有的裂缝的长度；
选出所述长度中的最大长度作为秧盘的破裂长度。
其中，所述形变秧盘包括：轻度形变秧盘、中度形变秧盘、较重度形变秧盘和重度形变秧盘。
其中，所述轻度形变秧盘为扭翘度大于0小于等于10毫米、弯曲变形度大于0小于等于3％、和/或破裂长度大于0小于等于20毫米的秧盘。
其中，所述中度形变秧盘是扭翘度大于10小于等于25毫米、弯曲变形度大于3％小于等于7％、和/或破裂长度大于20小于等于35毫米的秧盘。
其中，所述较重度形变秧盘是扭翘度大于25小于等于40毫米、弯曲变形度大于7％小于等于10％、和/或破裂长度大于35小于等于50毫米的秧盘。
其中，所述重度形变秧盘是扭翘度大于40毫米、弯曲变形度大于10％、和/或破裂长度大于50毫米的秧盘。
另一方面，提供了一种检测形变秧盘的系统，包括：
第一检测单元，用于检测秧盘的扭翘度；
第二检测单元，用于检测秧盘的弯曲变形度；
第三检测单元，用于检测秧盘的破裂长度；
判断单元，用于若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘；
其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。
本发明的有益效果为：本发明的检测形变秧盘的方法，包括：检测秧盘的扭翘度；检测秧盘的弯曲变形度；检测秧盘的破裂长度；若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘；其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。通过对秧盘扭翘度、弯曲变形度和破裂长度的综合检测，客观准确的判断出秧盘是否出现形变，并针对形变秧盘给出了具体的等级评价标准，从而可以有效的对形变秧盘进行剔除，提高精密育秧播种生产线的机械可靠性，同时为后续育秧生产线中对变形秧盘自动化识别检测、剔除系统的设计奠定研究基础，且筛选后的秧盘可较好地适应工厂化育秧生产线作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式中提供的一种检测形变秧盘的方法的流程图。
图2是本发明的秧盘扭翘度测试示意图。
图3为本发明的秧盘弯曲变形度测试示意图。
图4为本发明的秧盘破裂示意图。
图5是本发明具体实施方式中提供的一种检测形变秧盘的系统的结构方框图。
附图标记
1.秧盘裂缝
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种检测形变秧盘的方法的流程图。如图所示，该方法包括：
步骤s101：检测秧盘的扭翘度。
扭翘度也称扭翘变形度，是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度，即秧盘的角翘起，是秧盘扭翘变形的程度。例如，秧盘盘底4个角不在同一个水平基准面上，可能是有任意其中3个角在同一平面上，而另1个角形成翘起的状态。
检测秧盘的扭翘度，包括以下5个步骤：
step1：将底部拥有x个角的秧盘放置在水平基准面上。
step2：从x个角中选取一个角作为目标角。
step3：按压秧盘上除了所述目标角的其他角，使得所述其他角接触所述水平基准面时测量所述目标角到所述水平基准面的距离。
step4：更换所述目标角，返回step3，直到所述x个角中所有的角作为目标角均测量完毕，获得x个距离。
step5：从所述x个距离中选出最大的距离，即为秧盘的扭翘度。
如图2所示，测量一个底部拥有4个角的秧盘的扭翘度。先将秧盘abcd放置在水平基准面上，用足够的力压住角a、角b和角d这3个角，剩余的1个角(角c)变成悬空角(或翘起角)c1，测出角c1到水平基准面的垂直距离c1e，即距离q1；更换与水平面接触的3角，用上述方法，依次测出其它翘起角(角d、角b和角a)到水平基准面的垂直距离q2、q3、q4，利用下式确定扭翘度：
q＝max(q1，q2，q3，q4)
式中q为秧盘的扭翘度，q1、q2、q3、q4分别为四次测量(角c、角d、角b和角a)的垂直距离，单位为：毫米(mm)，max(q1，q2，q3，q4)表示从q1、q2、q3、q4这4个距离中选出最大的距离。
步骤s102：检测秧盘的弯曲变形度。
弯曲变形度，是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度，即秧盘弯曲的变形程度。秧盘弯曲变形是指秧盘变形后在宽度方向上的距离长度值与标准秧盘宽度不相等的一种变形。秧盘弯曲变形后，即由原来的规则形状的变为不规则变形形状，具体有两种表现形式：扩宽弯曲变形和收缩弯曲变形。当秧盘在宽度方向上的距离值≥标准秧盘宽度标定值，属于扩宽弯曲变形，当秧盘在宽度方向上的距离值≤标准秧盘宽度标定值时，属于收缩弯曲变形。
