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一种大豆考种信息获取方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-12-24
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2021-06-01
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2022-04-15
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-12-24
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202011551818.4 申请日 2020-12-24
公开/公告号 CN112793991B 公开/公告日 2022-04-15
授权日 2022-04-15 预估到期日 2040-12-24
申请年 2020年 公开/公告年 2022年
缴费截止日
分类号 B65G15/30B65G23/04B65G23/22 主分类号 B65G15/30
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 9
权利要求数量 10 非专利引证数量 0
引用专利数量 8 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN210098270U、CN109511316A、CN110865080A、CN206193883U、CN208444324U、CN106311629A、US2010047912A1、CN107824471A 被引证专利
专利权维持 1 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 杭州电子科技大学 当前专利权人 杭州电子科技大学
发明人 秦华伟、郝鹏、杨露露、韩冀皖 第一发明人 秦华伟
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州君度专利代理事务所 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
黄前泽
摘要
本发明公开了一种大豆考种信息获取方法。传统考种方式依靠人工,效率低,主观性强。本发明通过储豆槽向分豆件输送大豆种子,并通过驱动机构驱动分豆件向传送带上方的计数栅格板投料,使得计数栅格板的每个栅格内均投入有大豆种子;舵机驱动计数栅格板旋转,并在计数栅格板向上翻时拍摄大豆种子图像,在计数栅格板处于水平状态时,通过传送带带动大豆种子翻转调整角度;重复多次拍摄,实现了大豆全方位自动考种,有助于大豆考种工作者减轻劳动量。
  • 摘要附图
    一种大豆考种信息获取方法
  • 说明书附图:图1
    一种大豆考种信息获取方法
  • 说明书附图:图2
    一种大豆考种信息获取方法
  • 说明书附图:图3
    一种大豆考种信息获取方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2022-04-15 授权
2 2021-06-01 实质审查的生效 IPC(主分类): B65G 15/30 专利申请号: 202011551818.4 申请日: 2020.12.24
3 2021-05-14 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:该方法具体如下:
步骤一、搭建大豆考种信息获取装置;所述的大豆考种信息获取装置包括送料装置、计数及定位装置、传送装置、挡板二、挡板一和图像采集装置;所述的计数及定位装置包括舵机和计数栅格板;舵机驱动计数栅格板旋转;计数栅格板开设有阵列排布的m行、n列栅格,m≥6,n≥6;计数栅格板水平状态下与传送装置的传送带平行设置,且与传送带的间距小于
1mm;所述的挡板一和挡板二均与机架固定,挡板一位于传送带的输出端上方,挡板二位于传送带的输入端上方;计数栅格板水平状态下,挡板一、挡板二和计数栅格板的顶面对齐设置;所述的送料装置包括驱动机构、储豆槽和分豆件;所述的分豆件开设有沿垂直于传送带的传输方向等距排布的m个输豆管道;储豆槽固定在分豆件顶部,且储豆槽的底部与所有输豆管道均连通;相邻两个输豆管道的间距与计数栅格板的栅格行距相等,且输豆管道和栅格的横截面形状相同、尺寸相等;分豆件位于挡板一、挡板二以及计数栅格板上方,并由驱动机构驱动沿传送带的传输方向平移;分豆件与计数栅格板的间距小于1mm;
步骤二、使分豆件位于传送带的输入端,计数栅格板处于水平状态;然后,将大豆种子放入储豆槽内;储豆槽内的大豆种子在重力作用下落入各个输豆管道内,并在输豆管道内上下一个个堆叠;
步骤三、驱动机构驱动分豆件沿传送带的传输方向平移;当分豆件位于计数栅格板的每列栅格正上方时,各储豆槽内落出一粒大豆种子到对应位置的栅格内;分豆件由传送带的输入端运动到输出端时,计数栅格板的所有栅格内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一正上方时,驱动机构停止运动,第一次送料结束;其中,由于输豆管道底端与挡板一以及计数栅格板的间距小于大豆种子半径,因此,分豆件平移过程中,大豆种子不会滚出输豆管道外;
步骤四、舵机带动计数栅格板向上翻转90度;
步骤五、图像采集装置拍摄传送带上所有大豆种子的图像,并传给计算机;
步骤六、舵机带动计数栅格板下翻转至水平状态,此时,计数栅格板的每一个栅格内仍有大豆种子;
步骤七、传送装置的传送带转动带动大豆种子沿输出方向运动,但由于受栅格阻挡作用,大豆种子只能在栅格内旋转;然后,重复步骤四、步骤五和步骤六;
步骤八、重复步骤七若干次,得到大豆种子的多组不同角度图像;然后,重复步骤四;接着,传送装置的传送带转动带动大豆种子沿输出方向运动,大豆种子从传送带上落下;最后,重复步骤六;
步骤九、驱动机构驱动分豆件沿传送带的输出端至输入端方向平移,使计数栅格板的所有栅格内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一正上方时,驱动机构停止运动,完成第二次送料;然后,重复步骤四至步骤八。

