本发明涉及一种农业机械,是一种种植系统。
背景技术:
1、现有的农作物种植,一般采用大田人工或普通机械进行种植的方法,占地大,工作强度大,工作效率低,需要进一步加以改进。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种占地小,工作效率高的自动化种植系统。
2、本发明的技术解决方案是:
3、一种自动化种植系统,其特征是:包括机器人精准播种机构、自动分苗机构、机器人移栽机构、机器人自动拔菜去土切根机构、机器人自动松土杀菌机构、温室大棚智能汽化雾化温控系统及种植箱自动往复流转机构;
4、所述机器人精准播种机构,包括机器人,机器人连接板固定在机器人末端法兰上,气管接头安装板通过连接杆固定在机器人连接板上,气管接头安装板中设有与气管相通的气道,所述气道设有多个气孔,各气孔分别连接一个气管接头,所述气管接头上装吸嘴安装管,软性吸嘴套在吸嘴安装管上;工作方法:机器人按照设定好的程序将软性吸嘴插入装有种子的种子盒内,负压气体通过气管接通到上气管接头上,负压气体通过上气管接头、气管、气管接头安装板、气管接头、吸嘴安装管到达软性吸嘴末端;为了保证n个软性吸嘴都能吸取起一粒种子,机器人进行一定幅度的多方向摆动,依靠负压气体和软性吸嘴的软性形变将种子吸取起,吸取起的种子在机器人的带动下到达需要播种的地点,此时软性吸嘴内的负压气体切换为正压,将种子吹落在育苗钵中实现精准播种;种子吸取完后,种子盒在振动台的带动下振动,从而将盒内种子摊平均匀;
5、所述自动分苗机构包括顶升部分和收展部分;所述顶升部分包括工装台,顶升气囊或顶升气缸、收展平台支撑柱、顶升板导向柱安装在工装台上,顶杆通过顶杆固定板固定在顶升板上,收展平台安装在收展平台支撑柱和顶升板导向柱末端,苗钵定位柱托板安装在收展平台的上表面;所述收展部分包括导向柱安装板,导向柱安装板和电动滑台安装在收展平台上,导向柱安装在导向柱安装板上,导向条固定板安装在导向柱上,苗钵导向条安装在导向条固定板上,相邻的导向条固定板同短铰链杆和长铰链杆用台阶螺栓链接,短铰链杆和长铰链杆和轴销组成剪刀叉式等距变距结构;牵引连接板固定在电动滑台的滑座上同时链接端部的导向条固定板;工作方法:作业时,分苗器机构的初始状态时,苗钵定位柱聚拢在机构的一角,当每一个育苗钵定位柱都放置上育苗钵后,左右两侧的电动滑台带动导向条固定板中的横向导向条固定板运动,依靠剪刀叉式等距变距结构和伺服电机同滚珠丝杠组成的电动滑台保证距离的精准性,当苗钵导向条中的横向苗钵导向条到位后,前后两侧的电动滑台再带动导向条固定板中的纵向导向条固定板运动,苗钵导向条中的纵向苗钵导向条运动到位;育苗钵在苗钵定位柱的带动下展开到位后,顶杆的轴线、苗钵定位柱的轴线、育苗钵轴线三者重合,此时顶升气囊开始充气,随着充气量的持续增加,顶升板被逐步顶起,或顶升气缸将顶升板逐步顶起,顶升板升起的同时带动顶杆向上移动,最终顶杆端部的磁铁顶住苗钵垫片将育苗钵内的苗顶出;苗被移走后,顶升气囊开始排气,或顶升气缸回缩,顶升板在重力的作用下下降,磁铁在下降时会吸住苗钵垫片,如此保证苗钵垫片最终处在育苗钵的底部;
6、所述机器人移栽机构包括机器人、移栽抓手和锁紧旋拧机构;所述移栽抓手部分包括与机器人连接的机器人法兰连接板,抓手框架同机器人法兰连接板固定,直线导轨及电缸安装在抓手框架上,拖动支架通过连接杆同电缸连接,每组的夹爪安装板通过拖动支架和连接板连接成一体,夹爪安装在夹爪安装板上,每块夹爪安装板安装在直线导轨的滑块上;所述锁紧旋拧机构包括连接座,连接座固定在安装板上,连接座下方链接锁紧轴、上端链接减速机,减速机和锁紧伺服电机通过连接板固定在安装板上,安装板固定在气缸的安装板上,气缸安装在固定支架上;锁紧轴在锁紧伺服电机的带动下同传动轴实现锁紧链接,锁紧完成后旋拧伺服电机同时带动锁紧轴和传动轴完成正反转,从而将转动通过传动轴传递下去;工作方法:作业时,夹爪和夹爪安装板的初始状态是相邻的两件夹爪安装板左右错开,如此每组夹爪的两片夹爪是展开的状态;抓手取苗时,夹爪处于育苗钵的正上方,当苗从苗钵内顶出后夹爪会并拢包裹住苗,取苗完成后每组夹爪会将苗包裹住,在抓手将苗种植下之前,电缸工作,会按照设定好的程序将相邻两排的苗互相交错,最终将苗放入种植穴后完成种植;
