申请/专利权人：东北电力大学

申请日：2018-09-25

公开（公告）日：2022-03-11

公开（公告）号：CN109429637B

主分类号：A01C7/20(20060101)

分类号：A01C7/20(20060101);A01C7/00(20060101);A01C5/06(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.03.11#授权;2019.04.02#实质审查的生效;2019.03.08#公开

摘要：本发明一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，它包括机架、种子仓、牵引架、排种器、耧腿和镇压辊，其特点是：还包括耧腿折叠装置，所述耧腿折叠装置一端与机架固连、另一端与耧腿上端固连，辊刷驱动装置同时与滚轮轴和辊刷轴固连，视觉监控装置置于机架上并固连，视觉监控装置的摄像头分别置于种子仓内和排种器的下方并固连。工作时：种子仓内的种子进入排种器、被排种滚轮和辊刷分离排出到耧腿内，再播种到地里；在耧腿与已播种垄重叠处，通过耧腿折叠装置将耧腿向上抬起折叠，防止重复播种，同时，联动机构带动挡板遮挡种子仓的出口，与此同时，视觉监控装置的摄像头实时监控种子仓内的种子存量状态和排种器的种子排出状态并及时报警。

主权项：1.一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，它包括机架、种子仓、牵引架、排种器、耧腿和镇压辊，所述机架的顶端固连种子仓、前端铰接牵引架，所述排种器内置排种滚轮和辊刷，若干个所述排种器一字排开置于种子仓下方并固连，排种器的种子入口与种子仓连通、种子出口与耧腿连通，滚轮轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的排种滚轮套接在滚轮轴上、且通过滚轮轴与机架铰接，辊刷轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的辊刷套接在辊刷轴上、且通过辊刷轴与机架铰接，在每一根耧腿的后面均分别设置所述镇压辊，镇压辊同时套接在横轴上、且通过横轴与机架固连，其特征是：还包括耧腿折叠装置、辊刷驱动装置和视觉监控装置，所述耧腿折叠装置一端与机架固连、另一端与耧腿上端固连，所述辊刷驱动装置同时与滚轮轴和辊刷轴固连，所述视觉监控装置置于机架上并固连，视觉监控装置的摄像头分别置于种子仓内和排种器的下方并固连；所述耧腿折叠装置的结构是：它包括支座、支耳、小轴、电机、主动轮、从动轮和联动机构，所述支座置于机架与耧腿之间、且与机架固连，所述支耳置于耧腿上端的外表面并固连，所述小轴同时穿装在支座和支耳中、一端伸出支座外，小轴与支耳固连、与支座铰接，所述电机置于机架上并固连，所述主动轮套接在电机的动力轴上，所述从动轮套接在伸出支座外的小轴上，主动轮与从动轮采用的传动方式为齿轮传动、链传动或皮带传动的一种，所述联动机构下端与小轴固连、上端与排种器铰接。

