CN113606463B - 一种植物图像采集装置的固定支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种植物图像采集装置的固定支架，其包括底座、设置在底座上的竖杆、通过十字连接块连接在竖杆上的水平杆和设置在水平杆上的夹持组件；底座包括壳体、以及设置壳体内部的移动机构和固定机构；壳体内部设有隔板，隔板上设置有驱动机构，驱动机构使移动机构或固定机构交替从壳体的底部伸出，使固定支架成移动或固定。设置的十字连接块，可以使水平杆和夹持组件在竖杆上升降以及转动，使夹持在夹持组件上的图像采集装置多角度拍摄采集根系。

Description

一种植物图像采集装置的固定支架

技术领域

本发明涉及植物采集支撑技术领域，具体涉及一种植物图像采集装置的固定支架。

背景技术

随着植物表型组学的快速发展，采集大量更加完整的植物图像显得尤为重要。这项采集工作，对于植物三维模型的建立过程具有重要意义。将植物固定在支架上，便于使用拍照设备采集植物的图像。

但是现有支架角度单一，在采集图像信息时，容易破坏植物叶片根系，导致采集的信息量不足。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种植物图像采集装置的固定支架，其目的是解决支架角度单一的问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种植物图像采集装置的固定支架，其包括底座、设置在底座上的竖杆、通过十字连接块连接在竖杆上的水平杆和设置在水平杆上的夹持组件；

底座包括壳体、以及设置壳体内部的移动机构和固定机构；壳体内部设有隔板，隔板上设置有驱动移动机构和固定机构交替从壳体的底部伸出驱动机构；

驱动机构包括垂向贯穿设置在隔板上第一齿条和第二齿条，隔板上设置有电机，电机的轴端设置有位于第一齿条和第二齿条之间且与第一齿条和第二齿条均啮合的齿轮，第一齿条与移动机构连接，第二齿条与固定机构连接。

本发明的有益效果为：在本方案中，设置的十字连接块，可以使水平杆和夹持组件在竖杆上升降以及转动，使夹持在夹持组件上的图像采集装置多角度拍摄采集根系。

进一步，移动机构包括位于壳体内部的连接框架，连接框架的底面上安装有万向轮，连接框架与第一齿条连接。

进一步，连接框架包括水平设置的“口”形框和垂向设置“门”形框，“口”形框的底面设置有连接万向轮的连接柱，“门”形框的底部设置在“口”形框上，顶部与第一齿条连接。设置的“口”形框和“门”形框的作用均为避免与固定机构接触，同时还可以起到连接万向轮。

进一步，固定机构包括与第二齿条连接的吸盘，吸盘设置有通气管，通气管与真空泵连接，真空泵设置在隔板上，真空泵的排气口设置在壳体外。

进一步，还包括定位机构，定位机构包括设置在隔板的底面上的第一电磁铁、设置在“口”形框顶面上且与第一电磁铁配合的第一铁块、设置在壳体底部内侧壁上的第二电磁铁和设置在连接柱上且与第二电磁铁配合的第二铁块；保护管起到保护通气管的作用。

进一步，还包括控制器、设置在壳体内侧壁上的第一传感器和第二传感器，控制器与电机、第一电磁铁、第二电磁铁、第一传感器和第二传感器连接。

进一步，夹持组件包括设置在水平杆上的第一夹板和与第一夹板配合夹持的第二夹板；第一夹板与第二夹板通过螺钉连接，第一夹板与第二夹板设置的开口形成夹持腔。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明提供所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中一种植物图像采集装置的固定支架的结构示意图。

图2为底座内部的结构示意图。

图3为移动机构的结构简图。

其中：1、底座；2、竖杆；3、水平杆；4、十字连接块；5、夹持组件；

101、第二电磁铁；102、第二铁块；103、第一铁块；104、第一传感器；105、第一电磁铁；106、第一齿条；107、齿轮；108、第二齿条；109、保护管；110、通气管；111、壳体；112、真空泵；113、排气口；114、隔板；115、“口”形框；116、连接柱；117、万向轮；118、吸盘；119、“门”形框；120、第二传感器。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

请参考图1-图3，本发明提供一种植物图像采集装置的固定支架，其包括底座1、设置在底座1上的竖杆2、通过十字连接块4连接在竖杆2上的水平杆3和设置在水平杆3上的夹持组件5；

具体的，十字连接块4上设置有可插接在竖杆2中的垂向通孔和可插接在水平杆3中的水平通孔，方形块上分别设有连通垂向通孔和水平通孔的缺口，每个缺口上设置有螺丝；垂向通孔的孔径略大于竖杆2的直径，水平通孔的孔径略大于水平杆3的孔径。竖杆2的底端可以焊接或热熔在底座1的顶面中部，避免不稳定侧翻。

