一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機(jī)架、精密分析天平、高壓氣管、種盒、吸嘴、復(fù)位彈簧、負(fù)壓氣管、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)、光譜滑道、光譜采集模塊、網(wǎng)狀漏斗、上滑道、上照相機(jī)、雙層圓盤(pán)、下照相機(jī)、下滑道、收種漏斗、收種盤(pán)、十字滑臺(tái)。所述的種盒、吸嘴、復(fù)位彈簧、負(fù)壓氣管、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)組成吸種模塊，所述的精密分析天平、高壓氣管、網(wǎng)狀漏斗組成稱(chēng)重模塊，所述的上滑道、上照相機(jī)、雙層圓盤(pán)、下照相機(jī)、下滑道、收種漏斗組成圖像采集模塊，所述的收種盤(pán)、十字滑臺(tái)組成谷物收種模塊。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)可以自動(dòng)地、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)谷物的取種與輸送、光譜采集、精確稱(chēng)重與定位，提高作業(yè)效率。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種谷物圖像與谷物基礎(chǔ)數(shù)據(jù)獲取裝置，尤其是涉及一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，可以在沒(méi)有人為干預(yù)下對(duì)谷物進(jìn)行光譜數(shù)據(jù)獲取、重量精確稱(chēng)重、圖像采集與自動(dòng)輸送。
技術(shù)介紹
谷物種質(zhì)資源在生長(zhǎng)發(fā)育、生理、生化、遺傳等過(guò)程中，都以其表型改變?yōu)橐罁?jù)。其表型特征是種質(zhì)創(chuàng)新和生物學(xué)研究的物質(zhì)基礎(chǔ)，是種質(zhì)資源引進(jìn)、篩選、評(píng)價(jià)、身份構(gòu)建時(shí)的重要目標(biāo)。《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)〔2011〕8號(hào))、《國(guó)家糧食安全中長(zhǎng)期規(guī)劃綱要(2008-2020年)》和《全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2030年)》的通知(農(nóng)種發(fā)[2015]2號(hào))指出，要開(kāi)展對(duì)水稻、小麥、玉米等核心種質(zhì)的表型和基因型的多年多點(diǎn)精準(zhǔn)鑒定，建立表型和基因型數(shù)據(jù)庫(kù)。谷物單粒種質(zhì)的表型鑒定主要包含兩方面，一方面是種質(zhì)的形態(tài)鑒定，針對(duì)這一點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外已廣泛開(kāi)展基于圖像分析的手段來(lái)分析谷物表面積、籽長(zhǎng)、粒寬、厚度、圓度、周長(zhǎng)、色澤、容重等多項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)；另一方面是種質(zhì)的內(nèi)在品質(zhì)鑒定，這方面越來(lái)越多的研究者快速、簡(jiǎn)便、非破壞性的近紅外、紅外等光譜儀對(duì)谷物水分、粗蛋白、脂肪、淀粉、沉降值、氨基酸等多組分同時(shí)測(cè)定。總體來(lái)說(shuō)，目前的谷物種質(zhì)的表型性狀獲取主要依賴(lài)于專(zhuān)業(yè)儀器和人工測(cè)量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，容易引入人為主觀誤差，尚無(wú)一套完善的谷物種質(zhì)表型信息批量獲取裝置，能滿(mǎn)足現(xiàn)代谷物育種過(guò)程對(duì)籽粒表型性狀的高通量、精確獲取的訴求。為了提高獲得谷物形態(tài)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，亟需設(shè)計(jì)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高的谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，能夠高效率的對(duì)谷物進(jìn)行光譜分析、質(zhì)量精確稱(chēng)重、圖像采集與自動(dòng)輸送。本專(zhuān)利技術(shù)解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機(jī)架1、精密分析天平2、高壓氣管3、種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)8、光譜滑道9、光譜采集模塊10、網(wǎng)狀漏斗11、上滑道12、上照相機(jī)13、雙層圓盤(pán)14、下照相機(jī)15、下滑道16、收種漏斗17、收種盤(pán)18、十字滑臺(tái)19。