全文数据：一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机技术领域本发明属于农业机械，是一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机。背景技术播种机是普遍应用的一种农业机械，其播种过程是将种子仓内的种子排出进入排种器，排种器内置的排种滚轮和辊刷将种子分离、并按照设定的排种数量将种子排出到耧腿内，通过耧腿播种到地里，后面的镇压辊再压实，为了提高播种效率，若干个排种器一字排开置于种子仓下方，以同时进行多垄播种作业。存在的问题是，在播种窄地块时，由于播种作业宽度小于播种机的排种器和耧腿数，导致部分耧腿重复播种或划伤已播种的种子，降低了种子的发芽率；而排种器内置的排种滚轮和辊刷在分离种子的过程中，辊刷容易对花生类种子外皮造成损坏，也降低了种子的发芽率；并且种子仓内的种子存量没有监控，不能及时发现种子被播空的现象，也不能及时发现排种器没有排出种子的情况，这两种情况导致不能及时发现漏播种，严重影响出苗率。发明内容本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的缺点，提供一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，能够将耧腿折叠，避免边缘的耧腿重复播种或划伤已播种的种子，降低辊刷对花生类种子外皮造成的损坏，及时监控种子仓内的种子存量和排种器排出种子的状态，从而提高种子发芽率和出苗率。本发明解决技术问题的方案是：一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，它包括机架、种子仓、牵引架、排种器、耧腿和镇压辊，所述机架的顶端固连种子仓、前端铰接牵引架，所述排种器内置排种滚轮和辊刷，若干个所述排种器一字排开置于种子仓下方并固连，排种器的种子入口与种子仓连通、种子出口与耧腿连通，滚轮轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的排种滚轮套接在滚轮轴上、且通过滚轮轴与机架铰接，辊刷轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的辊刷套接在辊刷轴上、且通过辊刷轴与机架铰接，在每一根耧腿的后面均分别设置所述镇压辊，镇压辊同时套接在横轴上、且通过横轴与机架固连，其特征是：还包括耧腿折叠装置、辊刷驱动装置和视觉监控装置，所述耧腿折叠装置一端与机架固连、另一端与耧腿上端固连，所述辊刷驱动装置同时与滚轮轴和辊刷轴固连，所述视觉监控装置置于机架上并固连，视觉监控装置的摄像头分别置于种子仓内和排种器的下方并固连。所述耧腿折叠的角度为0～90°。所述耧腿折叠装置的结构是：它包括支座、支耳、小轴、电机、主动轮、从动轮和联动机构，所述支座置于机架与耧腿之间、且与机架固连，所述支耳置于耧腿上端的外表面并固连，所述小轴同时穿装在支座和支耳中、一端伸出支座外，小轴与支耳固连、与支座铰接，所述电机置于机架上并固连，所述主动轮套接在电机的动力轴上，所述从动轮套接在伸出支座外的小轴上，主动轮与从动轮采用的传动方式为齿轮传动、链传动或皮带传动的一种，所述联动机构下端与小轴固连、上端与排种器铰接。所述联动机构的结构是：它包括主动杆、挡板、连接杆和曲柄，所述主动杆的前端与小轴固连，所述挡板置于排种器内、种子仓的出口下方并铰接或滑动连接，所述曲柄的后端与挡板铰接，所述连接杆下端与主动杆的后端铰接、上端与曲柄的前端铰接。所述辊刷驱动装置的结构是：它包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮套接在滚轮轴上并固连，所述从动齿轮套接在辊刷轴上并固连，主动齿轮与从动齿轮相啮合。所述视觉监控装置包括摄像头、蜂鸣器、指示灯和信息处理模块，所述摄像头均分别置于种子仓内和排种器的种子出口处，以监控种子仓内的种子容量情况和排种器排出种子的情况，所述蜂鸣器、所述指示灯和所述信息处理模块均分别置于机架上并固连，摄像头、蜂鸣器和指示灯均分别与信息处理模块信号连接。所述信息处理模块为本领域人员公知的技术，其应用程序的编制为现有技术。本发明采用现有技术制造，所述摄像头、蜂鸣器和指示灯均为现有技术的市售产品。