【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农业种植，尤其涉及一种穴盘苗苗钵测力平台。
技术介绍
1、目前全自动移载中取苗过程通常是由取苗末端执行器中的取苗针插入穴盘苗苗钵，插入并夹持苗钵基质进行取苗。穴盘苗苗钵通常较脆易破损，而在移栽过程中取苗末端执行器是直接作用于钵苗的工作部件，因此，全自动移载的移栽效果在很大程度上取决于取苗末端执行器的工作性能。而取苗末端执行器的结构参数以及取苗末端执行器与钵苗之间的相互作用都会直接影响到取苗末端执行器的取苗效果，为此需要使用穴盘苗苗钵测力平台进行试验探究取苗末端执行器与钵苗之间的相互作用规律，得到取苗过程中苗钵的相关力学特性进行定量分析，为取苗末端执行器的结构设计提供参考依据。
2、然而，现有的试验用穴盘苗苗钵测力平台具有以下不足之处：
3、(1)没有直接基于取苗末端执行器的基础上建立力学分析系统，难以定量反映取苗过程中取苗末端执行器与苗钵之间的相互作用关系，例如取苗末端执行器工作时的对苗钵的夹持力以及脱盘力；
4、(2)取苗末端执行器结构形式单一，没有针对取苗末端执行器的主要结构参数进行试验平台搭建，例如取苗末端执行器的针数等，难以适应科研多因素水平分析的要求；
5、(3)试验平台多针对单一尺寸规格的穴盘苗苗盘进行设计，难以针对不同种类和规格的穴盘苗苗钵进行试验，缺乏普适性。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，为了至少解决上述问题之一，本专利技术提供一种穴盘苗苗钵测力平台，该平台针对取苗末端执行器搭建的，便于分析取苗末
2、注意，这些目的的记载并不妨碍其他目的的存在。本专利技术的一个方式并不需要实现所有上述目的。可以从说明书、附图、权利要求书的记载中抽取上述目的以外的目的。
3、本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
4、一种穴盘苗苗钵测力平台，包括取苗末端执行器、苗盘定位板、升降模组、伺服电机、空压机、机构支架、测力系统、控制器和pc端；
5、所述取苗末端执行器的上端与升降模组连接，升降模组安装在机构支架的上部，伺服电机与伺服驱动器连接，伺服电机的动力输出轴与升降模组连接，用于驱动升降模组带动取苗末端执行器上下移动；苗盘定位板安装在机构支架的下部，空压机通过气管与取苗末端执行器相连接，用于驱动取苗末端执行器对穴盘苗苗钵的夹持；
6、所述测力系统分别与取苗末端执行器和pc端连接，用于检测取苗末端执行器对苗钵的夹持力和脱盘力；
7、所述控制器分别与伺服驱动器和空压机连接。
8、上述方案中，所述取苗末端执行器包括取苗针、取苗翻板、翻板固定板、推苗架和气缸；
9、所述气缸包括气缸缸体、气缸推杆和气嘴；气嘴的一端与空压机连接，另一端与气缸缸体连接，气缸缸体的底部安装在翻板固定板上，气缸推杆的一端穿入气缸缸体能够沿气缸缸体内滑动，另一端穿过翻板固定板的中心通孔；
10、所述翻板固定板的圆周设有若干取苗翻板，取苗翻板与取苗针的一端连接，取苗针的另一端穿过推苗架底部的导向孔。
11、上述方案中，所述测力系统包括夹持力传感器和脱盘力传感器；
12、所述夹持力传感器的下部螺柱与推苗架连接，夹持力传感器的上部螺柱通过长螺母与气缸推杆的另一端连接；
13、所述脱盘力传感器的下部螺柱安装在垫块中，垫块与气缸缸体顶部连接，脱盘力传感器的上部螺柱通过连接板与升降模组连接。
14、上述方案中，所述夹持力传感器用于检测气缸推杆对推苗架的拉力值，并传递给pc端，pc端根据拉力值计算取苗末端执行器对苗钵的夹持力；
15、所述脱盘力传感器用于检测取苗末端执行器夹持苗钵后升降模组带动取苗末端执行器上升使苗钵与苗盘脱离所需的力值，并传递给pc端，pc端根据该力值计算苗钵脱盘力大小。
16、上述方案中，所述苗钵的夹持力fjn根据以下公式计算：
17、
18、fs1l1＝fj1(l1+l2)
19、fjn＝nfj1
20、式中：n是取苗末端执行器的针数，n取2,3,4；
21、α是取苗末端执行器夹持苗钵时取苗针与竖直方向的夹角；
22、f1是取苗末端执行器取苗时夹持力传感器所测拉力；
23、f0n是n针取苗末端执行器空夹时夹持力传感器所测拉力；
24、fs1是取苗末端执行器取苗时推苗架对单根取苗针的收束力；
25、fj1是单根取苗针对苗钵的夹持力值；
26、fjn是n针取苗末端执行器对苗钵的夹持力；
27、l1是取苗翻板在通用翻板安装板的安装点位到推苗架底部圆孔中心的距离；
28、l2是推苗架底部圆孔中心到取苗针插入苗钵的距离；
29、上述方案中，所述苗钵脱盘力ftn根据以下公式计算：
30、f2＝ftn+gen+gs
31、ftn＝f2-gen-gs
32、式中：n是取苗末端执行器的针数，n取2,3,4；
33、f2是取苗末端执行器取苗时脱盘力传感器所测拉力；
34、gen是n针取苗末端执行器的重力；
35、gs是苗钵自身重力；
36、ftn是n针取苗末端执行器对苗钵的脱盘力。
37、上述方案中，还包括直线轴承和台阶螺丝10；
38、所述垫块上设有一通孔，直线轴承通过卡簧固定在该通孔内，台阶螺丝10穿过直线轴承固定在连接板上，台阶螺丝10的光杆部分与直线轴承过盈配合，使其能够沿直线轴承内通孔在竖直方向上有微小滑动。
39、上述方案中，所述翻板固定板为“木”字形结构，“木”字形结构的六个末端均设有用于连接取苗翻板的通孔；所述取苗翻板通过销轴与翻板固定板连接，并通过螺栓穿过圆孔顶住销轴固定。
