本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)種植，尤其涉及一種穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)。

背景技術(shù)：

1、目前全自動(dòng)移載中取苗過程通常是由取苗末端執(zhí)行器中的取苗針插入穴盤苗苗缽，插入并夾持苗缽基質(zhì)進(jìn)行取苗。穴盤苗苗缽?fù)ǔ］^脆易破損，而在移栽過程中取苗末端執(zhí)行器是直接作用于缽苗的工作部件，因此，全自動(dòng)移載的移栽效果在很大程度上取決于取苗末端執(zhí)行器的工作性能。而取苗末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及取苗末端執(zhí)行器與缽苗之間的相互作用都會(huì)直接影響到取苗末端執(zhí)行器的取苗效果，為此需要使用穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)探究取苗末端執(zhí)行器與缽苗之間的相互作用規(guī)律，得到取苗過程中苗缽的相關(guān)力學(xué)特性進(jìn)行定量分析，為取苗末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

2、然而，現(xiàn)有的試驗(yàn)用穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)具有以下不足之處：

3、(1)沒有直接基于取苗末端執(zhí)行器的基礎(chǔ)上建立力學(xué)分析系統(tǒng)，難以定量反映取苗過程中取苗末端執(zhí)行器與苗缽之間的相互作用關(guān)系，例如取苗末端執(zhí)行器工作時(shí)的對(duì)苗缽的夾持力以及脫盤力；

4、(2)取苗末端執(zhí)行器結(jié)構(gòu)形式單一，沒有針對(duì)取苗末端執(zhí)行器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)平臺(tái)搭建，例如取苗末端執(zhí)行器的針數(shù)等，難以適應(yīng)科研多因素水平分析的要求；

5、(3)試驗(yàn)平臺(tái)多針對(duì)單一尺寸規(guī)格的穴盤苗苗盤進(jìn)行設(shè)計(jì)，難以針對(duì)不同種類和規(guī)格的穴盤苗苗缽進(jìn)行試驗(yàn)，缺乏普適性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述技術(shù)問題，為了至少解決上述問題之一，本發(fā)明提供一種穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)，該平臺(tái)針對(duì)取苗末端執(zhí)行器搭建的，便于分析取苗末端執(zhí)行器工作時(shí)的對(duì)苗缽的夾持力以及脫盤力，可以對(duì)多種類型的取苗末端執(zhí)行器進(jìn)行試驗(yàn)，適應(yīng)性廣。

2、注意，這些目的的記載并不妨礙其他目的的存在。本發(fā)明的一個(gè)方式并不需要實(shí)現(xiàn)所有上述目的?？梢詮恼f明書、附圖、權(quán)利要求書的記載中抽取上述目的以外的目的。

3、本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

4、一種穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)，包括取苗末端執(zhí)行器、苗盤定位板、升降模組、伺服電機(jī)、空壓機(jī)、機(jī)構(gòu)支架、測(cè)力系統(tǒng)、控制器和pc端；

5、所述取苗末端執(zhí)行器的上端與升降模組連接，升降模組安裝在機(jī)構(gòu)支架的上部，伺服電機(jī)與伺服驅(qū)動(dòng)器連接，伺服電機(jī)的動(dòng)力輸出軸與升降模組連接，用于驅(qū)動(dòng)升降模組帶動(dòng)取苗末端執(zhí)行器上下移動(dòng)；苗盤定位板安裝在機(jī)構(gòu)支架的下部，空壓機(jī)通過氣管與取苗末端執(zhí)行器相連接，用于驅(qū)動(dòng)取苗末端執(zhí)行器對(duì)穴盤苗苗缽的夾持；

6、所述測(cè)力系統(tǒng)分別與取苗末端執(zhí)行器和pc端連接，用于檢測(cè)取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的夾持力和脫盤力；

7、所述控制器分別與伺服驅(qū)動(dòng)器和空壓機(jī)連接。

8、上述方案中，所述取苗末端執(zhí)行器包括取苗針、取苗翻板、翻板固定板、推苗架和氣缸；

9、所述氣缸包括氣缸缸體、氣缸推桿和氣嘴；氣嘴的一端與空壓機(jī)連接，另一端與氣缸缸體連接，氣缸缸體的底部安裝在翻板固定板上，氣缸推桿的一端穿入氣缸缸體能夠沿氣缸缸體內(nèi)滑動(dòng)，另一端穿過翻板固定板的中心通孔；