在本方案中，当调节垂向通孔上螺丝时，可以使十字连接块4升降和旋转，十字连接块4带动水平杆3和夹持组件5整体升降和旋转；当调节水平通孔上螺丝时，可以使水平杆3在十字连接块4上伸缩和旋转，水平杆3带动夹持组件5伸缩和旋转，从而使图像采集装置多角度拍摄采集根系。

夹持组件5包括设置在水平杆3上的第一夹板和与第一夹板配合夹持的第二夹板；第一夹板与第二夹板通过螺钉连接，第一夹板与第二夹板设置的开口形成夹持腔。

具体的，螺钉与第二夹板之间的螺钉上设置有弹簧。开口内侧壁上设置有海绵，起到缓冲减震的作用。通过调节螺钉使第二夹板靠近或远离第一夹板，从而可以使图像采集装置安装在开口上或从开口上拆卸下来。水平杆3的一端与第一夹板的一侧可以焊接或热熔连接。

底座1包括壳体111、以及设置壳体111内部的移动机构和固定机构；壳体111内部设有隔板114，隔板114上设置有驱动机构，驱动机构使移动机构或固定机构交替从壳体111的底部伸出，使固定支架成移动或固定。

具体的，壳体111的底面通透设置。通过驱动机构，使移动机构从壳体111底部伸出，使固定机构处于壳体111内部，通过移动机构可以在工作面上移动，并移动到合适位置时，通过驱动机构使固定机构从壳体111底部伸出，使移动机构处于壳体111内部，使固定机构吸附在工作面上，提高了稳定性，便于图像采集装置稳定采集。

驱动机构包括垂向贯穿设置在隔板114上第一齿条106和第二齿条108，隔板114上螺栓安装有电机，电机的轴端设置有位于第一齿条106和第二齿条108之间且与第一齿条106和第二齿条108均啮合的齿轮107，第一齿条106与移动机构连接，第二齿条108与固定机构连接。

具体的，第一齿条106和第二齿条108的齿面相对安装在隔板114上，电机轴端的齿轮107均与第一齿条106和第二齿条108啮合。为了避免第一齿条106和第二齿条108在隔板114上晃动，可以在第一齿条106和第二齿条108的两个侧面上均焊接滑轨，在隔板114上相应位置开有与滑轨配合的滑槽，保证第一齿条106和第二齿条108垂向运动，这样也减少了电机轴端的齿轮107磨损。

在电机正转或反转时，使第一齿条106上升或下降，使第二齿条108下降或上升，从而实现了固定机构与移动机构交替从底座1的底部伸出。

移动机构包括位于壳体111内部的连接框架，连接框架包括水平设置的“口”形框115和垂向设置“门”形框119，“门”形框119的底部焊接在“口”形框115的框边上，第一齿条106的底部焊接在“门”形框119的顶面中部，“门”形框119的框面与第一齿条106的齿面平行，“口”形框115的底面设置有连接柱116，连接柱116上安装有万向轮117。

具体的，连接柱116的数量为四根，每根连接柱116上可以螺栓安装一个万向轮117；四个连接柱116可以焊接或热熔在“口”形框115的四个角处。设置的“口”形框115和“门”形框119的作用均为避免与固定机构接触，同时还可以起到连接万向轮117。

固定机构包括与第二齿条108连接的吸盘118，吸盘118设置有通气管110，通气管110与真空泵112连接，真空泵112设置在隔板114上，真空泵112的排气口113设置在壳体111外。

具体的，吸盘118位于“口”形框115内，使“口”形框115与吸盘118之间无接触，避免磨损。为了保护通气管110，可以在第二齿条108的齿面相对面上设置保护管109，可伸缩的通气管110的一端穿过保护管109与吸盘118连通，另一端与真空泵112连接，保护管109起到保护通气管110的作用。

定位机构包括设置在隔板114的底面上的第一电磁铁105、设置在“口”形框115顶面上且与第一电磁铁105配合的第一铁块103、设置在壳体111底部内侧壁上的第二电磁铁101和设置在连接柱116上且与第二电磁铁101配合的第二铁块102。

本支架还包括控制器、设置在壳体111内侧壁上的第一传感器104和第二传感器120，控制器与电机、第一电磁铁105、第二电磁铁101、第一传感器104和第二传感器120连接。本支架还包括电源提供电能。

具体的，第一传感器104用于检测第一电磁铁105与第一铁块103是否接触，第二传感器120用于检测第二电磁铁101与第二铁块102是否接触。为了保证电磁自锁牢固，其中第一电磁铁105、第一铁块103、第二电磁铁101和第二铁块102的数量均可以是多个。