40、上述方案中，所述推苗架包括四指推苗架和三指推苗环，两针和四针的取苗末端执行器均可采用四指推苗架，而三针的取苗末端执行器采用三指推苗架；
41、两针的取苗末端执行器的取苗翻板与“木”字形结构的横向任一末端或竖向任一末端的圆孔连接；
42、三针的取苗末端执行器的取苗翻板与“木”字形结构的竖向任一末端以及撇奈两个末端的圆孔连接；
43、四针的取苗末端执行器的取苗翻板与“木”字形结构的横竖四个末端的圆孔连接。
44、上述方案中，所述苗盘定位板包括至少两个横向定位块、至少两个纵向定位块以及苗盘托板；
45、所述苗盘托板上两侧对称设有多列横向平行布置的第一u型孔，苗盘托板中部对称设有多列纵向平行设置的第二u型孔；
46、两块所述横向定位块对称连接在苗盘托板上横向平行布置的第一u型孔上，两块纵向定位块对称连接在苗盘托板上纵向平行设置的第二u型孔，通过改变横向定位块在第一u型孔中的安装位置，调节两块横本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，包括取苗末端执行器(1)、苗盘定位板(2)、升降模组(3)、伺服电机(4)、空压机(6)、机构支架(7)、测力系统、控制器和PC端；
2.根据权利要求1所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述取苗末端执行器(1)包括取苗针(1-1)、取苗翻板(1-2)、翻板固定板(1-3)、推苗架(1-4)和气缸(1-9)；
3.根据权利要求2所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述测力系统包括夹持力传感器(1-5)和脱盘力传感器(1-6)；
4.根据权利要求3所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述夹持力传感器(1-5)用于检测气缸推杆(1-9-2)对推苗架(1-4)的拉力值，并传递给PC端，PC端根据拉力值计算取苗末端执行器(1)对苗钵的夹持力；
5.根据权利要求4所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述苗钵的夹持力FJn根据以下公式计算：
6.根据权利要求4所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述苗钵脱盘力FTn根据以下公式计算：
7.根据权利要求3所述的穴盘苗苗钵测力
8.根据权利要求2所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述翻板固定板(1-3)为“木”字形结构，“木”字形结构的六个末端均设有用于连接取苗翻板(1-2)的圆孔；所述取苗翻板(1-2)通过销轴与翻板固定板(1-3)连接，并通过螺栓穿过圆孔顶住销轴固定。
9.根据权利要求8所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述推苗架(1-4)包括四指推苗架(1-4-1)和三指推苗环(1-4-2)，两针和四针的取苗末端执行器(1)均可采用四指推苗架(1-4-1)，而三针的取苗末端执行器(1)采用三指推苗架(1-4-2)；
10.根据权利要求8所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述苗盘定位板(2)包括至少两个横向定位块(2-1)、至少两个纵向定位块(2-2)以及苗盘托板(2-3)；
...【技术特征摘要】
1.一种穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，包括取苗末端执行器(1)、苗盘定位板(2)、升降模组(3)、伺服电机(4)、空压机(6)、机构支架(7)、测力系统、控制器和pc端；
2.根据权利要求1所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述取苗末端执行器(1)包括取苗针(1-1)、取苗翻板(1-2)、翻板固定板(1-3)、推苗架(1-4)和气缸(1-9)；
3.根据权利要求2所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述测力系统包括夹持力传感器(1-5)和脱盘力传感器(1-6)；
4.根据权利要求3所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述夹持力传感器(1-5)用于检测气缸推杆(1-9-2)对推苗架(1-4)的拉力值，并传递给pc端，pc端根据拉力值计算取苗末端执行器(1)对苗钵的夹持力；
5.根据权利要求4所述的穴盘苗苗钵测力平台，其特征在于，所述苗钵的夹持力fjn根据以下公式计算：
6.根据权利要求4所述的穴盘苗苗钵测...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈信信，侯腾远，胡建平，吕俊鹏，岳仁才，金永旺，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：
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