2.根据权利要求1所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:还包括步骤十,具体如下:重复步骤三至步骤九;其中,若储豆槽内的大豆种子不足,则人工进行补充。

3.根据权利要求1或2所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:步骤七中传送带带动大豆种子沿输出方向运动位移S1=3.93mm,步骤八中重复步骤七的次数为两次;S计算如下:设大豆种子的平均直径d=5mm,则大豆种子的周长为c=3.14d=15.7mm;设步骤七中传送带带动大豆种子旋转90度,则传送带沿输出方向运动位移S1=c/4=3.93mm。

4.根据权利要求3所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的传送装置包括传送电机、主动轴、从动轴和传送带;传送电机的壳体固定在机架上,传送电机的输出轴与主动轴通过联轴器连接;主动轴两端通过轴承支承在两个轴承座一上;从动轴两端通过轴承支承在两个轴承座一上,并与主动轴通过传送带连接;所有轴承座一均固定在机架上;
设主动轴直径D=8mm,传送带的厚度H=1mm,则主动轴旋转360度,传送带上表面的运动位移S2=3.14(D+2H)=31.4mm,从而得步骤七中传送带带动大豆种子沿输出方向运动位移S1时,传送电机的旋转角度为360S1/S2=45度。

5.根据权利要求4所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的传送电机、舵机和驱动机构均由控制器控制。

6.根据权利要求1所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述舵机的壳体固定在机架上;舵机的输出轴与固定轴通过联轴器连接;固定轴两端通过轴承支承在两个轴承座二上,两个轴承座二均固定在机架上;计数栅格板一端与固定轴固定,另一端自由设置。

7.根据权利要求1所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的驱动机构包括步进电机、丝杠和滑块;分豆件两端均固定有滑块,两个滑块与两根丝杠分别构成螺旋副;丝杠两端通过轴承支承在两个轴承座三上,轴承座三与机架固定;两根丝杠的一端分别与一个步进电机的输出轴通过联轴器连接,步进电机的壳体固定在机架上;丝杠平行于传送带的传输方向;两个步进电机均由控制器控制。

8.根据权利要求1所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的输豆管道竖直设置。

9.根据权利要求1所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的图像采集装置固定在传送带正上方,图像采集装置经采集卡与计算机连接。

10.根据权利要求9所述的一种大豆考种信息获取方法,其特征在于:所述的传送带正上方还固定有光源。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于大豆考种技术领域,具体涉及一种大豆考种信息获取方法。

