本发明涉及农业移栽机械，具体的说是一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置。
背景技术：
1、当前的钵苗机械式移栽相较于人工种植虽然能够有效提高移栽效率，但易出现栽植质量问题。受栽植机构动作及整机行进速度影响，栽植后的钵苗容易受到栽植机构回带而产生倾斜现象，若栽后钵苗直立度无法保证，将直接导致其生长受阻，光照与养分吸收不均，进而降低成活率，同时也将增加后续管理与维护的难度，最终造成经济上的损失。因此通过合理的支撑和固定措施，确保钵苗在移栽后保持直立状态，将有助于钵苗根系在新土壤中稳固扎根，提高移栽后钵苗的成活率和生长质量。
2、现阶段已出现多种扶苗装置，例如：公开号为cn105474846a的专利公开了用于旱地蔬菜移栽机的扶苗式植苗装置，该装置具备推苗机构零速推送钵苗入沟的优点，但在实际作业中移栽效率和精度受到多种因素的影响，如机械部件的磨损、土壤条件的变化、操作人员的技能水平、移栽场景等。公开号为cn112740882a的专利公开了一种适用于机械移栽的旋转式自动扶苗装置，该装置具备多自由度的空间扶苗优点，但扶苗后并不能很好的覆土，容易导致钵苗根系裸露在地表上方。公开号为cn117769938a的专利公开了一种新型扶苗拥土装置，该装置具备扶正钵苗并对周围土壤聚拢压实的优点，但仅支持扶正前进方向左右两侧倾斜的钵苗，通用性有待进一步提高。
3、不论是在栽植过程中干涉栽植机构运动轨迹还是在栽植过后进行钵苗直立度调整，现有技术在精度与稳定性、效率与成本、适用场景及范围等方面仍存在一定的缺点或局限性。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本发明为改善移栽机作业栽植效果而提供一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，该装置同时适用于平地和坡耕地，通过调向机构基于磁吸作用能够根据钵苗的倾斜姿态自动调整扶苗拢土机构的位置和倾斜角度，进而能够有效保证钵苗栽植直立度，稳定性高且适应性强。
2、为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
3、一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，包括控制器、起支撑作用的支撑机构、用于判定钵苗倾斜角度和位置信息的判定系统、用于扶苗和拢土的扶苗拢土机构、以及设于支撑机构上并与扶苗拢土机构相连接的调向机构，通过调向机构能够调整扶苗拢土机构的位置及倾斜角度；
4、调向机构包括固定于支撑机构内的外侧壁上设有一圈啮合齿的环形带齿导轨，环形带齿导轨上表面中部扣放有半球壳，半球壳的轴线与环形带齿导轨的轴线一致，环形带齿导轨上于半球壳的外侧设有托盘，托盘上设有与控制器电性连接的链条电机；所述半球壳的外周面上并排紧贴有两个间隔设置的弧形挡板，弧形挡板的上端延伸至半球壳的顶点或略超过顶点处，下端延伸至半球壳底面处，两个弧形挡板的上端均通过连接杆与支撑机构相铰接、下端均设于链条电机的输出轴上，两个弧形挡板的外侧均设有与链条电机相连的链轮链条组件，两个链轮链条组件通过l型连接板固定有电磁块，电磁块设于两个弧形挡板之间且底面抵接于半球壳外周面上，电磁块通过磁力作用与设于半球壳内的电磁球相吸，所述扶苗拢土机构固定于电磁球下方；链条电机带动链轮链条组件传动，能够带动电磁块和电磁球沿半球壳的弧面在其顶点与底面间进行运动，进而带动扶苗拢土机构同步运动；
5、托盘上还设有与控制器电性连接的导轨电机，导轨电机的输出轴上设有能够与环形带齿导轨相啮合的导轨齿轮，在导轨电机的作用下，导轨齿轮与环形带齿导轨啮合转动，带动托盘绕半球壳做周向旋转运动，进而带动电磁块、电磁球以及扶苗拢土机构绕半球壳做周向旋转运动；