本发明的工作过程是：将种子倒入种子仓内，启动本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，种子仓内的种子排出进入排种器，排种器内置的排种滚轮和辊刷相向转动将种子分离、并按照设定的排种数量将种子排出到耧腿内，通过耧腿播种到地里，后面的镇压辊再压实；在耧腿与已播种垄重叠处，通过耧腿折叠装置将耧腿向上抬起折叠，以避开已播种垄，防止重复播种，在耧腿向上抬起折叠的同时，耧腿折叠装置的联动机构带动挡板遮挡种子仓的出口，防止种子进入排种器和已折叠的耧腿；正常播种时，耧腿折叠装置将耧腿放下，耧腿折叠装置的联动机构带动挡板打开种子仓的出口，种子仓内的种子即可进入排种器、并通过耧腿进行播种。在基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机工作时，视觉监控装置的摄像头实时监控种子仓内的种子存量状态和排种器的种子排出状态，发现种子仓内的种子存量不足或排种器没有种子排出时，将信号传递到信息处理模块，然后通过蜂鸣器和指示灯报警，提醒作业人员及时补充种子和进行补种。本发明的有益效果体现在以下几个方面：1本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机设置的耧腿折叠装置能够在播种窄地块时，通过耧腿折叠装置将耧腿向上抬起折叠避开已播种垄，防止重复播种；2本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机其耧腿折叠装置的联动机构能够在耧腿向上抬起折叠时遮挡种子仓的出口，防止种子仓内的种子进入排种器造成种子浪费、损伤，防止种子堆积在排种器内堵塞、损坏排种器；3本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机其设置的辊刷驱动装置能够通过齿轮啮合实现排种滚轮和辊刷相向转动，减轻辊刷对花生类种子外皮造成的损坏；4本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机其设置的视觉监控装置能够实时监控种子仓内的种子存量状态和排种器的种子排出状态，发现种子仓内的种子存量不足或排种器没有种子排出时，将信号传递到信息处理模块，然后通过蜂鸣器和指示灯报警，提醒作业人员及时补充种子和进行补种，并且摄像头相对传感器具有价格低廉的优点。具有结构简单、成本低廉、效果显著、实用方便的优点。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的排种器结构示意图；图3为本发明包括耧腿折叠装置和辊刷驱动装置的局部放大示意图；图4为本发明的耧腿主视示意图；图5为图4的俯视示意图；图6为图4的左视示意图；图7为本发明的联动机构原理示意图；图8为本发明的视觉监控装置工作原理图。图中：1机架，2牵引架，3耧腿，4耧腿折叠装置，5种子仓，6排种器，7辊刷驱动装置，8联动机构，9排种滚轮，10辊刷，11滚轮轴，12辊刷轴，13电机，14主动轮，15从动轮，16小轴，17支座，18主动杆，19连接杆，20曲柄，21铰接点，22信息处理模块，23蜂鸣器，24指示灯，25摄像头。具体实施方式下面结合实施例对本发明进一步说明。参见图1-图8，实施例,本实施例一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，它包括机架1、种子仓5、牵引架2、排种器6、耧腿3和镇压辊，所述机架1的顶端固连种子仓5、前端铰接牵引架2，所述排种器6内置排种滚轮9和辊刷10，十个所述排种器6一字排开置于种子仓5下方并固连，排种器6的种子入口与种子仓5连通、种子出口与耧腿3连通，滚轮轴11同时穿过十个排种器6、且两端与机架1铰接，排种器6的排种滚轮9套接在滚轮轴11上、且通过滚轮轴11与机架1铰接，辊刷轴12同时穿过若干个排种器6、且两端与机架1铰接，排种器6的辊刷10套接在辊刷轴12上、且通过辊刷轴12与机架1铰接，在每一根耧腿3的后面均分别设置所述镇压辊，镇压辊同时套接在横轴上、且通过横轴与机架1固连，还包括耧腿折叠装置4、辊刷驱动装置7和视觉监控装置，所述耧腿折叠装置4一端与机架1固连、另一端与耧腿3上端固连，其耧腿3折叠的角度为0～90°，所述辊刷驱动装置7同时与滚轮轴11和辊刷轴12固连，所述视觉监控装置置于机架1上并固连，视觉监控装置的摄像头25分别置于种子仓5内和排种器6的下方并固连。所述耧腿折叠装置4的结构是：它包括支座17、支耳、小轴16、电机13、主动轮14、从动轮15和联动机构8，所述支座17置于机架1与耧腿3之间、且与机架1固连，所述支耳置于耧腿3上端的外表面并固连，所述小轴16同时穿装在支座17和支耳中、两端伸出支座17外，小轴16与支耳固连、与支座17铰接，所述电机13置于机架1上并固连，所述主动轮14套接在电机13的动力轴上，所述从动轮15套接在伸出支座17外的小轴16上，主动轮14与从动轮15采用齿轮传动，所述联动机构8下端与小轴16固连、上端与排种器6铰接。