背景技术

[0002] 大豆生产在我国粮食生产和粮食安全中占有极重要的战略地位。大豆的性状能反应出大豆的生长状况并且在新品种鉴定中也起到重要作用。传统考种方式完全依靠人工,考种工作者需要检测、记录,效率低,同时还存在主观性强的问题。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种大豆考种信息获取方法。
[0004] 本发明采用的技术方案如下:
[0005] 本发明一种大豆考种信息获取方法,具体如下:
[0006] 步骤一、搭建大豆考种信息获取装置;所述的大豆考种信息获取装置包括送料装置、计数及定位装置、传送装置、挡板二、挡板一和图像采集装置。所述的计数及定位装置包括舵机和计数栅格板;舵机驱动计数栅格板旋转;计数栅格板开设有阵列排布的m行、n列栅格,m≥6,n≥6;计数栅格板水平状态下与传送装置的传送带平行设置,且与传送带的间距小于1mm;所述的挡板一和挡板二均与机架固定,挡板一位于传送带的输出端上方,挡板二位于传送带的输入端上方;计数栅格板水平状态下,挡板一、挡板二和计数栅格板的顶面对齐设置。所述的送料装置包括驱动机构、储豆槽和分豆件;所述的分豆件开设有沿垂直于传送带的传输方向等距排布的m个输豆管道;储豆槽固定在分豆件顶部,且储豆槽的底部与所有输豆管道均连通;相邻两个输豆管道的间距与计数栅格板的栅格行距相等,且输豆管道和栅格的横截面形状相同、尺寸相等;分豆件位于挡板一、挡板二以及计数栅格板上方,并由驱动机构驱动沿传送带的传输方向平移;分豆件与计数栅格板的间距小于1mm。
[0007] 步骤二、使分豆件位于传送带的输入端,计数栅格板处于水平状态;然后,将大豆种子放入分豆件的储豆槽内;储豆槽内的大豆种子在重力作用下落入各个输豆管道内,并在输豆管道内上下一个个堆叠。
[0008] 步骤三、驱动机构驱动分豆件沿传送带的传输方向平移;当分豆件位于计数栅格板的每列栅格正上方时,各储豆槽内落出一粒大豆种子到对应位置的栅格内;分豆件由传送带的输入端运动到输出端时,计数栅格板的所有栅格内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一正上方时,驱动机构停止运动,第一次送料结束。其中,由于输豆管道底端与挡板一以及计数栅格板的间距小于大豆种子半径,因此,分豆件平移过程中,大豆种子不会滚出输豆管道外。
[0009] 步骤四、舵机带动计数栅格板向上翻转90度。
[0010] 步骤五、图像采集装置拍摄传送带上所有大豆种子的图像,并传给计算机。
[0011] 步骤六、舵机带动计数栅格板下翻转至水平状态,此时,计数栅格板的每一个栅格内仍有大豆种子。
[0012] 步骤七、传送装置的传送带转动带动大豆种子沿输出方向运动,但由于受栅格阻挡作用,大豆种子只能在栅格内旋转;然后,重复步骤四、步骤五和步骤六。
[0013] 步骤八、重复步骤七若干次,得到大豆种子的多组不同角度图像;然后,重复步骤四;接着,传送装置的传送带转动带动大豆种子沿输出方向运动,大豆种子从传送带上落下;最后,重复步骤六。
[0014] 步骤九、驱动机构驱动分豆件沿传送带的输出端至输入端方向平移,使计数栅格板的所有栅格内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一正上方时,驱动机构停止运动,完成第二次送料;然后,重复步骤四至步骤八。
[0015] 优选地,还包括步骤十,具体如下:重复步骤三至步骤九;其中,若储豆槽内的大豆种子不足,则人工进行补充。
[0016] 优选地,步骤七中传送带带动大豆种子沿输出方向运动位移S1=3.93mm,步骤八中重复步骤七的次数为两次;S计算如下:设大豆种子的平均直径d=5mm,则大豆种子的周长为c=3.14d=15.7mm;设步骤七中传送带带动大豆种子旋转90度,则传送带沿输出方向运动位移S1=c/4=3.93mm。
[0017] 更优选地,所述的传送装置包括传送电机、主动轴、从动轴和传送带;传送电机的壳体固定在机架上,传送电机的输出轴与主动轴通过联轴器连接;主动轴两端通过轴承支承在两个轴承座一上;从动轴两端通过轴承支承在两个轴承座一上,并与主动轴通过传送带连接;所有轴承座一均固定在机架上。设主动轴直径D=8mm,传送带的厚度H=1mm,则主动轴旋转360度,传送带上表面的运动位移S2=3.14(D+2H)=31.4mm,从而得步骤七中传送带带动大豆种子沿输出方向运动位移S1时,传送电机的旋转角度为360S1/S2=45度。
[0018] 更优选地,所述的传送电机、舵机和驱动机构均由控制器控制。
[0019] 优选地,所述舵机的壳体固定在机架上;舵机的输出轴与固定轴通过联轴器连接;固定轴两端通过轴承支承在两个轴承座二上,两个轴承座二均固定在机架上;计数栅格板一端与固定轴固定,另一端自由设置。
[0020] 优选地,所述的驱动机构包括步进电机、丝杠和滑块;分豆件两端均固定有滑块,两个滑块与两根丝杠分别构成螺旋副;丝杠两端通过轴承支承在两个轴承座三上,轴承座三与机架固定;两根丝杠的一端分别与一个步进电机的输出轴通过联轴器连接,步进电机的壳体固定在机架上;丝杠平行于传送带的传输方向;两个步进电机均由控制器控制器。
[0021] 优选地,所述的输豆管道竖直设置。
[0022] 优选地,所述的图像采集装置固定在传送带正上方,图像采集装置经采集卡与计算机连接。
[0023] 更优选地,所述的传送带正上方还固定有光源。
[0024] 本发明具有的有益效果为:
[0025] 本发明实现了大豆全方位自动考种,进行了大豆种子全方位图像采集,对大豆种子图像经过图像处理,还能进一步获得大豆种子的表皮颜色、光泽度、均匀度、长、宽、周长、面积等参数,保证数据的客观性,且有助于大豆考种工作者减轻劳动量,提高工作效率。

