[发明专利]一种搂苗挖取末端执行器和方法

说明书

本发明属于农业机械领域的一种搂苗挖取末端执行器和方法，包括平推关节手指、多根夹持关节手指和支撑关节手指，挖取秧苗时，采用多根夹持关节手指先搂起秧苗，再推出夹持针斜插刺入到秧苗的栽培土里，然后顶推多根夹持关节手指，使夹持针挖掘夹紧秧苗的栽培土，最后在移动平台带动下从栽培容器里搂苗挖取出秧苗，释放秧苗时，先放松夹紧秧苗的栽培土，再回缩夹持针，使栽培土脱离夹持作用，最后打开多根夹持关节手指释放秧苗。本发明结构简单，能有效避免出针夹取伤苗，模拟人工拿铲子挖掘秧苗，较好地保证了取苗质量，可用在苗床、穴盘或者花盆等容器栽培秧苗的机械化移栽领域。

技术领域

本发明属于农业机械领域，尤其涉及一种搂苗挖取末端执行器和方法。

背景技术

移栽是农作物生产的一种常见方式，首先在苗床、穴盘或者小花盆等容器里培养种苗，待壮苗后再移植到大田或者更大的花盆里。在容器里培养的种苗，受容器空间限制，种苗的根土与容器内壁建立了黏附关系，需要使用一定的器具将其挖取出来。如果采用人工的方式进行挖取移栽，费工、费时、成本大，这就需要机械化移植作业。

取苗末端执行器是解放手工劳动的直接设备，将代替手工取苗，其工作目的是在尽量不伤苗的情况下，将穴盘苗从穴盘孔穴中夹取出来。国外温室穴盘苗自动移载机广泛采用气动手爪取苗，例如荷兰Pic-O-Mat PC系列自动移载机、意大利Transplanter RW系列移栽机等，在取苗速度和取苗质量方面表现良好。一种两指四针穴盘苗自动移栽取放苗装置申请号：201210477010.5，以及一种穴盘苗自动移栽取放苗装置申请号：201210480539.2，充分考虑夹钵取苗需要设计了末端执行器。但是这些类似的多爪取苗末端执行器，没有考虑秧苗植株的特性，特别是植株较大的秧苗，直接夹取来取苗，不可避免有伤苗情况发生，严重者会夹断秧苗茎杆，这样的取苗移栽就没有意义了。另外，对于根土较大的秧苗，直接夹取来取苗，等同于强制挣脱栽培容器，取苗质量不高。对这种情况，需要一定挖掘力度，使种苗的根土先松脱与容器内壁的黏附作用，然后再从栽培容器里提取出来。为此，需要进一步研究满足我国穴盘育苗移栽要求的取苗方法，并开发相应的取苗末端执行器，使其既结构简单，又避免伤苗。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种搂苗挖取末端执行器和方法，挖取秧苗时，采用多根夹持关节手指先搂起秧苗，再推出夹持针斜插刺入到秧苗的栽培土里，然后顶推多根夹持关节手指，使夹持针挖掘夹紧秧苗的栽培土，最后在移动平台带动下从栽培容器里搂苗挖取出秧苗，释放秧苗时，先放松夹紧秧苗的栽培土，再回缩夹持针，使栽培土脱离夹持作用，最后打开多根夹持关节手指释放秧苗。

本发明的技术方案是：一种搂苗挖取末端执行器，包括平推关节手指、多根夹持关节手指和支撑关节手指；以所述平推关节手指为轴端，径向延伸均布铰接多根夹持关节手指；

所述平推关节手指为向心多指卡盘构型，包括平推开闭手指和多根平推杆；所述平推开闭手指包括尾部缸体和多个径向开闭滑块，多个径向开闭滑块呈圆周阵列均布在尾部缸体上，且径向开闭滑块可在尾部缸体上径向开闭；所述每个径向开闭滑块上并行紧固连接一根平推杆；

每根所述夹持关节手指具有相同的几何参数，包括尾座、伸缩手指A、针套筒、连接块和夹持针；所述尾座的一端与所述平推杆的末端铰接，所述伸缩手指A的一端紧固在所述尾座的另一端，伸缩手指A的另一端锁紧连接所述针套筒的一端，所述夹持针穿梭于所述针套筒内、且固定连接在所述伸缩手指A的伸缩杆上，所述连接块的一端与所述针套筒紧固连接；

所述支撑关节手指包括多根连杆、支撑架、锁紧螺母和伸缩手指B；以所述伸缩手指B为轴线，轴面均布的多根连杆呈伞骨架状态分别支撑多根伸缩手指A；所述伸缩手指B的尾部与所述尾部缸体紧固连接，其伸缩杆通过锁紧螺母锁定连接所述支撑架；所述支撑架的圆周与多跟连杆的一端铰接，每根连杆的另一端与所述连接块的另一端铰接。

上述方案中，所述多根夹持关节手指的每根伸缩手指A的铰接摆转面与连杆呈伞骨架状态支撑的轴面保持一致。