所述联动机构8的结构是：它包括主动杆18、挡板、连接杆19和曲柄20，所述主动杆18的前端与小轴16固连，所述挡板置于排种器6内、种子仓5的出口下方并铰接，铰接点22位于挡板的一端，所述曲柄20的后端与挡板铰接，所述连接杆19下端与主动杆18的后端铰接、上端与曲柄20的前端铰接。所述辊刷驱动装置7的结构是：它包括主动齿轮14和从动齿轮15，所述主动齿轮14套接在滚轮轴11上并固连，所述从动齿轮15套接在辊刷轴12上并固连，主动齿轮14与从动齿轮15相啮合。所述视觉监控装置包括摄像头25、蜂鸣器23、指示灯24和信息处理模块22，所述摄像头25均分别置于种子仓5内和排种器6的种子出口处，以监控种子仓5内的种子容量情况和排种器6排出种子的情况，所述蜂鸣器23、一个红色所述指示灯24、一个绿色所述指示灯24和所述信息处理模块22均分别置于机架1上并固连，摄像头25、蜂鸣器23、红色所述指示灯24和绿色指示灯24均分别与信息处理模块22信号连接。所述信息处理模块22为本领域人员公知的技术，其应用程序的编制为现有技术。本实施例采用现有技术制造，所述摄像头25、蜂鸣器23、红色指示灯24和绿色指示灯24均为现有技术的市售产品。本实施例的工作过程是：将种子倒入种子仓5内，启动本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，种子仓5内的种子排出进入排种器6，排种器6内置的排种滚轮9和辊刷10相向转动将种子分离、并按照设定的排种数量将种子排出到耧腿3内，通过耧腿3播种到地里，后面的镇压辊再压实；在耧腿3与已播种垄重叠处，通过耧腿折叠装置4将耧腿3向上抬起折叠，以避开已播种垄，防止重复播种，在耧腿3向上抬起折叠的同时，耧腿折叠装置4的联动机构8带动挡板转动遮挡种子仓5的出口，防止种子进入排种器6和已折叠的耧腿3；正常播种时，耧腿折叠装置4将耧腿3放下，耧腿折叠装置4的联动机构8带动挡板反向转动打开种子仓5的出口，种子仓5内的种子即可进入排种器6、并通过耧腿3进行播种。在基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机工作时，视觉监控装置的摄像头25实时监控种子仓5内的种子存量状态和排种器6的种子排出状态，发现种子仓5内的种子存量不足或排种器6没有种子排出时，将信号传递到信息处理模块22，然后通过蜂鸣器23和指示灯24报警，提醒作业人员及时补充种子和进行补种。实施例2，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述耧腿折叠装置4的主动轮14与从动轮15采用链传动。实施例3，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，所述耧腿折叠装置4的联动机构8的结构不同，具体结构是：它包括主动杆18、挡板、连接杆19和曲柄20，所述主动杆18的前端与小轴16固连，所述挡板置于排种器6内、种子仓5的出口下方并滑动连接，所述曲柄20的后端与挡板铰接，铰接点22位于挡板的中间，所述连接杆19下端与主动杆18的后端铰接、上端与曲柄20的前端铰接。本实施例的工作过程是：将种子倒入种子仓5内，启动本发明的基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，种子仓5内的种子排出进入排种器6，排种器6内置的排种滚轮9和辊刷10相向转动将种子分离、并按照设定的排种数量将种子排出到耧腿3内，通过耧腿3播种到地里，后面的镇压辊再压实；在耧腿3与已播种垄重叠处，通过耧腿折叠装置4将耧腿3向上抬起折叠，以避开已播种垄，防止重复播种，在耧腿3向上抬起折叠的同时，耧腿折叠装置4的联动机构8带动挡板移动遮挡种子仓5的出口，防止种子进入排种器6和已折叠的耧腿3，正常播种时，耧腿折叠装置4将耧腿3放下，耧腿折叠装置4的联动机构8带动挡板反向移动打开种子仓5的出口，种子仓5内的种子即可进入排种器6、并通过耧腿3进行播种。在基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机工作时，视觉监控装置的摄像头25实时监控种子仓5内的种子存量状态和排种器6的种子排出状态，发现种子仓5内的种子存量不足或排种器6没有种子排出时，将信号传递到信息处理模块22，然后通过蜂鸣器23和指示灯24报警，提醒作业人员及时补充种子和进行补种。

