1.一种全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,移栽装置(100)包括:
移动车体(1),所述移动车体(1)底端四角分别对应设置有履带轮(10),每一所述履带轮(10)内侧配合设置有直流驱动电机;
车体框架(2),所述车体框架(2)由型材梁体组合而成,且车体框架(2)两端顶梁之间架设有移动台座(3),所述移动台座(3)包括分别与车体框架(2)两端顶梁滑动连接的滑动台车(31)以及固定连接在滑动台车(31)之间的连接导杆(32);
夹持装置(4),所述夹持装置(4)包括沿着连接导杆(32)滑动连接的行走舵机(41),所述行走舵机(41)下端设置有可伸缩抓取的机械抓手(42);
栽植装置(7),所述栽植装置(7)包括对应设置在移动车体(1)前端栽植位孔两侧的升降驱动机构(12),两组升降驱动机构(12)之间连接有鸭嘴种植机构(11),所述移动车体(1)上设置有驱动鸭嘴种植机构(11)启闭的鸭嘴开合驱动机构(13);所述机械抓手(42)抓取育苗盘(5)并放置在鸭嘴种植机构(11)的种植鸭嘴内并植入土壤内;
其中,所述升降驱动机构(12)包括支撑背架(121)以及固定设置在支撑背架(121)上下端的安装端板(122),两组安装端板(122)之间两侧分别设置有导杆(124),两组导杆(124)之间转动设置有驱动丝杆(126),所述驱动丝杆(126)顶端设置有伺服电机(127);
所述导杆(124)和驱动丝杆(126)上套装有升降台座(128),所述升降台座(128)内侧设置有限位安装板(129);
所述鸭嘴种植机构(11)包括分别与限位安装板(129)固定连接的且相对设置的两根支撑导梁(111),所述支撑导梁(111)上分别滑动套装有移动框架(112),所述移动框架(112)底端固定连接有开合驱动柱(117),所述开合驱动柱(117)下端通过第一铰接枢轴(118)与驱动臂(119)铰接;
两根所述驱动臂(119)下端分别固定连接有扣合成锥形鸭嘴结构的鸭嘴片(1111),两组鸭嘴片(1111)顶端两侧分别通过第二铰接枢轴(1110)铰接,且两组鸭嘴片(1111)闭合后其间组成锥形种植腔体(1112);
所述移动框架(112)相同侧分别铰接有铰接连杆(113),两根铰接连杆(113)另一端分别与鸭嘴开合驱动机构(13)铰接,所述鸭嘴开合驱动机构(13)通过铰接连杆(113)驱动移动框架(112)沿着支撑导梁(111)移动进而驱动两组鸭嘴片(1111)开启或闭合;
所述鸭嘴开合驱动机构(13)包括设置在移动车体(1)上的开合驱动电机(131),所述开合驱动电机(131)的驱动轴端设置有驱动曲柄(132),所述驱动曲柄(132)前端铰接有驱动推板(133),所述驱动推板(133)前端分别设置有两根支撑连杆(114),所述铰接连杆(113)一端滑动套装在支撑连杆(114)上;
覆膜装置,所述覆膜装置包括对应设置在移动车体(1)前端的覆膜板(8),所述覆膜板(8)下端转动设置有薄膜卷(9);
覆土机构(14),所述覆土机构(14)对应设置在移动车体(1)底部位于覆膜装置后侧,并对种植完成的植物幼苗根部浮土压实。
2.根据权利要求1所述的全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,所述移动车体(1)前端栽植位孔上对应固定连接有固定框架(116),所述固定框架(116)两侧分别对应设置有限位柱(115),所述支撑导梁(111)对应滑动连接在限位柱(115)上。
3.根据权利要求2所述的全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,所述支撑导梁(111)为工字型梁体,所述移动框架(112)内周形成工字型梁体适配的框体结构。
4.根据权利要求1所述的全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,所述覆土机构(14)包括安装板(141)以及固定连接在安装板(141)下端的人字连杆(142),所述人字连杆(142)的两个支脚杆端部分别转动设置有连接轴承(143),所述连接轴承(143)上套装有覆土滚轮(144),两个覆土滚轮(144)呈90°夹角垂直设置,且两个覆土滚轮(144)之间间距大于植物幼苗培土宽度。
5.根据权利要求1所述的全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,所述行走舵机(41)下端依次设置有微型升降机和机械抓手,所述微型升降机和机械抓手分别对应设置有步进驱动电机;所述机械抓手一侧安装有高精度摄像头组成的视觉识别系统。
6.根据权利要求1 5任一所述的全自动植物幼苗移栽装置,其特征在于,所述移栽装置~
(100)还包括设置在车体框架(2)尾部一侧的总控制盒(6),所述总控制盒(6)分别与滑动台车(31)、行走舵机(41)、升降驱动机构(12)、鸭嘴开合驱动机构(13)和履带轮(10)的执行机构以及视觉识别系统电连接。
7.一种使用如根据权利要求6所述的移栽装置的幼苗移栽方法,其特征在于,所述移栽方法包括以下步骤:
步骤1:将种植有植物幼苗的育苗盘(5)依次平铺在移动车体(1)板体上,完成种植准备工作;
步骤2:通过总控制盒(6)向移栽装置(100)的履带轮的直流电机发送行走指令,驱动移栽装置(100)沿着耕地地垄移动至第一移栽位置;同步的,移栽装置(100)的覆膜装置的薄膜卷(9)上薄膜覆盖在土壤表面;
步骤3:通过总控制盒(6)向移动台座(3)和夹持装置(4)下达对育苗盘(5)内的植物幼苗抓取指令,设置在机械抓手(42)处的视觉识别系统识别育苗盘(5)内的植物幼苗,通过控制滑动台车(31)带动行走舵机(41)沿着车体框架(2)的两端顶梁进行横移,并通过控制行走舵机(41)带动机械抓手(42)沿着连接导杆(32)纵向移动,然后机械抓手(42)下降完成植物幼苗抓取;最后,控制滑动台车(31)和行走舵机(41)沿着行走路径行进至移动车体(1)前端处将植物幼苗投放至鸭嘴种植机构(11)的锥形种植腔体(1112)内;
步骤4:栽植装置(7)通过两侧设置的升降驱动机构(12)带动鸭嘴种植机构(11)在常规状态下处于高位,以满足夹持装置(4)在完成植物幼苗抓取后移动至车体框架(2)前端并将植物幼苗放置在锥形种植腔体(1112)内;然后,控制升降驱动机构(12)带动鸭嘴种植机构(11)整体向下移动,锥形鸭嘴结构处于常闭状态携带植物幼苗向下穿过移栽位孔继续下行穿刺薄膜后插入土壤中;
步骤5:启动开合驱动电机(131)通过驱动曲柄(132)带动驱动推板(133)前移并通过铰接连杆(113)推动移动框架(112)沿着支撑导梁(111)移动驱动两组鸭嘴片(1111)张开,植物幼苗移栽至土壤内;然后,通过升降驱动机构(12)带动鸭嘴片(1111)上升至初始位置后,并通过开合驱动电机(131)带动驱动曲柄(132)继续运行实现两组鸭嘴片(1111)闭合;而后,控制升降驱动机构(12)带动鸭嘴种植机构(11)上升至高位,以备夹持装置(4)下次将植物幼苗夹持到位;
步骤5:控制移栽装置(100)向前移动至下一移栽位,移动车体(1)在前进过程中覆土机构的两个覆土滚轮(144)拂过上一移栽位完成植物幼苗根部浮土压实;
步骤6:重复上述步骤,循环完成育苗盘(5)的植物幼苗的抓取及栽植。