基本信息
- 项目名称：
- 全自动精密大蒜栽植机
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 全自动精密大蒜栽植机是目前唯一一款可以全自动的完成大蒜栽植过程中，蒜秧和须根的切除、蒜瓣的剥离和蒜瓣栽植这一系列的工作，并且栽植后的蒜瓣可完全保证蒜尖朝上、蒜腹行向同侧、单粒下种和无空穴控制等所有的农艺要求的大蒜栽植机械。
- 详细介绍：
- 全自动精密大蒜栽植机，包括机架、行走机构和变速箱，还包括设置在机架上依次连接的喂料机构、蒜瓣剥离及选种机构、配料机构以及插播、空穴追踪检测和补种机构。全自动精密大蒜栽植机的特点是：原料为未经过任何加工（含蒜秧、蒜头和毛根）的大蒜，作业时通过蒜秧夹夹持蒜秧，由蒜秧牵引将蒜头正立输送到机体内，可实现蒜尖向上的定位，将大蒜蒜瓣沿同一方向向剥离，实现蒜腹行向同侧的定位；同时其特有的栽植系统可保证蒜瓣单粒下种和无空穴的农艺要求，全自动实现大蒜栽植过程中的蒜瓣剥离和栽植等所有工序，实现高精度栽植作业，具有简单实用并且价格低廉的优点。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1、全自动精密大蒜栽植机的设计系统的从蒜头的预处理、蒜瓣剥离和蒜瓣栽植着手，主要目的在于实现整个大蒜栽植过程的机械化作业以代替农民繁重的手工劳动。 2、其基本思路：以未经过任何加工的的大蒜（含蒜秧、蒜头和须根）为原料，经过预处理机构剪除蒜秧和须根，再由蒜瓣定位剥离机构将蒜头中各蒜瓣逐个同向剥离，最后由插种机构完成蒜瓣的栽植。 3、其创新点：夹持蒜秧将大蒜推入喂料斗（夹持住蒜秧，蒜头悬空时，蒜头正立，所有蒜尖向上）对大蒜进行蒜瓣蒜尖向上的初步定位。在剥离阶段，保持前定位使剥离机构对蒜瓣进行定向剥离，作为大蒜剥离后蒜腹同侧的基本定位，由此两个定位解决了以往大蒜栽植机械研制过程中蒜瓣定位困难的技术瓶颈，同时也实现了整个栽植过程的自动化。 主要技术指标：蒜瓣正立率 蒜腹行向同侧度 下种精确度
科学性、先进性
- 目前国内外大蒜栽植机械的研究着重于蒜瓣的栽植过程，其栽植对象为农民提前剥好的蒜瓣。但是长期以来都未能解决蒜瓣定位的技术瓶颈，不能满足大蒜栽植后蒜尖向上的农艺要求。 2、本研究从实现整个大蒜栽植过程的机械化作业着手（包括蒜秧和须根的切除、蒜瓣的剥离和蒜瓣的栽植），不仅精确的实现了大蒜栽植时蒜尖向上。蒜腹行向同侧的两个农艺要求，同时又实现了大蒜栽植作业全过程的机械自动化，从根本上解放了蒜农的劳动。另外精确的蒜瓣栽植定位和行道间距有利于提高大蒜产量和改善大蒜品质。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年5月，专利由《中科研创（北京）国际信息技术研究院》 鉴定及评审，评估其价值为63万人民币 2009年5月，作为《中国发明与专利》杂志社的重点推广项目参加了在人民大会堂举办的《北京国际科技博览会》 2009年5月，获"挑战杯"校赛特等奖 2009年6月，在《中国发明与专利》中刊登推广 2009年6月，获"挑战杯"省赛一等奖
作品所处阶段
- 现已完成蒜瓣剥离机构的实物模拟和栽植机构的三维仿真模拟
技术转让方式
- 专利权转让
作品可展示的形式
- 实物演示 动画仿真演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 本设计在作业时，人工将成捆的大蒜放入喂料斗，机械会全自动完成大蒜栽植的各个工序。 该作品主要的技术特点为： 大蒜蒜瓣剥离过程采用柔性材料无级剥离，不区分蒜瓣大小（不易栽植的小蒜于后续工序剔除），下种过程采用插种，对土质要求低。 该作品使用范围： 适合于各个品种的大蒜及各种土质的栽植 应用前景： 我国的大蒜产量很高，常年的种植面积为20.0-26.7万公顷，产量为400万吨， 居世界首位，约占世界总产量的1/4。虽然就目前而言国内外已经研制出了许多大蒜栽植机械，但由于其自身的技术和结构缺陷任然完成不了大蒜全自动机械化的作业要求，故大蒜栽植机械目前有很大的市场空白。
同类课题研究水平概述
- 发达国家如美国、法国、德国等种植面积较小，主要是专业化、规模化栽植，其栽植机械规模不适合国内应用，国外现有大蒜栽植机械主要以韩国、日本为代表，目前常见的栽植机械以链勺式取种器取种，经输种管道和开沟器完成栽植、覆土作业，该机械基本解决了大蒜单粒精密栽植。但所有大蒜栽植机械不能完成对蒜尖向上的定位控制，达不到栽植的农艺要求。 目前我国在大蒜机械播种方面已有初步的研究，在2002年，西部某高校机械与电子工程学院确立了“大蒜种植机研制”项目。克孜勒苏克尔克孜自治州农机推广站开发了一种便携式人工大蒜播种器，减轻了蒜农的劳动强度。中国农业机械化科学研究院及有关单位联合研制开发的2zDS一5型自走式大蒜栽植机，该机一次作业可完成5行大蒜栽种，行距175HⅡ11，大蒜直立率高，能满足大蒜栽种要求。生产率高，日栽种大蒜o．33～o．4公顷，是人工栽种效率的25倍以上口]。该机主要在大蒜机栽时的蒜种自动喂料、蒜种落下时的瓣尖向上控制、栽种入土时的瓣尖直立控制、落种过程中的防堵及防损伤等技术难点方面有了一定突破。这些研究均是在试验田中进行小规模的尝试，还没有在大田生产中得到大规模的推广和应用。目前任然以手工栽植为主，由农民将蒜一瓣一瓣的剥开，再一瓣一瓣的镶到土壤中，工作量很大，劳动效率十分低下。以播种有苔型大蒜为例，每人每天可栽植左右，我国大蒜栽植主要以秋播为主，秋播大蒜适宜栽植深度为5cm,适宜温度为C-C,于十月上旬栽植为宜。在 此期间栽植有利于蒜瓣发芽，保证5-7叶安全越冬。蒜农为了赶农时，以栽植0.067 支付150元的高额代价栽植。这就降低了蒜农栽植大蒜的经济效益，同时在农忙季节很难雇佣到人，这就使大蒜的栽植面积大范围缩小。因此大蒜栽植机械的研究迫在眉睫。