其特征在于：所述精密電子秤2安裝在機(jī)架1上，所述網(wǎng)狀漏斗11安裝在精密電子秤2上，所述高壓氣管3與網(wǎng)狀漏斗11連接，所述光譜滑道9焊接在機(jī)架1上，所述光譜采集模塊10與光譜滑道9連接，所述吸種轉(zhuǎn)盤(pán)8通過(guò)軸承安裝在機(jī)架1上，所述吸嘴5安裝在吸種轉(zhuǎn)盤(pán)8上，所述復(fù)位彈簧6套在吸嘴5上，所述負(fù)壓氣管7連接在吸嘴5上，所述種盒4安裝在機(jī)架1上，所述上滑道12安裝在機(jī)架1上，所述上照相機(jī)13安裝在機(jī)架1上，所述雙層圓盤(pán)14通過(guò)軸承安裝在機(jī)架1上，所述下照相機(jī)15安裝在機(jī)架1上，所述下滑道16安裝在機(jī)架1上，所述收種漏斗17安裝在機(jī)架1上，所述收種盤(pán)18通過(guò)螺栓固定在十字滑臺(tái)19上，十字滑臺(tái)19安裝在機(jī)架1上。上述所述的種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)8組成吸種模塊，所述的精密分析天平2、高壓氣管3、網(wǎng)狀漏斗11組成稱(chēng)重模塊，所述的上滑道12、上照相機(jī)13、雙層圓盤(pán)14、下照相機(jī)15、下滑道16、收種漏斗17組成圖像采集模塊，所述的收種盤(pán)18、十字滑臺(tái)19組成谷物收種模塊。上述所述的雙層圓盤(pán)14的上層圓盤(pán)開(kāi)有小孔，有限位柱，下層圓盤(pán)為透明玻璃板，開(kāi)有小孔，有限位光電傳感器。上述所述的收種漏斗17呈倒圓錐形，所述的收種盤(pán)18表面有規(guī)則排列的柵格。上述所述的下滑道16始端有限位光電傳感器，所述的上滑道12末端有限位光電傳感器。上述所述的機(jī)架1與負(fù)壓氣管7接觸的地方有凸起。本專(zhuān)利技術(shù)一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的工作原理是：吸嘴在吸種轉(zhuǎn)盤(pán)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，吸嘴帶動(dòng)負(fù)壓氣管轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)壓氣管逐漸與機(jī)架接觸，由于負(fù)壓氣管上方的機(jī)架有凸起，通過(guò)負(fù)壓氣管將吸嘴頂進(jìn)種盒中，負(fù)壓氣源通過(guò)負(fù)壓氣管使吸嘴吸住一粒谷物，吸種轉(zhuǎn)盤(pán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，吸嘴在復(fù)位彈簧的作用下恢復(fù)到原來(lái)位置，吸嘴轉(zhuǎn)到光譜滑道上方時(shí)，單片機(jī)控制負(fù)壓設(shè)備使負(fù)壓氣源消失，谷物落到光譜滑道中，光譜采集模塊對(duì)光譜滑道中的谷物進(jìn)行光譜信息采集，谷物經(jīng)過(guò)光譜滑道落入精密分析天平之上，精密分析天平自動(dòng)感知重量變化，待稱(chēng)重值穩(wěn)定后采集谷物重量信息，重量信息采集完成后單片機(jī)控制高壓氣源開(kāi)啟，高壓氣源通過(guò)高壓氣管把谷物吹到網(wǎng)狀漏斗中，谷物經(jīng)由網(wǎng)狀漏斗落入上滑道中，觸發(fā)上滑道末端的光電傳感器，谷物經(jīng)由上滑道落入雙層圓盤(pán)上的小孔中，雙層圓盤(pán)的上層圓盤(pán)在步進(jìn)電機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)上層圓盤(pán)的小孔轉(zhuǎn)到上照相機(jī)的下面時(shí)，上層圓盤(pán)的限位柱把下層圓盤(pán)的限位光電傳感器遮住，單片機(jī)接收限位光電傳感器的信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)停止，上照相機(jī)拍照，拍照完成后步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)上層圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)上層圓盤(pán)小孔轉(zhuǎn)到下照相機(jī)上面時(shí)，上層圓盤(pán)的限位柱再次把下層圓盤(pán)的限位光電傳感器遮住，單片機(jī)接收限位光電傳感器的信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)停止，下照相機(jī)拍照，拍照完成后步進(jìn)電機(jī)繼續(xù)帶動(dòng)上層圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)過(guò)一定角度后上層圓盤(pán)的小孔與下層圓盤(pán)的小孔位置重合，谷物經(jīng)過(guò)下層圓盤(pán)落入下滑道中，谷物經(jīng)過(guò)下滑道落入收種漏斗中，觸發(fā)下滑道始端的限位光電傳感器，單片機(jī)檢測(cè)到信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)十字滑臺(tái)使收種盤(pán)移動(dòng)一個(gè)格柵距離，使谷物落入相應(yīng)順序表號(hào)的格柵中。本專(zhuān)利技術(shù)一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置有益效果是：本專(zhuān)利技術(shù)可以自動(dòng)地、準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)谷物的取種與輸送，可以對(duì)谷物進(jìn)行光譜采集、精確稱(chēng)重與收種，能夠有效的節(jié)省勞動(dòng)力，降低成本，提高作業(yè)效率，并且本專(zhuān)利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。