10、所述翻板固定板的圓周設(shè)有若干取苗翻板，取苗翻板與取苗針的一端連接，取苗針的另一端穿過推苗架底部的導(dǎo)向孔。

11、上述方案中，所述測(cè)力系統(tǒng)包括夾持力傳感器和脫盤力傳感器；

12、所述夾持力傳感器的下部螺柱與推苗架連接，夾持力傳感器的上部螺柱通過長(zhǎng)螺母與氣缸推桿的另一端連接；

13、所述脫盤力傳感器的下部螺柱安裝在墊塊中，墊塊與氣缸缸體頂部連接，脫盤力傳感器的上部螺柱通過連接板與升降模組連接。

14、上述方案中，所述夾持力傳感器用于檢測(cè)氣缸推桿對(duì)推苗架的拉力值，并傳遞給pc端，pc端根據(jù)拉力值計(jì)算取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的夾持力；

15、所述脫盤力傳感器用于檢測(cè)取苗末端執(zhí)行器夾持苗缽后升降模組帶動(dòng)取苗末端執(zhí)行器上升使苗缽與苗盤脫離所需的力值，并傳遞給pc端，pc端根據(jù)該力值計(jì)算苗缽脫盤力大小。

16、上述方案中，所述苗缽的夾持力fjn根據(jù)以下公式計(jì)算：

17、

18、fs1l1＝fj1(l1+l2)

19、fjn＝nfj1

20、式中：n是取苗末端執(zhí)行器的針數(shù)，n取2,3,4；

21、α是取苗末端執(zhí)行器夾持苗缽時(shí)取苗針與豎直方向的夾角；

22、f1是取苗末端執(zhí)行器取苗時(shí)夾持力傳感器所測(cè)拉力；

23、f0n是n針取苗末端執(zhí)行器空夾時(shí)夾持力傳感器所測(cè)拉力；

24、fs1是取苗末端執(zhí)行器取苗時(shí)推苗架對(duì)單根取苗針的收束力；

25、fj1是單根取苗針對(duì)苗缽的夾持力值；

26、fjn是n針取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的夾持力；

27、l1是取苗翻板在通用翻板安裝板的安裝點(diǎn)位到推苗架底部圓孔中心的距離；

28、l2是推苗架底部圓孔中心到取苗針插入苗缽的距離；

29、上述方案中，所述苗缽脫盤力ftn根據(jù)以下公式計(jì)算：

30、f2＝ftn+gen+gs

31、ftn＝f2-gen-gs

32、式中：n是取苗末端執(zhí)行器的針數(shù)，n取2,3,4；

33、f2是取苗末端執(zhí)行器取苗時(shí)脫盤力傳感器所測(cè)拉力；

34、gen是n針取苗末端執(zhí)行器的重力；

35、gs是苗缽自身重力；

36、ftn是n針取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的脫盤力。

37、上述方案中，還包括直線軸承和臺(tái)階螺絲10；

38、所述墊塊上設(shè)有一通孔，直線軸承通過卡簧固定在該通孔內(nèi)，臺(tái)階螺絲10穿過直線軸承固定在連接板上，臺(tái)階螺絲10的光桿部分與直線軸承過盈配合，使其能夠沿直線軸承內(nèi)通孔在豎直方向上有微小滑動(dòng)。

39、上述方案中，所述翻板固定板為“木”字形結(jié)構(gòu)，“木”字形結(jié)構(gòu)的六個(gè)末端均設(shè)有用于連接取苗翻板的通孔；所述取苗翻板通過銷軸與翻板固定板連接，并通過螺栓穿過圓孔頂住銷軸固定。

40、上述方案中，所述推苗架包括四指推苗架和三指推苗環(huán)，兩針和四針的取苗末端執(zhí)行器均可采用四指推苗架，而三針的取苗末端執(zhí)行器采用三指推苗架；

41、兩針的取苗末端執(zhí)行器的取苗翻板與“木”字形結(jié)構(gòu)的橫向任一末端或豎向任一末端的圓孔連接；

42、三針的取苗末端執(zhí)行器的取苗翻板與“木”字形結(jié)構(gòu)的豎向任一末端以及撇奈兩個(gè)末端的圓孔連接；

43、四針的取苗末端執(zhí)行器的取苗翻板與“木”字形結(jié)構(gòu)的橫豎四個(gè)末端的圓孔連接。

44、上述方案中，所述苗盤定位板包括至少兩個(gè)橫向定位塊、至少兩個(gè)縱向定位塊以及苗盤托板；

45、所述苗盤托板上兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有多列橫向平行布置的第一u型孔，苗盤托板中部對(duì)稱設(shè)有多列縱向平行設(shè)置的第二u型孔；