秧盘弯曲通过秧盘的弯曲变形度来进行特征表征。检测秧盘的弯曲变形度，包括：将所述秧盘放置在水平基准面上；检测所述秧盘在宽度方向上的最大宽度和最小宽度；将所述最大宽度和最小宽度代入弯曲变形度公式
如图3所示，测量一个底部拥有4个角的秧盘abcd的弯曲变形度，将秧盘abcd放置于水平基准面上；秧盘弯曲变形后，即由原来的规则形状abcd(实线部分表示的秧盘图形)变为不规则变形形状a1b1c1d1(虚线部分表示的秧盘图形)；测出变形后的秧盘a1b1c1d1在宽度方向上的最大宽度lmax(扩宽弯曲变形)与最小宽度lmin(收缩弯曲变形)，利用下式将lmax和lmin分别与标准秧盘宽度l0作比较，从而确定秧盘a1b1c1d1弯曲变形度b。
式中b为秧盘弯曲变形度；l0为标准秧盘宽度，单位为：毫米(mm)；lmin为弯曲后秧盘宽度中的最小宽度，单位为：毫米(mm)；lmax为弯曲后秧盘宽度中最大宽度，单位为：毫米(mm)。
优选地，标准秧盘宽度l0取值为285mm。
当秧盘出现扭翘变形或弯曲变形后，在生产线中进行作业输送时，容易出现秧盘的限位与夹持失效或无法通过输送带等现象。
步骤s103：检测秧盘的破裂长度。
秧盘破裂通过秧盘破裂长度来进行特征表征，破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。检测秧盘的破裂长度，包括：获取所述秧盘上所有的裂缝；分别检测所述所有的裂缝的长度；选出所述长度中的最大长度作为秧盘的破裂长度。
优选地，检测秧盘的破裂长度，包括：判断秧盘边缘是否有裂缝；若秧盘边缘有裂缝，则获取秧盘边缘的所有裂缝，并检测秧盘边缘的所有裂缝的长度，选出最大的长度作为破裂长度；若秧盘边缘没有裂缝，则获取秧盘底部所有的裂缝，并检测秧盘底部的所有裂缝的长度，选出最大的长度作为破裂长度。当秧盘边缘和秧盘底部均出现裂缝时，只需要检测秧盘边缘的裂缝，并将秧盘边缘的这些裂缝中最大的长度作为破裂长度，然后根据该破裂长度和实际生产作业需求来剔除形变秧盘。当只有秧盘底部出现裂缝时，则检测秧盘底部的裂缝，并将秧盘底部的这些裂缝中最大的长度作为破裂长度，然后根据该破裂长度和实际生产作业需求来剔除形变秧盘。
如图4所示，1表示秧盘裂缝，由图可知秧盘abcd盘底面有三个地方出现严重破裂：x、y和z这3条裂缝。将秧盘abcd放置于水平基准面上，获取裂缝x、y和z，分别沿着裂缝x、y和z的轨迹对裂缝x、y和z进行长度标定，然后测出这3个长度标定的具体长度距离，选出最大的长度距离，即可选出裂缝y的长度距离作为秧盘的破裂长度。
需要注意的是：步骤s101、步骤s102和步骤s103之间并没有明确的先后关系，例如：可以按照步骤s101、步骤s102、步骤s103的顺序执行，也可以按照步骤s101、步骤s103和步骤s102的顺序执行，也可以按照步骤s102、步骤s103和步骤s101的顺序执行，等等。
步骤s104：若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘。
分别判断扭翘度、弯曲变形度和破裂长度是否大于0，只要扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中有1个以上大于0，则认定该秧盘为形变秧盘；否则，认定该秧盘为无形变秧盘。
秧盘分为：无形变秧盘、形变秧盘这2大类；其中，根据对秧盘的扭翘度、弯曲变形度和破裂长度的综合检测，可以将形变秧盘分为轻度形变秧盘、中度形变秧盘、较重度形变秧盘和重度形变秧盘这4类秧盘。
优选地，轻度形变秧盘为扭翘度大于0小于等于10毫米、弯曲变形度大于0小于等于3％、和/或破裂长度大于0小于等于20毫米的秧盘。
优选地，中度形变秧盘是扭翘度大于10小于等于25毫米、弯曲变形度大于3％小于等于7％、和/或破裂长度大于20小于等于35毫米的秧盘。
优选地，较重度形变秧盘是扭翘度大于25小于等于40毫米、弯曲变形度大于7％小于等于10％、和/或破裂长度大于35小于等于50毫米的秧盘。
优选地，重度形变秧盘是扭翘度大于40毫米、弯曲变形度大于10％、和/或破裂长度大于50毫米的秧盘。
根据上述对轻度形变秧盘、中度形变秧盘、较重度形变秧盘和重度形变秧盘的评判标准，能相对客观、有效地评价出水稻秧盘的形变等级，该方法简便且容易操作。
根据对秧盘形变的变形程度等级划分，可针对不同等级的秧盘采取不同的措施，例如：对于秧盘要求不高的生产线作业，轻度形变秧盘和中度形变秧盘可以继续使用，而较重度形变秧盘和重度形变秧盘则直接剔除；对于秧盘要求较高的生产线作业，轻度形变秧盘可以继续使用，而中度形变秧盘、较重度形变秧盘和重度形变秧盘则直接剔除；等等。
