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移栽機(jī)器人

  種子種到插盤以后,長出籽苗,直到它們生出根來,再將其重新栽到乙烯盆或其他的盆里,這種作業(yè)叫做移栽。在日本,廣泛采用軟的乙烯盆,并將其裝入容器內(nèi),以便于裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)。移栽的目的是保證適當(dāng)?shù)目臻g,以促進(jìn)植物的扎根和生長。

  移栽雖然是很簡(jiǎn)單的,但是需要大量的手工作業(yè),而且是很費(fèi)時(shí)的。人工移栽的平均速度是每小時(shí)800~1000棵,但連續(xù)工作會(huì)使人疲勞,很難長久保持高效率。

  現(xiàn)在研制出來的移栽機(jī)器人有兩條傳送帶,一條用于傳送插盤,另一條用于傳送盆狀容器。其他的主要部件是插入式拔苗器,杯狀容器傳送帶,漏插分選器和插入式栽培器。

  這種機(jī)器人的工作過程如下:用拔苗器的抓手將插盤中的籽苗拔出,放在穿過插盤傳送帶移動(dòng)到盆傳送帶上的一排杯狀容器內(nèi)。在杯狀容器移動(dòng)的同時(shí),由光電傳感器探測(cè)有無缺苗,探測(cè)之后,栽培器的抓爪只拿起籽苗。每個(gè)栽培頭分別接近一只杯,在所有栽培頭都夾住籽苗之后,所有栽培頭同時(shí)栽培籽苗,確保無空盆,最大栽培速度為每小時(shí)6000棵。

  該機(jī)器人是第一臺(tái)能識(shí)別缺苗的機(jī)器人。因?yàn)樵谠S多情況下,種子的發(fā)芽率只有60~70%。利用這種機(jī)器人,栽培者只移栽真實(shí)的籽苗,并使全部籽苗都移栽到盆里,減少尋找和填充空盤的必要。

  在開發(fā)傳感系統(tǒng)時(shí),最初只采用光電傳感器,發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。當(dāng)杯中的植物從發(fā)射器與接收器之間經(jīng)過時(shí),如果光線被莖或葉子擋住,就可以斷定真實(shí)的苗在杯中。傳感器可以上下調(diào)整以改變拒絕低于標(biāo)準(zhǔn)的劣苗的閥門,通過杯傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)將劣苗拋在廢料箱中。由于它能在不停止運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)行探測(cè),所以這是最為簡(jiǎn)單、快速和經(jīng)濟(jì)的方法。

  最理想的是縮小杯子之間的間隔和加速杯子傳送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)。但杯子靠的太近,即使杯中沒有真實(shí)的籽苗,也可能會(huì)因?yàn)橄乱槐械娜~子擋住光線而判斷錯(cuò)誤,因此,不可能使杯子靠得比葉子的長度更近。通過用許多花苗進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn),把杯子間的間隔和控制寬度定為51毫米是理想的。

  采用激光傳感器時(shí),探測(cè)范圍為30毫米,與杯子的直接相似,探測(cè)精度提高了,但同時(shí)成本也提高了。

  采用一個(gè)光電傳感器探測(cè)杯子,另一個(gè)探測(cè)苗,這樣籽苗就與杯子同時(shí)被探測(cè)到,雖然為提高使用精度需要進(jìn)行一些改進(jìn),但幾乎得到與用激光傳感器一樣的精度,而比其更經(jīng)濟(jì)。

  移栽是一種很簡(jiǎn)單的,但也是很細(xì)致和很費(fèi)時(shí)的工作。這種自動(dòng)化移栽機(jī)器人可以使移栽速度提高4~5倍。

  這種機(jī)器人可以很容易地與其它設(shè)備連在一起使用,如盆輸送機(jī)和填土機(jī)。另一方面,該機(jī)器人的用戶要重新設(shè)計(jì)苗圃的作業(yè)程序。一般的作業(yè)程序未必適合使用這種移栽機(jī)器的新的程序。形成根球是用機(jī)器人移栽必不可少的,因此要比用人工移栽的植物培育時(shí)間更長些。同時(shí)還必須改變土壤成分,以使根球形成最佳化。

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