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永康市古月胡工贸有限公司
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自动嫁接机器人的技术优势和工作原理

由于蔬菜的生物特性和成长环境特性,蔬菜嫁接适合时期一般只有3至5天,1亩黄瓜大约需要4000株苗,时间紧、作业量大。长期以来这项作业一直是靠人工来完成,每到蔬菜嫁接时节,菜农都要集中大批人手突击完成,手工作业平均每分钟只能嫁接1至2棵,很难满足时间要求,并且嫁接成活率低,这已经成了制约菜农发展蔬菜生产的问题之一。以种植温室蔬菜为代表的保护地反季节蔬菜生产模式的出现,带动了一系列农业工程技术的发展,使农业生产有了根本性的改观,一些过去难以使用机器来完成的精细作业,现在变得轻而易举。天津市农业机械研究所引进了蔬菜自动嫁接机器人,并进行了试验示范,通过对黄瓜苗的嫁接作业,使菜农看到了机械化嫁接的好处,使机械化替代人工完成嫁接作业成为了现实。
自动化嫁接的效果。嫁接机采用旋切贴合的方法对蔬菜苗进行机械化嫁接,嫁接速度为550—800棵/小时,嫁接成活率为92%左右,实现了可直接带根和土团嫁接,大大减轻了劳动强度,使嫁接作业变得更加简单。
自动嫁接器人的结构与组成。以穗木、砧木嫁接为例,自动嫁接机器人由穗木、砧木自动供苗系统,穗木、砧木自动搬运系统,穗木、砧木切削系统,自动供夹系统,嫁接后排苗系统等部分组成。其中搬运系统、供夹系统、排苗系统均可归类为输送系统。在实际嫁接操作过程中,砧木生长点的切削必须要准确、无误、干净,只有这样才能使砧木和穗木做到良好地贴合,这是实现高嫁接成活率的关键之一。为了满足这个要求,嫁接机器人在上述系统的基础上增加砧木生长点的自动识别系统,以确保砧木生长点的切削准确性。
自动嫁接机器人的工作过程。作业首先从砧木和穗木的供苗系统开始,当人工喂入砧木和穗木使自动供苗系统获苗并自动夹紧以后,砧木苗被送到砧木生长点识别系统进行识别操作;然后由砧木自动搬运系统取走,而穗木苗则直接由穗木自动搬运系统取走,二者均被送到切削系统同时进行切削;切削后,砧木苗和穗木苗的切口被贴合到一处,此时,嫁接用的夹子被自动供夹系统推出并夹住砧木苗和穗木苗的贴合处;最后,嫁接苗带着夹子被输送到自动排苗系统。至此,嫁接机器人完成了一个嫁接循环过程。
嫁接苗的砧木苗直径在3—4mm左右,穗木苗直径只有1—2mm,加之幼苗脆嫩细弱,所以人工嫁接起来很耗费精力,而且,每个人所掌握的嫁接技术、手法及熟练程度不同,难以保证高的嫁接质量和高的成活率。由于费工费时,在有些地区出现了放弃嫁接栽培的现象,取而代之的是施用大量农药、杀虫剂、杀菌剂。这样不但造成了资财浪费,更严重的是破坏环境,对人类健康构成威胁。蔬菜的手工嫁接,效率低、劳动强度大、嫁接苗成活率低,已远远不能适应我国农业生产的需要。自动嫁接机是面向设施农业育苗生产开发研制的智能嫁接设备,生产效率、嫁接成功率高。
我国各地农村正在积极调整种植结构,北京、上海、广东等地率先建立起工厂化农业高效示范园区,山东、安徽、浙江、江苏等地正在兴建嫁接育苗场。这些大规模的嫁接育苗场所,只有通过高速、优质、自动化的嫁接机器人技术才能在短时间内完成优质的商品化嫁接生产。可以说,我国蔬菜、瓜果的生产和设施农业技术的发展已经具备了大力发展自动嫁接机器人技术的基础和条件。因此,发展自动化嫁接技术,有利于高新技术迅速转化为生产力,有利于推动我国农业现代化的跨越式发展,有利于提高劳动生产率。
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