6、所述判定系统与控制器电性连接，包括中央处理器及设于支撑机构上的高清相机，高清相机的高度可调且能够旋转，所述高清相机能够实时捕获钵苗的图像，并将捕获的图像传送至中央处理器，中央处理器通过分析图像内容能够判定钵苗的倾斜角度和位置信息，中央处理器将判定的信息传送至控制器，控制器根据判定的信息分析扶苗拢土机构所需抵达的目标位置和旋转角度。
7、进一步地，所述支撑机构包括由一个固定板及设于固定板四角处的立柱围成的车架，立柱的底端设有车轮，固定板下表面中心处设有电推杆，电推杆的活塞杆端部设有承载板，承载板上对称设有两个开口相对而设的u型杆，所述调向机构设于两个u型杆围成的空间内，所述环形带齿导轨固定于两个u型杆上。
8、进一步地，所述承载板的中心下方安装有关节轴承，两根连接杆分别铰接在关节轴承的下方两侧。
9、进一步地，所述电磁块的底面为弧形面，弧度与半球壳的弧度一致。
10、进一步地，所述环形带齿导轨上于半球壳的外侧开设有环形滑轨，所述托盘下部设有与环形滑轨配合的滑块。
11、进一步地，所述扶苗拢土机构包括齿轮箱、夹爪电机、主动齿轮、从动齿轮、夹爪以及倾角传感器，其中，从动齿轮、夹爪均设有两个；所述齿轮箱设于电磁球的下方，与控制器电性连接的倾角传感器位于齿轮箱外部，与控制器电性连接的夹爪电机固定于齿轮箱上，主动齿轮、从动齿轮以及夹爪的上部均设于齿轮箱内，两个从动齿轮的连接轴固定于齿轮箱上，两个夹爪分别固定于对应侧的从动齿轮上，夹爪电机的输出轴与主动齿轮相连接，主动齿轮与其中一个从动齿轮相啮合，两个从动齿轮相啮合，夹爪电机带动主动齿轮转动，从而带动夹爪进行开合运动，进行扶苗和拢土作业。
12、进一步地，所述夹爪包括固定段、扶苗段和拢土段，固定段上端固定于从动齿轮上，固定段和位于其下方的拢土段组成一外凸的弧形结构，扶苗段位于弧形结构的中部内侧且倾斜向下设置，扶苗段的末端呈弧形。
13、进一步地，所述扶苗段为橡胶材质，所述拢土段为铝合金材质。
14、进一步地，各个夹爪上均设有镇压组件，所述镇压组件包括镇压电机、丝杠、滚动关节和镇压板，与控制器电性连接的镇压电机固定于夹爪的外侧壁上，所述丝杠的一端与镇压电机输出轴固定连接，另一端穿过夹爪与滚动关节通过内置螺纹的圆柱相连接，所述滚动关节固定于镇压板上方。
15、进一步地，所述镇压板的上下两端面均为弧形凹面，上端面靠近扶苗段末端，下端面临近拢土段下部内壁。
16、有益效果：
17、（1）、本发明中的自动扶苗拢土装置能够对移栽机作业过后的倾斜钵苗进行扶正与拢土，不受移栽机作业过程和地形地貌的影响，适应性强，能够有效确保钵苗迅速且准确地达到预定的直立状态。
18、（2）、本发明采用磁吸作用将调向机构与扶苗拢土机构相连，通过控制磁场的强度和方向，促使电磁块和电磁球配合带动夹爪进行多角度多方位的旋转，进而到达钵苗倾斜位置，以确保扶苗段可扶正任何位置的钵苗。
19、（3）、本发明的夹爪包括扶苗段和拢土段，扶苗段在对钵苗扶正的同时拢土段对钵苗周围土壤进行聚拢，能够有效保证钵苗栽植的直立度与成活率，稳定性高且适应性强。扶苗段材质为橡胶，与钵苗贴合部位为弧形，能够有效降低对茎叶的损坏，提高钵苗移栽的成活率。
20、（4）、本发明的自动扶苗拢土装置还包括设于夹爪上的镇压组件，所述镇压组件在夹爪扶正钵苗后能够对土壤进行镇压，可有效避免钵苗根部裸露生长。不仅如此，本发明中的扶苗拢土机构整体同时具备扶苗、拢土和镇压的作用，结构紧凑，且传动方式简单，稳定性高。
21、（5）、与传统的扶苗装置相比，本发明的自动扶苗拢土装置整体结构紧凑，可应对各种地形情况，具有更好的作业效果，便于推广使用。
1.一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，包括控制器、起支撑作用的支撑机构、用于判定钵苗倾斜角度和位置信息的判定系统、用于扶苗和拢土的扶苗拢土机构、以及设于支撑机构上并与扶苗拢土机构相连接的调向机构，通过调向机构能够调整扶苗拢土机构的位置及倾斜角度；