权利要求：1.一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，它包括机架、种子仓、牵引架、排种器、耧腿和镇压辊，所述机架的顶端固连种子仓、前端铰接牵引架，所述排种器内置排种滚轮和辊刷，若干个所述排种器一字排开置于种子仓下方并固连，排种器的种子入口与种子仓连通、种子出口与耧腿连通，滚轮轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的排种滚轮套接在滚轮轴上、且通过滚轮轴与机架铰接，辊刷轴同时穿过若干个排种器、且两端与机架铰接，排种器的辊刷套接在辊刷轴上、且通过辊刷轴与机架铰接，在每一根耧腿的后面均分别设置所述镇压辊，镇压辊同时套接在横轴上、且通过横轴与机架固连，其特征是：还包括耧腿折叠装置、辊刷驱动装置和视觉监控装置，所述耧腿折叠装置一端与机架固连、另一端与耧腿上端固连，所述辊刷驱动装置同时与滚轮轴和辊刷轴固连，所述视觉监控装置置于机架上并固连，视觉监控装置的摄像头分别置于种子仓内和排种器的下方并固连。2.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，其特征是：所述耧腿折叠的角度为0～90°。3.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，其特征是：所述耧腿折叠装置的结构是：它包括支座、支耳、小轴、电机、主动轮、从动轮和联动机构，所述支座置于机架与耧腿之间、且与机架固连，所述支耳置于耧腿上端的外表面并固连，所述小轴同时穿装在支座和支耳中、一端伸出支座外，小轴与支耳固连、与支座铰接，所述电机置于机架上并固连，所述主动轮套接在电机的动力轴上，所述从动轮套接在伸出支座外的小轴上，主动轮与从动轮采用的传动方式为齿轮传动、链传动或皮带传动的一种，所述联动机构下端与小轴固连、上端与排种器铰接。4.如权利要求2所述的一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，其特征是：所述联动机构的结构是：它包括主动杆、挡板、连接杆和曲柄，所述主动杆的前端与小轴固连，所述挡板置于排种器内、种子仓的出口下方并铰接或滑动连接，所述曲柄的后端与挡板铰接，所述连接杆下端与主动杆的后端铰接、上端与曲柄的前端铰接。5.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，其特征是：所述辊刷驱动装置的结构是：它包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮套接在滚轮轴上并固连，所述从动齿轮套接在辊刷轴上并固连，主动齿轮与从动齿轮相啮合。6.如权利要求1所述的一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机，其特征是：所述视觉监控装置包括摄像头、蜂鸣器、指示灯和信息处理模块，所述摄像头均分别置于种子仓内和排种器的种子出口处，以监控种子仓内的种子容量情况和排种器排出种子的情况，所述蜂鸣器、所述指示灯和所述信息处理模块均分别置于机架上并固连，摄像头、蜂鸣器和指示灯均分别与信息处理模块信号连接。

百度查询： 东北电力大学 一种基于机器视觉的耧腿折叠式多功能播种机

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