驱动机构驱动固定机构和移动机构的工作原理为：

控制器控制电机转动，电机轴端齿轮107带动第二齿条108上升，第二齿条108带动吸盘118上升，使吸盘118的底部位于壳体111内部；与此同时，电机轴端齿轮107带动第一齿条106下降，第一齿条106带动连接框架下降，连接框架带动连接柱116下降，连接柱116带动万向轮117下降，使万向轮117伸出壳体111底部，此时连接柱116上的第二电磁铁101即将接触第二铁块102，第二传感器120将所检测的信号传递给控制器，控制器控制电机停止转动，然后控制器控制第二电磁铁101得电，第二电磁铁101与第二铁块102吸合，此时第二电磁铁101与第二铁块102使固定机构和移动机构自锁，可以推动支架在工作面上移动。

当推动到合适位置时，控制器控制第二电磁铁101失电，控制器控制电机相反转动，电机轴端的齿轮107带动第一齿条106上升，第一齿条106带动连接框架上升，连接框架带动连接柱116上升，连接柱116带动万向轮117上升，使万向轮117的底部位于壳体111内部时，与此同时，电机轴端的齿轮107带动第二齿条108下降，第二齿条108带动吸盘118从壳体111的底部伸出；此时第一电磁铁105即将接触第一铁块103，第一传感器104将所检测的信号传递给控制器，控制器控制电机失电，电机停止转动，然后控制器控制第一电磁铁105得电，使第一电磁铁105与第一铁块103吸合，第一电磁铁105与第一铁块103使固定机构和移动机构自锁。

固定机构的工作原理：

打开真空泵112，真空泵112通过通气管110抽取吸盘118与工作面之间的空气，使吸盘118稳定的吸附在工作面上。当需要移动支架时，打开排气口113，使真空泵112泄压，此时使吸盘118与工作面之间脱离。

综上所述，本方案的优点是，通过第一电磁铁105、第二电磁铁101、第一铁块103和第二铁块102实现了移动机构和固定机构的自锁。设置的移动机构方便本支架在工作面上移动。设置的固定机构便于本支架固定在工作面。设置的驱动机构实现了移动机构和固定机构的切换。

需要说明的是，壳体111的顶面是可拆卸的，这样方便安装移动机构和固定机构。控制器、真空泵112、第一电磁铁105、第二电磁铁101、电机、第一传感器104、第二传感器120和吸盘118均是现有技术，本方案只是应用。本方案可以设置电源，电源提供电能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种植物图像采集装置的固定支架，其特征在于，包括底座（1）、设置在底座（1）上的竖杆（2）、通过十字连接块（4）连接在竖杆（2）上的水平杆（3）和设置在水平杆（3）上的夹持组件（5）；

所述底座（1）包括壳体（111）以及设置壳体（111）内部的移动机构和固定机构；所述壳体（111）内部设有隔板（114），所述隔板（114）上设置有驱动移动机构和固定机构交替从壳体（111）的底部伸出驱动机构；

所述驱动机构包括垂向贯穿设置在隔板（114）上的第一齿条（106）和第二齿条（108），所述隔板（114）上设置有电机，所述电机的轴端设置有均与第一齿条（106）和第二齿条（108）啮合的齿轮（107），所述第一齿条（106）与移动机构连接，所述第二齿条（108）与固定机构连接；

所述移动机构包括位于壳体（111）内部的连接框架，所述连接框架的底面上安装有万向轮（117），所述连接框架与第一齿条（106）连接；所述连接框架包括水平设置的“口”形框（115）和垂向设置“门”形框（119），所述“口”形框（115）的底面设置有连接万向轮（117）的连接柱（116），所述“门”形框（119）的底部设置在所述“口”形框（115）上，顶部与第一齿条（106）连接；

所述固定机构包括与第二齿条（108）连接的吸盘（118），所述吸盘（118）设置有通气管（110），所述通气管（110）与真空泵（112）连接，所述真空泵（112）设置在隔板（114）上，所述真空泵（112）的排气口（113）设置在壳体（111）外；

还包括定位机构，所述定位机构包括设置在隔板（114）的底面上的第一电磁铁（105）、设置在“口”形框（115）顶面上且与第一电磁铁（105）配合的第一铁块（103）、设置在壳体（111）底部内侧壁上的第二电磁铁（101）和设置在连接柱（116）上且与第二电磁铁（101）配合的第二铁块（102）；

还包括控制器、设置在壳体（111）内侧壁上的第一传感器（104）和第二传感器（120），所述控制器与电机、第一电磁铁（105）、第二电磁铁（101）、第一传感器（104）和第二传感器（120）连接。

2.根据权利要求1所述的植物图像采集装置的固定支架，其特征在于，所述夹持组件（5）包括设置在水平杆（3）上的第一夹板和与第一夹板配合夹持的第二夹板；所述第一夹板与第二夹板通过螺钉连接，所述第一夹板与第二夹板设置的开口形成夹持腔。

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