实施方案

[0030] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0031] 一种大豆考种信息获取方法,具体如下:
[0032] 步骤一、如图1、2和3所示,搭建大豆考种信息获取装置;大豆考种信息获取装置包括送料装置2、计数及定位装置3、传送装置4、挡板二51、挡板一52和图像采集装置6。计数及定位装置3包括舵机34和计数栅格板31;舵机34驱动计数栅格板31旋转;计数栅格板31开设有阵列排布的m行、n列栅格35,m≥6,n≥6;计数栅格板31水平状态下与传送装置4的传送带41平行设置,且与传送带41的间距小于1mm;挡板一52和挡板二51均与机架1固定,挡板一52位于传送带41的输出端上方,挡板二51位于传送带41的输入端上方;计数栅格板31水平状态下,挡板一52、挡板二51和计数栅格板31的顶面对齐设置。送料装置2包括驱动机构、储豆槽21和分豆件;分豆件开设有沿垂直于传送带41的传输方向等距排布的m个输豆管道22;储豆槽21固定在分豆件顶部,且储豆槽21的底部与所有输豆管道22均连通;相邻两个输豆管道22的间距与计数栅格板31的栅格35行距相等,且输豆管道22和栅格35的横截面形状相同、尺寸相等;分豆件位于挡板一52、挡板二51以及计数栅格板31上方,并由驱动机构驱动沿传送带41的传输方向平移;分豆件与计数栅格板31的间距小于1mm。
[0033] 步骤二、如图1所示,使分豆件位于传送带41的输入端,计数栅格板31处于水平状态;然后,将大豆种子放入分豆件的储豆槽21内;储豆槽21内的大豆种子在重力作用下落入各个输豆管道22内,并在输豆管道22内上下一个个堆叠。
[0034] 步骤三、驱动机构驱动分豆件沿传送带41的传输方向平移;当分豆件位于计数栅格板31的每列栅格35正上方时,各储豆槽21内落出一粒大豆种子到对应位置的栅格35内;分豆件由传送带41的输入端运动到输出端时,计数栅格板31的所有栅格35内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一52正上方时,驱动机构停止运动,第一次送料结束。其中,由于输豆管道22底端与挡板一52以及计数栅格板31的间距小于大豆种子半径,因此,分豆件平移过程中,大豆种子不会滚出输豆管道22外。
[0035] 步骤四、为避免栅格的存在影响拍照,舵机34带动计数栅格板31向上翻转90度,如图2所示,此时传送带41上只有摆放整齐的大豆种子。
[0036] 步骤五、图像采集装置6拍摄传送带41上所有大豆种子的图像,并传给计算机。
[0037] 步骤六、舵机34带动计数栅格板31下翻转至水平状态,此时,计数栅格板31的每一个栅格35内仍有大豆种子。
[0038] 步骤七、传送装置4的传送带41转动带动大豆种子沿输出方向运动,但由于受栅格阻挡作用,大豆种子只能在栅格内旋转;大豆种子在栅格内旋转后,在传送带41上已经是另一摆放角度。然后,重复步骤四、步骤五和步骤六。
[0039] 步骤八、重复步骤七若干次,得到大豆种子的多组不同角度图像;然后,重复步骤四;接着,传送装置4的传送带41转动带动大豆种子沿输出方向运动,大豆种子从传送带41上落下(被回收);最后,重复步骤六。
[0040] 步骤九、驱动机构驱动分豆件沿传送带41的输出端至输入端方向平移,使计数栅格板31的所有栅格35内均落入一粒大豆种子;分豆件运动到挡板一52正上方时,驱动机构停止运动,完成第二次送料;然后,重复步骤四至步骤八。
[0041] 作为一个优选实施例,还包括步骤十,具体如下:重复步骤三至步骤九;其中,若储豆槽21内的大豆种子不足,则人工进行补充。