本发明检测形变秧盘的方法提出的秧盘形变包括秧盘破裂、秧盘扭翘和秧盘弯曲，引出了秧盘形变量指标包括：秧盘扭翘度、弯曲变形度和破裂长度等；其次详述了秧盘形变后对水稻工厂化精密播种育秧生产线在高效育秧播种操作时的影响；最后制定了秧盘形变量指标的测度方法，将秧盘分成无形变、轻度形变、中度形变、较重度形变、重度形变5类秧盘，并将形变秧盘分为轻度形变、中度形变、较重度形变、重度形变4类形变秧盘及该4类形变秧盘的等级范围评价指标值。
本发明检测形变秧盘的方法能相对客观地评价出秧盘形变量的等级，测度和评价方法简便易操作，经评测筛选后的秧盘可较好地适应播种育秧生产线自动化作业，同时为后续育秧生产线中对变形秧盘自动化识别检测、剔除系统的设计奠定研究基础。
本发明检测形变秧盘的方法可直接应用于水稻、花卉、蔬菜等秧盘的形变分析与设计。
综上所述，本发明的检测形变秧盘的方法，包括：检测秧盘的扭翘度；检测秧盘的弯曲变形度；检测秧盘的破裂长度；若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘；其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。通过对秧盘扭翘度、弯曲变形度和破裂长度的综合检测，客观准确的判断出秧盘是否出现形变，并针对形变秧盘给出了具体的等级评价标准，从而可以有效的对形变秧盘进行剔除，提高精密育秧播种生产线的机械可靠性，同时为后续育秧生产线中对变形秧盘自动化识别检测、剔除系统的设计奠定研究基础，且筛选后的秧盘可较好地适应工厂化育秧生产线作业。
以下为本方案一种检测形变秧盘系统的实施例，一种检测形变秧盘系统的实施例基于一种检测形变秧盘方法的实施例实现，在一种检测形变秧盘系统的实施例中未尽的描述，请参考一种检测形变秧盘方法的实施例。
请参考图5，其是图5是本发明具体实施方式中提供的一种检测形变秧盘的系统的结构方框图。如图所示，该系统包括：
第一检测单元510，用于检测秧盘的扭翘度。
检测秧盘的扭翘度，包括：
step1：将底部拥有x个角的秧盘放置在水平基准面上。
step2：从x个角中选取一个角作为目标角。
step3：按压秧盘上除了所述目标角的其他角，使得所述其他角接触所述水平基准面时测量所述目标角到所述水平基准面的距离。
step4：更换所述目标角，返回step3，直到所述x个角中所有的角作为目标角均测量完毕，获得x个距离。
step5：从所述x个距离中选出最大的距离，即为秧盘的扭翘度。
第二检测单元520，用于检测秧盘的弯曲变形度。
检测秧盘的弯曲变形度，包括：将所述秧盘放置在水平基准面上；检测所述秧盘在宽度方向上的最大宽度和最小宽度；将所述最大宽度和最小宽度代入弯曲变形度公式
第三检测单元530，用于检测秧盘的破裂长度。
检测秧盘的破裂长度，包括：获取所述秧盘上所有的裂缝；分别检测所述所有的裂缝的长度；选出所述长度中的最大长度作为秧盘的破裂长度。
其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。
判断单元540，用于若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘。
形变秧盘包括：轻度形变秧盘、中度形变秧盘、较重度形变秧盘和重度形变秧盘。
优选地，轻度形变秧盘为扭翘度大于0小于等于10毫米、弯曲变形度大于0小于等于3％、和/或破裂长度大于0小于等于20毫米的秧盘。
优选地，中度形变秧盘是扭翘度大于10小于等于25毫米、弯曲变形度大于3％小于等于7％、和/或破裂长度大于20小于等于35毫米的秧盘。
优选地，较重度形变秧盘是扭翘度大于25小于等于40毫米、弯曲变形度大于7％小于等于10％、和/或破裂长度大于35小于等于50毫米的秧盘。
优选地，重度形变秧盘是扭翘度大于40毫米、弯曲变形度大于10％、和/或破裂长度大于50毫米的秧盘。
综上所述，各单元模块协同工作，第一检测单元510，用于检测秧盘的扭翘度；第二检测单元520，用于检测秧盘的弯曲变形度；第三检测单元530，用于检测秧盘的破裂长度；判断单元540，用于若所述扭翘度、弯曲变形度和破裂长度中至少有一个大于0，则所述秧盘为形变秧盘；其中，扭翘度是指秧盘盘底的角远离水平基准面的变形程度；弯曲变形度是指秧盘的宽度相对于标准秧盘宽度的变形程度；破裂长度是指秧盘上最大的裂缝长度。通过对秧盘扭翘度、弯曲变形度和破裂长度的综合检测，客观准确的判断出秧盘是否出现形变，并针对形变秧盘给出了具体的等级评价标准，从而可以有效的对形变秧盘进行剔除，提高精密育秧播种生产线的机械可靠性，同时为后续育秧生产线中对变形秧盘自动化识别检测、剔除系统的设计奠定研究基础，且筛选后的秧盘可较好地适应工厂化育秧生产线作业。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。