46、兩塊所述橫向定位塊對(duì)稱連接在苗盤托板上橫向平行布置的第一u型孔上，兩塊縱向定位塊對(duì)稱連接在苗盤托板上縱向平行設(shè)置的第二u型孔，通過改變橫向定位塊在第一u型孔中的安裝位置，調(diào)節(jié)兩塊橫向定位塊之間的距離，通過改變縱向定位塊在第二u型孔中的安裝位置，調(diào)節(jié)兩塊縱向定位塊之間的距離，以適應(yīng)不同規(guī)格尺寸的穴盤。

47、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

48、1.本發(fā)明平臺(tái)針對(duì)取苗末端執(zhí)行器搭建的，便于分析取苗末端執(zhí)行器工作時(shí)的對(duì)苗缽的夾持力以及脫盤力，可以對(duì)多種類型的取苗末端執(zhí)行器進(jìn)行試驗(yàn)，能適用于不同針數(shù)的取苗末端執(zhí)行器，以及針對(duì)不同規(guī)格的穴盤苗苗缽進(jìn)行試驗(yàn)，適應(yīng)性廣。

49、2.本發(fā)明所述穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)采用了可替換部件的取苗末端執(zhí)行器和可改變部件安裝位置的苗盤定位板，不僅可以針對(duì)不同類型取苗末端執(zhí)行器進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)可以適應(yīng)不同種類和規(guī)格的穴盤苗苗缽進(jìn)行試驗(yàn)；并具有可以實(shí)時(shí)獲得取苗過程中相關(guān)力學(xué)特性曲線的測(cè)力傳感器，以便于對(duì)取苗末端執(zhí)行器與缽苗之間的相互作用規(guī)律進(jìn)行定量分析，即得到取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的夾持力以及脫盤力。

50、3.本發(fā)明所述取苗末端執(zhí)行器中的推苗架具有兩種不同的結(jié)構(gòu)形式，翻板固定板上取苗翻板的安裝點(diǎn)位可以安裝多種類型取苗末端執(zhí)行器的取苗翻板，因此可以通過更換推苗架結(jié)合改變?nèi)∶绶宓脑诜骞潭ò迳习惭b位置和數(shù)量的方式，針對(duì)不同類型取苗末端執(zhí)行器進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比分析以滿足適應(yīng)科研多因素水平分析的要求。

51、4.本發(fā)明所述取苗末端執(zhí)行器中的翻板固定板具有多種不同的外形尺寸，可以實(shí)現(xiàn)取苗末端執(zhí)行器對(duì)不同種類和規(guī)格穴盤苗苗缽的取苗工作，增強(qiáng)了穴盤苗苗缽測(cè)力平臺(tái)的適應(yīng)性。

52、5.本發(fā)明所述苗盤托板上設(shè)有u型孔用以安裝橫向定位塊與縱向定位塊，通過改變橫向定位塊與縱向定位塊在u型孔中的安裝位置以適應(yīng)不同規(guī)格尺寸的穴盤，可以在卡住苗盤防止在取苗過程中左右晃動(dòng)的同時(shí)，有利于每次取苗過程中取苗針插入苗缽的運(yùn)動(dòng)軌跡均相對(duì)苗缽的中心線呈中心對(duì)稱，保障每次取苗試驗(yàn)的精準(zhǔn)性和可靠性。

53、6.本發(fā)明所述夾持力傳感器和脫盤力傳感器通過變送器與數(shù)據(jù)線將所測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳入到pc端，同時(shí)得到每次取苗作業(yè)時(shí)所測(cè)定的力學(xué)特性曲線，有利于準(zhǔn)確地定量研究取苗末端執(zhí)行器與苗缽之間的相互作用關(guān)系，即得到取苗末端執(zhí)行器對(duì)苗缽的夾持力以及脫盤力。

54、注意，這些效果的記載不妨礙其他效果的存在。本發(fā)明的一個(gè)方式并不一定必須具有所有上述效果?？梢詮恼f明書、附圖、權(quán)利要求書等的記載顯而易見地看出并抽出上述以外的效果。