2.根据权利要求1所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述支撑机构包括由一个固定板（1）及设于固定板（1）四角处的立柱（3）围成的车架，立柱（3）的底端设有车轮（4），固定板（1）下表面中心处设有电推杆（2），电推杆（2）的活塞杆端部设有承载板（5），承载板（5）上对称设有两个开口相对而设的u型杆（7），所述调向机构设于两个u型杆（7）围成的空间内，所述环形带齿导轨（17）固定于两个u型杆（7）上。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述承载板（5）的中心下方安装有关节轴承（8），两根连接杆（6）分别铰接在关节轴承（8）的下方两侧。
4.根据权利要求1所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述电磁块（18）的底面为弧形面，弧度与半球壳（16）的弧度一致。
5.根据权利要求1所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述环形带齿导轨（17）上于半球壳（16）的外侧开设有环形滑轨，所述托盘（19）下部设有与环形滑轨配合的滑块。
6.根据权利要求1所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述扶苗拢土机构包括齿轮箱（21）、夹爪电机（24）、主动齿轮（25）、从动齿轮（26）、夹爪（23）以及倾角传感器（22），其中，从动齿轮（26）、夹爪（23）均设有两个；所述齿轮箱（21）设于电磁球（20）的下方，与控制器电性连接的倾角传感器（22）位于齿轮箱（21）外部，与控制器电性连接的夹爪电机（24）固定于齿轮箱（21）上，主动齿轮（25）、从动齿轮（26）以及夹爪（23）的上部均设于齿轮箱（21）内，两个从动齿轮（26）的连接轴固定于齿轮箱（21）上，两个夹爪（23）分别固定于对应侧的从动齿轮（26）上，夹爪电机（24）的输出轴与主动齿轮（25）相连接，主动齿轮（25）与其中一个从动齿轮（26）相啮合，两个从动齿轮（26）相啮合，夹爪电机（24）带动主动齿轮（25）转动，从而带动夹爪（23）进行开合运动，进行扶苗和拢土作业。
7.根据权利要求6所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述夹爪（23）包括固定段（231）、扶苗段（232）和拢土段（233），固定段（231）上端固定于从动齿轮（26）上，固定段（231）和位于其下方的拢土段（233）组成一外凸的弧形结构，扶苗段（232）位于弧形结构的中部内侧且倾斜向下设置，扶苗段（232）的末端呈弧形。
8.根据权利要求7所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述扶苗段（232）为橡胶材质，所述拢土段（233）为铝合金材质。
9.根据权利要求7所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，各个夹爪（23）上均设有镇压组件，所述镇压组件包括镇压电机（27）、丝杠（28）、滚动关节（29）和镇压板（30），与控制器电性连接的镇压电机（27）固定于夹爪（23）的外侧壁上，所述丝杠（28）的一端与镇压电机（27）输出轴固定连接，另一端穿过夹爪（23）与滚动关节（29）通过内置螺纹的圆柱相连接，所述滚动关节（29）固定于镇压板（30）上方。
10.根据权利要求9所述的一种适用于多场景机械移栽的自动扶苗拢土装置，其特征在于，所述镇压板（30）的上下两端面均为弧形凹面，上端面靠近扶苗段（232）末端，下端面临近拢土段（233）下部内壁。
