一种智能移栽系统的制作方法

专利2022-05-09  53


本发明涉及农业机械化领域,特别涉及一种能实现品种匹配移栽数据的智能移栽系统。



背景技术:

近年来,随着设施农业的快速发展,幼苗移栽技术快速发展,为移栽的大面积应用创造了条件,但是由于移栽作业环节多,技术要求高,用工量大,在农业生产劳动力短缺的情况下,移栽后作物的成活率和生长状况等没有保证,因而移栽的机械化、自动化已经成为设施农业生产的迫切需要。

现有的移栽机结构简单,有一定的局限性:只针对一种品种幼苗进行移栽,功能单一,不具有通用性,即不能同时合理优化多个品种的移栽效果,为此,我们提出一种新型智能移栽系统。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种智能移栽系统。

为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:

一种智能移栽系统,所述智能移栽系统包括:图像采集处理模块、供电系统、显示装置、处理器、移栽数据匹配模块、移栽模块。图像采集模块获取原始幼苗图像,并传输给所述处理器;处理器包括预处理模块和识别模块,所述预处理模块用于对幼苗图像预处理后,识别模块根据所述原始幼苗图像进行幼苗种类识别训练和检测,并驱动所述移栽模块采用移栽数据匹配模块预设的移栽数据设置后进行移栽;所述显示装置与所述处理器互连,用于测试和移栽过程中的辅助观测。移栽数据匹配模块采用自动匹配系统,该系统预存贮至少一个幼苗品种的标准图像,并且每个所述标准图像均有与之相适配的标准移栽数据信息。移栽模块采用一种仿生机械手,该智能移栽系统由图像采集处模块采集幼苗图像,处理器根据幼苗图像进行识别种类实现移栽数据匹配,从而可以间接修改处理器内部寄存器的值,从而改变移栽模块的工作信息值。

进一步地,所述图像采集模块用到ccd摄像相机和机架技术。

进一步地,所述显示装置为液晶触摸显示屏。

进一步地,所述移栽模块采用仿生机械手,机械手安装有滑觉传感器,在不损失幼苗的情况下模仿人手的微握动作,按给定的程序、轨迹和要求实现张开紧握柔性抓取幼苗并可通过伸缩机械手臂根据设置值能够改变移栽株距。

进一步地,所述处理器可以驱动移栽模块的动作、信息处理。

进一步地,所述移栽数据匹配模块采用自动匹配系统,与所述处理器连接,预存储有至少一个标准图像,并且每个所述标准图像均有与之相适配的标准特征信息。

本发明具有如下有益效果:

1、本发明采用视觉智能相机和机架技术,既可以对不同品质有针对性的移栽,提高成活率,同时该装置与幼苗无接触,对幼苗不会产生损伤。

2、本发明通过图像采集模块采集幼苗图像,再由移栽数据匹配模块根据幼苗图像进行自动匹配移栽数据信息,处理器根据匹配的信息选择设置,从而可以间接修改处理器内部寄存器的值,从而改变移栽模块的工作信息值。

3、本发明通过幼苗种类识别功能可改变传统移栽机的移栽单一性,应用范围更加广泛,可根据种类匹配移栽株距和深度的数据。

4、本发明通过在仿生机械手上安装滑觉传感器,可以实时检测接触表面的相互滑动,可在不损伤幼苗的情况下逐渐增加握力。

5、本发明通过设计可伸缩仿生机械手手臂来调整移栽间距,从而实现不同品种的幼苗采用最合适的移栽间距。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明移栽模块采用的移栽机械手示意图。

图中:1、活动螺母;2、可伸缩机械手臂;3、可弯曲机械手指;

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

本发明重在解决的技术问题是提供可实现多个品种幼苗合理移栽的系统,如图1所示,本发明的智能移栽系统包括:图像采集模块、处理器、移栽数据匹配模块、显示装置和移栽模块。移栽模块机械手平面示意图如图2。