附圖說(shuō)明圖1為一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的主視圖。圖2為一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置的斜軸測(cè)圖。圖3為吸種模塊和光譜模塊的軸測(cè)圖。圖4為稱(chēng)重模塊的軸測(cè)圖。圖5為圖像采集模塊的軸測(cè)圖。圖6為谷物收種模塊的軸測(cè)圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖1對(duì)本專(zhuān)利技術(shù)作更進(jìn)一步的說(shuō)明：一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機(jī)架1、精密分析天平2、高壓氣管3、種盒4、吸嘴5、復(fù)位彈簧6、負(fù)壓氣管7、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)8、光譜滑道9、光譜采集模塊10、網(wǎng)狀漏斗11、上滑道12、上照相機(jī)13、雙層圓盤(pán)14、下照相機(jī)15、下滑道16、收種漏斗17、收種盤(pán)18、十字滑臺(tái)19。其特征在于：所述精密分析天平2安裝在機(jī)架1上，所述網(wǎng)狀漏斗11安裝在精密電子秤2上，所述高壓氣管3與網(wǎng)狀本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機(jī)架(1)、精密分析天平(2)、高壓氣管(3)、種盒(4)、吸嘴(5)、復(fù)位彈簧(6)、負(fù)壓氣管(7)、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)、光譜滑道(9)、光譜采集模塊(10)、網(wǎng)狀漏斗(11)、上滑道(12)、上照相機(jī)(13)、雙層圓盤(pán)(14)、下照相機(jī)(15)、下滑道(16)、收種漏斗(17)、收種盤(pán)(18)、十字滑臺(tái)(19)，其特征在于：所述精密分析天平(2)安裝在機(jī)架(1)上，所述網(wǎng)狀漏斗(11)安裝在精密分析天平(2)上，所述高壓氣管(3)與網(wǎng)狀漏斗(11)連接，所述光譜滑道(9)焊接在機(jī)架(1)上，所述光譜分析模塊(10)與光譜滑道(9)連接，所述吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)通過(guò)軸承安裝在機(jī)架(1)上，所述吸嘴(5)安裝在吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)上，所述復(fù)位彈簧(6)套在吸嘴(5)上，所述負(fù)壓氣管(7)連接在吸嘴(5)上，所述種盒(4)安裝在機(jī)架(1)上，所述上滑道(12)安裝在機(jī)架(1)上，所述上照相機(jī)(13)安裝在機(jī)架(1)上，所述雙層圓盤(pán)(14)通過(guò)軸承安裝在機(jī)架(1)上，所述下照相機(jī)(15)安裝在機(jī)架(1)上，所述下滑道(16)安裝在機(jī)架(1)上，所述收種漏斗(17)安裝在機(jī)架(1)上，所述收種盤(pán)(18)通過(guò)螺栓固定在十字滑臺(tái)(19)上，十字滑臺(tái)(19)安裝在機(jī)架(1)上。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種谷物形態(tài)與品質(zhì)分析基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一體化獲取裝置，包括機(jī)架(1)、精密分析天平(2)、
高壓氣管(3)、種盒(4)、吸嘴(5)、復(fù)位彈簧(6)、負(fù)壓氣管(7)、吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)、光譜滑
道(9)、光譜采集模塊(10)、網(wǎng)狀漏斗(11)、上滑道(12)、上照相機(jī)(13)、雙層圓盤(pán)(14)、下照相
機(jī)(15)、下滑道(16)、收種漏斗(17)、收種盤(pán)(18)、十字滑臺(tái)(19)，其特征在于：所述精密分析
天平(2)安裝在機(jī)架(1)上，所述網(wǎng)狀漏斗(11)安裝在精密分析天平(2)上，所述高壓
氣管(3)與網(wǎng)狀漏斗(11)連接，所述光譜滑道(9)焊接在機(jī)架(1)上，所述光譜分析模
塊(10)與光譜滑道(9)連接，所述吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)通過(guò)軸承安裝在機(jī)架(1)上，所述吸嘴
(5)安裝在吸種轉(zhuǎn)盤(pán)(8)上，所述復(fù)位彈簧(6)套在吸嘴(5)上，所述負(fù)壓氣管(7)連
接在吸嘴(5)上，所述種盒(4)安裝在機(jī)架(1)上...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳婷婷，張海輝，張佐經(jīng)，張盼，李磊，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：西北農(nóng)林科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：陜西;61