[0042] 作为一个优选实施例,步骤七中传送带41带动大豆种子沿输出方向运动位移S1=3.93mm,步骤八中重复步骤七的次数为两次;S计算如下:设大豆种子的平均直径d=5mm,则大豆种子的周长为c=3.14d=15.7mm;设步骤七中传送带41带动大豆种子旋转90度,则传送带41沿输出方向运动位移S1=c/4=3.93mm。
[0043] 作为一个更优选实施例,传送装置4包括传送电机44、主动轴42、从动轴43和传送带41;传送电机44的壳体固定在机架1上,传送电机44的输出轴与主动轴42通过联轴器连接;主动轴42两端通过轴承支承在两个轴承座一45上;从动轴43两端通过轴承支承在两个轴承座一45上,并与主动轴42通过传送带41连接;所有轴承座一45均固定在机架1上。传送电机44驱动主动轴42,从而带动传送带41和从动轴43转动;设主动轴42直径D=8mm,传送带的厚度H=1mm,则主动轴42旋转360度,传送带41上表面的运动位移S2=3.14(D+2H)=31.4mm,从而得步骤七中传送带41带动大豆种子沿输出方向运动位移S1时,传送电机44的旋转角度为360S1/S2=45度。
[0044] 作为一个更优选实施例,传送电机44、舵机34和驱动机构均由控制器控制。
[0045] 作为一个优选实施例,舵机34的壳体固定在机架1上;舵机34的输出轴与固定轴32通过联轴器连接;固定轴32两端通过轴承支承在两个轴承座二33上,两个轴承座二33均固定在机架1上;计数栅格板31一端与固定轴32固定,另一端自由设置。
[0046] 作为一个优选实施例,驱动机构包括步进电机24、丝杠23和滑块26;分豆件两端均固定有滑块26,两个滑块26与两根丝杠23分别构成螺旋副;丝杠23两端通过轴承支承在两个轴承座三25上,轴承座三25与机架1固定;两根丝杠23的一端分别与一个步进电机24的输出轴通过联轴器连接,步进电机24的壳体固定在机架1上;丝杠23平行于传送带41的传输方向;两个步进电机24均由控制器控制器。
[0047] 作为一个优选实施例,输豆管道22竖直设置。
[0048] 作为一个优选实施例,图像采集装置6(如CCD相机)固定在传送带41正上方,图像采集装置6(经采集卡)与计算机8连接。
[0049] 作为一个更优选实施例,传送带41正上方还固定有光源7,光源7的作用是补光。
[0050] 本发明实现了大豆全方位自动考种,进行了大豆种子全方位图像采集;计算机8对图像采集装置6采集的大豆种子图像经过图像处理,还能进一步获得大豆种子的表皮颜色、光泽度、均匀度、长、宽、周长、面积等参数,实现了大豆考种全方位图像信息快速获取。
[0051] 上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

附图说明

[0026] 图1是本发明中大豆考种信息获取装置在计数栅格板处于水平状态的结构示意图;
[0027] 图2是本发明中大豆考种信息获取装置在计数栅格板旋转90度状态的结构示意图;
[0028] 图3是本发明中储豆槽和输豆管道的装配示意图;
[0029] 图中:1、机架;2、送料装置;21、储豆槽;22、输豆管道;23、丝杠;24、步进电机;25、轴承座三;26、滑块;3、计数及定位装置;31、计数栅格板;32、固定轴;33、轴承座二;34、舵机;35、栅格;4、传送装置;41、传送带;42、主动轴;43、从动轴;44、传送电机;45、轴承座一;51、挡板二;52、挡板一;6、图像采集装置;7、光源;8、计算机。
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