本发明方法实现了一台移栽机可以用于多品种幼苗的移栽,既能够合理移栽多个品种幼苗移栽,保证幼苗移栽存活率,还解决了传统移栽机功能单一的问题。所述移栽数据匹配模块用于确定所述移栽模块移栽时所需要的幼苗的移栽深度、移栽株距等;其中,移栽数据匹配模块采用自动匹配系统,该系统预存贮至少一个幼苗品种的标准图像,并且每个所述标准图像均有与之相适配的标准移栽数据信息。所述移栽模块用于根据所述处理器的指令移栽幼苗;本发明的移栽模块采用仿生机械手实现,负责依据指令移栽不同品种的幼苗。相比传统的移栽机,机械手操作灵活,可实现类似于人手的运作。除此之外,传统的移栽机不能实现改变移栽深度和株距。显示装置与所述处理器互连,用于测试和移栽过程中的辅助观测,采用vga或hdmi口连接显示器显示。更加经济,且易于实现。

本系统还包括供电系统,用于其他模块运作的来源,考虑经济和环保问题,可采用太阳能供电和蓄电池供电结合的方式实现。基于以上内容,本发明最终实现的技术效果为:系统依据幼苗图像识别种类,并根据种类匹配合适的移栽数据,处理器有效发出移栽指令,并能在指令执行完毕后重复指令。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样,倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。


技术特征:

1.一种智能移栽系统,其特征在于:所述智能移栽系统可根据幼苗种类匹配合适的移栽数据,对不同品种幼苗进行合理移栽,实现一台机器能够合理移栽多种幼苗,功能不再单一,还可保证移栽存活率。所述智能移栽系统包括:图像采集模块、供电系统、显示装置、处理器、移栽数据匹配模块、移栽模块。图像采集模块采用ccd摄像机获取原始幼苗图像,并传输给所述处理器;处理器包括预处理模块和识别模块,所述预处理模块用于对幼苗图像预处理后,识别模块根据所述原始幼苗图像进行幼苗种类识别训练和检测,并驱动所述移栽模块采用移栽数据匹配模块预设的移栽数据设置后进行移栽;所述显示装置与所述处理器互连,用于测试和移栽过程中的辅助观测。

2.根据权利要求1所述的智能移栽系统,其特征在于:可以根据采集到的幼苗图像识别出幼苗的品种,为之后的合理移栽提供条件。

3.根据权利要求1所述的智能移栽系统,其特征在于:显示模块采用液晶触摸屏,既可以显示也可以操作。另外触摸屏显示界面对移栽机的栽植数据、栽植深度、工作量及工作时间都有显示。

4.根据权利要求1所述的智能移栽系统,其特征在于:移栽模块采用仿生机械手,该仿生手可灵活运动,轻柔抓取放下,不会损失幼苗且可通过控制程序实现移栽株距的改变。

5.根据权利要求1所述的智能移栽系统,其特征在于:移栽数据匹配模块采用自动匹配系统,该系统预存贮至少一个幼苗品种的标准图像,并且每个所述标准图像均有与之相适配的标准移栽数据信息。

6.根据权利要求1所述的智能移栽系统,其特征在于:处理器的控制部分可以控制移栽模块的各种移栽动作。

技术总结
本发明公开了一种智能移栽系统,所述智能移栽系统包括:图像采集模块、供电系统、显示装置、处理器、移栽数据匹配模块、移栽模块。图像采集模块采用CCD摄像机获取原始幼苗图像,并传输给所述处理器;处理器包括预处理模块和识别模块,所述预处理模块用于对幼苗图像预处理后,识别模块根据所述原始幼苗图像进行幼苗种类识别训练和检测,并驱动所述移栽模块采用移栽数据匹配模块预设的移栽数据设置后进行移栽;所述显示装置与所述处理器互连,用于测试和移栽过程中的辅助观测。相比于传统的移栽机,其功能不再单一,可实现一机多品种移栽,而且还可根据移栽幼苗品种匹配合适的移栽数据,保证幼苗的成活率。

技术研发人员:陈亮;叶佩;金尚忠;杨凯;黄帅
受保护的技术使用者:中国计量大学
技术研发日:2021.06.03
技术公布日:2021.08.03

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