7、所述机器人自动拔菜去土切根机构包括机器人,机器人与抓手连接;所述抓手包括与机器人连接的机器人法兰连接板,机器人法兰连接板与抓手框架连接,振动板通过连杆连接到抓手框架上,锁紧器和振动器固定在振动板上,锁紧旋拧机构安装在抓手框架上;对应的,在种植土的上方设置种植板,种植板上设有种植孔,菜根位于种植孔内、菜位于种植板上方,在种植孔左右两侧设置可实现并拢、张开动作的夹板,夹板内设置裁切刀;工作方法:作业时,抓手在机器人的带动下到达种植板正上方,抓手上的锁紧器同种植板上的锁紧杆对接后锁紧,锁紧完成后机器人带机构向上提升,种在种植板上方的菜会被一同提起从土中拔出,当菜根完全拔出后振动器开始振动,由于此时锁紧器同锁紧杆已经锁死,所以振动器振动时振动力会通过振动板、锁紧器、锁紧杆传递到种植板上,从而带动蔬菜振动,蔬菜振动时菜根上的土随着振动自然脱落;菜根去土完成后,锁紧旋拧机构同传动轴锁紧后并带动传动轴旋转,最终驱动种植板上的夹板移动实现并拢、张开的动作,夹板内设置的裁切刀同夹板同步动作并将菜根切断;
8、所述机器人自动松土杀菌机构包括机器人,机器人法兰安装板固定在机器人末端法兰上,电机固定座和土壤平整板安装在机器人法兰安装板上,调速电机、轴承安装座都安装在电机固定座上,轴承安装在轴承安装座内,松土绞龙穿过轴承同调速电机连接,紫外线灯安装在电机固定座上,菌液喷管固定在电机固定座的侧边;工作方法:作业时,机器人携带松土机构按照程序设定好的轨迹到达土壤上方,此时调速电机、紫外线灯通电开始工作,松土机构整体向下移动松土绞龙深入土中开始松土,沿设定好的路径松完土后紫外线灯关闭,然后重复一遍松土,第二遍松土时菌液喷管会喷出菌液,如此同步松土和喷菌确保菌液能均匀的分布在土壤中;第二遍松土完成后,六轴机器人带动土壤平整板将土表面抹平;
9、所述温室大棚智能汽化雾化温控系统包括将地下水泵入保温、加热储水罐中的水泵,保温、加热储水罐与高压水泵连接,高压水泵与雾化喷头连接,另设有温度传感器、湿度传感器;温度传感器用来采集植物根部和茎叶的温度信息,湿度传感器用来采集植物根部土壤的湿度信息,智能控制系统根据温度传感器和湿度传感器采集的信息计算出雾化水需要的温度和喷洒量,保温、加热储水罐根据智能控制系统反馈的信息自动调节水温,当水位调整到合适温度后高压水泵自动抽取保温、加热储水罐内的水喷洒到相应的种植区域,通过雾化喷头喷出的水来改善植物土壤和茎叶生长区域的温度,达到最适宜植物生长的温度;温室大棚设置在整个生长区。
10、用于汽化雾化的水来自于地下水,地下水通过水泵抽入保温、加热储水罐中;
11、所述种植箱自动往复流转机构包括种植箱种植-收割-翻耕输送带、种植箱分流输送带、生长区种植箱进箱输送带、生长区种植箱出箱输送带及种植箱;蔬菜生长区由多条种植箱进箱输送带和种植箱出箱输送带组成,种植箱种植-收割-翻耕输送带同种植箱分流输送带布置在蔬菜生长区端部;作业时,经机器人移栽机构种植完蔬菜幼苗的种植箱位于种植箱种植-收割-翻耕输送带末端后,通过推拉机构将种植箱从种植箱种植-收割-翻耕输送带推拉到种植箱分流输送带上,种植箱分流输送带将种植箱输送到指定的种植箱进箱输送带起始端位置,然后由推拉机构将种植箱推拉入种植箱进箱输送带上,种植箱进箱输送带末端的种植箱由推拉机构推拉到种植箱出箱输送带上;蔬菜成熟后,种植箱出箱输送带末端的种植箱由推拉机构推拉到种植箱分流输送带上,种植箱到达种植箱分流输送带的末端后由推拉机构推拉到种种植箱种植-收割-翻耕输送带上,种植箱在种植箱种植-收割-翻耕输送带上完成由机器人自动拔菜去土切根机构实施的蔬菜的收割、机器人自动松土杀菌机构实施的种植箱内土壤的翻耕灭菌、种植穴的压穴,并循环进行下一步蔬菜幼苗的移栽。
12、系统整个工作流程是:机器人精准播种机构进行播种、育苗长大,然后由机器将育苗钵搬运至自动分苗机构中,经自动分苗后再由机器人移栽机构进行移栽,裁入有土的种植箱,种植箱中的苖菜长大后,由机器人自动拔菜去土切根机构自动拨菜、振土、切根,拨菜后的种植箱内由机器人自动松土杀菌机构进行自动翻土、杀菌、抹平、压穴,等待下一道育苖自动移载。
13、采用育苗装置进行育苗,育苗装置包括苗钵托盘,苗钵托盘中放置多个育苗钵,每个育苗钵中放置有垫片,垫片和育苗钵底部设有漏水孔,多余的水分通过漏水孔流走,借助于其它机构或者工具顶升育苗钵中的垫片的方式将苗顶出。
14、本发明占地小,工作效率高,使用方便。
1.一种自动化种植系统,其特征是:包括机器人精准播种机构、自动分苗机构、机器人移栽机构、机器人自动拔菜去土切根机构、机器人自动松土杀菌机构、温室大棚智能汽化雾化温控系统及种植箱自动往复流转机构;
2.根据权利要求1所述的一种自动化种植系统,其特征是:采用育苗装置进行育苗,育苗装置包括苗钵托盘,苗钵托盘中放置多个育苗钵,每个育苗钵中放置有垫片,垫片和育苗钵底部设有漏水孔,多余的水分通过漏水孔流走,借助于其它机构或者工具顶升育苗钵中的垫片的方式将苗顶出。