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申请/专利权人：中国农业大学

摘要：本发明涉及现代农业装备领域，尤其涉及一种人机协同式程控蔬菜嫁接上夹机构及方法。上夹机构包括上卡机构外壳、直流电机固定架、直流电机、第一步进电机、上夹顶杆、嫁接夹导轨、供夹齿盘和控制装置；所述上卡机构外壳包括上夹机构壳体和上夹机构壳盖。本发明可大幅提升嫁接工效，节约用工，上夹机构具有结构简单、小型实用和适用于圆形套管嫁接夹等特点。

主权项：1.一种人机协同式程控蔬菜嫁接上夹方法，其特征在于，所述方法基于上夹机构，并包括如下步骤：S1、操作员预先将一排串联固接的嫁接夹12放入嫁接夹导轨15的通道中，直流电机3开始顺时针转动，带动供夹齿盘16旋转，通过供夹齿盘16和嫁接夹12之间的摩擦作用，使首个嫁接夹12运动至出夹口；S2、当嫁接夹12接触到压力传感器11时，压力传感器11检测到嫁接夹12，压力传感器11将电信号传输到控制装置中的STM32单片机上，STM32单片机通过L298N电机驱动板使直流电机3停止工作，同时第一步进电机5的输出轴向上运动1.5s，上夹顶杆13向上运动将嫁接夹12之间的连接断开，嫁接夹12的两个尾翼被出夹口限制相互靠拢，进而打开夹苗口，第一步进电机5停止工作；此时压力传感器11检测不到嫁接夹12；S3、操作员将切削完成的接穗19和砧木20放在嫁接夹12中，将接穗19和砧木20对接；同时，距离传感器10检测到操作员的手，将电信号传输到控制装置中的STM32单片机上，STM32单片机通过ZD-M42S步进电机驱动板使第一步进电机5的输出轴继续向上运动0.5s，上夹顶杆13将嫁接夹12完全顶出，嫁接夹12的两个尾翼失去出夹口的限制，夹苗口合拢完成嫁接；S4、完成嫁接后，第一步进电机5的输出轴向下运动2s，使上夹顶杆13复位；然后直流电机3再次开始工作，带动供夹齿盘16旋转将下一个嫁接夹12运动至出夹口，为下一次嫁接做准备；所述上夹机构包括上卡机构外壳、直流电机固定架2、直流电机3、第一步进电机5、上夹顶杆13、嫁接夹导轨15、供夹齿盘16和控制装置；所述上卡机构外壳包括上夹机构壳体1和上夹机构壳盖18；所述嫁接夹导轨15水平地固接在上夹机构壳体1的上部，嫁接夹导轨15具有一个能容纳多个依次串联固接的嫁接夹12的通道，所述嫁接夹12为橡塑材质，具有一夹苗口和两个用于开合夹苗口的尾翼，嫁接夹12的夹苗口朝上，相邻的两个嫁接夹12之间具有三个连接点，所述连接点的材质与嫁接夹12的材质相同；所述嫁接夹导轨15的通道的底板中部设有一矩形开口，通道的顶板的末端和底板的末端分别设有相互对应的出夹口和顶夹口；所述供夹齿盘16的盘面平行于竖直平面，转轴与通道轴向垂直；供夹齿盘16的盘面穿过嫁接夹导轨15的通道的底板中部的矩形开口并位于嫁接夹12的两个尾翼之间，齿盘边缘与通道内的嫁接夹12的下端紧密接触；所述直流电机3高度可调地固接在上夹机构壳体1内的直流电机固定架2上，供夹齿盘16的转轴固接在直流电机3的动力输出轴上；所述上夹顶杆13竖直地固接在第一步进电机5的动力输出轴上，并穿过顶夹口位于嫁接夹12的下方；所述第一步进电机5通过螺钉14固接在上夹机构壳体1内的第一步进电机固定架4上，用于驱动上夹顶杆13上下运动，上夹顶杆13向上运动将单个嫁接夹12向出夹口顶出，被向上顶出的嫁接夹12与相邻的嫁接夹12之间的连接断开，嫁接夹12的两个尾翼被出夹口限制相互靠拢，进而打开夹苗口；所述嫁接夹导轨15的通道的末端设有压力传感器11，用于检测嫁接夹12是否被输送至出夹口；所述嫁接夹导轨15的靠近出夹口的上端面上设有距离传感器10，用于在嫁接时实现对人手的识别；所述控制装置包括STM32单片机、L298N直流电机驱动板、ZD-M42S步进电机驱动板；STM32单片机与L298N直流电机驱动板、ZD-M42S步进电机驱动板、距离传感器10、压力传感器11连接，L298N电机驱动板与直流电机连接，ZD-M42S步进电机驱动板与第一步进电机5连接。

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百度查询： 中国农业大学 一种人机协同式程控蔬菜嫁接上夹机构及方法