机器人视觉系统模块设计的移栽机器人的工作过程如下:用拔苗器的抓手将插盘中的籽苗拔出,放在穿过插盘传送带移动到盆传送带上的一排杯状容器内。在杯状容器移动的同时,由光电传感器探测有无缺苗,探测之后,栽培器的抓爪只拿起籽苗。每个栽培头分别接近一只杯,在所有栽培头都夹住籽苗之后,所有栽培头同时栽培籽苗,确保无空盆,最大栽培速度为每小时6000棵。
该机器人是第一台能识别缺苗的机器人。因为在许多情况下,种子的发芽率只有60~70%。利用这种机器人,栽培者只移栽真实的籽苗,并使全部籽苗都移栽到盆里,减少寻找和填充空盘的必要。
在开发传感系统时,最初只采用光电传感器,发射机和接收机。当杯中的植物从发射器与接收器之间经过时,如果光线被茎或叶子挡住,就可以断定真实的苗在杯中。传感器可以上下调整以改变拒绝低于标准的劣苗的阀门,通过杯传送带的转动将劣苗抛在废料箱中。由于它能在不停止运动的情况下进行探测,所以这是最为简单、快速和经济的方法。
最理想的是缩小杯子之间的间隔和加速杯子传送带的转动。但杯子靠的太近,即使杯中没有真实的籽苗,也可能会因为下一杯中的叶子挡住光线而判断错误,因此,不可能使杯子靠得比叶子的长度更近。通过用许多花苗进行实际实验,把杯子间的间隔和控制宽度定为51毫米是理想的。
采用激光传感器时,探测范围为30毫米,与杯子的直接相似,探测精度提高了,但同时成本也提高了。
采用一个光电传感器探测杯子,另一个探测苗,这样籽苗就与杯子同时被探测到,虽然为提高使用精度需要进行一些改进,但几乎得到与用激光传感器一样的精度,而比其更经济。
移栽是一种很简单的,但也是很细致和很费时的工作。这种自动化移栽机器人可以使移栽速度提高4~5倍