CN204495400U - 一种农作物表型测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业信息测定技术领域，特别涉及一种农作物表型测定装置，所述装置包括：主体框架、控制器、设置在所述主体框架底部的行走机构以及设置在所述主体框架上的采集装置；所述主体框架用于承载所述装置的其他部件；控制器分别与采集装置和所述行走机构连接，用于接受采集装置的采集数据和控制所述行走机构在田间行走；行走机构用于支撑所述主体框架，并按照所述控制器的控制指令进行田间行走，采集装置用于农作物表型信息的数据采集，并将采集的数据发送到控制器。本实用新型提出的农作物表型测定装置，能够实现合理、效率高的农作物表型信息的田间测定。

Description

一种农作物表型测定装置

技术领域

本实用新型涉及农业信息测定技术领域，特别涉及一种农作物表型测定装置。

背景技术

目前美国农业部和美国国家科学基金会的机构都确定了“组形”的准确为表面基因型。植物表性学是一门在基因组水平上系统研究植物在各种不同环境条件下所有表型形状特征的学科。

现有技术中，提供了一种基于光谱技术的农作物内部信息无损检测装置及方法，该方法中设计植物光谱数据的采集，但是其采集效率较低，采用传统手工的方式一株一株采集植株的信息，该方法并不太适宜田间使用。现有技术还提供了一种农作物性状采集的自行式机器人。主要用于田间作物性状采集，但是，其植物表型数据的采集是对植物外形数据的采集，其采集效率依然偏低，并且对于玉米这种成熟期高度较高的情况下，其并不合适来对高玉米高粱等植株进行检测。

由此可见，传统的田间测量的高度太低，并不能实现成熟期玉米等超过两米高度的表型监测，传统设备高度并不自动可调，在整个植物生长过程中探测带来麻烦，而且传统设备一次采集的植株少，其效率太低。

而且，由于表型数据需要大量采集才能得到准确的统计结果，因此，设计一种方便合理，效率高的且适用于田间各种农作物表型数据测定装置是非常必要的。

实用新型内容

鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决或者减缓上述问题的农作物表型测定装置，实现合理、效率高的农作物表型信息的田间测定。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种农作物表型测定装置，该装置包括：主体框架、控制器、设置在所述主体框架底部的行走机构以及设置在所述主体框架上的采集装置；所述主体框架用于承载所述装置的其他部件；所述控制器分别与采集装置和所述行走机构连接，用于接受采集装置的采集数据和控制所述行走机构在田间行走；所述行走机构用于支撑所述主体框架，并按照所述控制器的控制指令进行田间行走；采集装置用于农作物表型信息的数据采集；

所述采集装置包括检测杆、采集传感器、滑轨、左右两个滑块和同步机构，所述滑轨设置在所述主体框架前端的两侧，左右两个滑块分别设置在相应的滑轨上，所述检测杆连接在所述两个滑块上，所述采集传感器固定在所述检测杆上，所述同步机构包括同步带轮、连接同步带轮的长轴轴承和设置在所述同步带轮上的同步带，所述同步带与所述检测杆相连。

可选的，所述行走机构包括通过固定轴承安装在所述长方体主体框架底部的主动轮和从动轮、伺服电机、电机支撑板、主动轮同步带、主动轮同步带轮以及主动轮传动轴，所述伺服电机用于带动主动轮进行转动，并通过所述主动轮传动轴、主动轮同步带轮以及主动轮同步带带动从动轮运动。

可选的，所述采集装置还包括定位机构，所述定位机构固定在所述滑轨的底端。

可选的，所述定位机构为棘轮机构。

可选的，所述检测杆包括由活页机构连接的三段子检测杆组成。

可选的，所述装置还包括设置在所述主动轮和从动轮周围的保护装置。

可选的，所述装置还包括摄像头，所述摄像头设置在所述检测杆上。

可选的，所述装置还包括设置在所述主体框架底部的万向轮。

可选的，所述装置还包括用于提供电能的蓄电池。

可选的，所述装置还包括用于放置所述控制器的控制盒。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的农作物表型测定装置，能够实现重复性好的小地块的快速测量，其探测高度可以滑动调节，根据相关的作物生产时间相关的表型，从幼苗期一直到成熟期，均可以进行高度，光谱等重要的作物生长特性的采集，不仅满足成熟期玉米的高度光谱数据收集的要求，同时小车探测宽度大，可以在相对较快时间完成大面积地块的数据采集工作，效率高，而且，通过控制器对行走机构的控制，节省劳动力。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种农作物表型测定装置的侧视图；

图2是本实用新型实施例的一种农作物表型测定装置的仰视图；

图3是本实用新型实施例的一种农作物表型测定装置的俯视图；

图4是本实用新型实施例的一种农作物表型测定装置中滑轨和滑块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型实施例提供的一种农作物表型测定装置，如图1-图3所示，该装置包括：主体框架1、控制器、设置在所述主体框架底部的行走机构以及设置在所述主体框架上的采集装置；

所述主体框架1用于承载所述装置的其他部件；

本发明实施例中的主体框架包括两个长方形框架和连接两个长方形框架的横梁结构，两个长方形框架能够沿所述横梁结构滑动，从而能够调节两个长方形框架之间的距离，适应多种不同的田间种植宽度。

控制器分别与采集装置和所述行走机构连接，用于接受采集装置的采集数据和控制所述行走机构在田间行走；

行走机构用于支撑所述主体框架1，并按照所述控制器的控制指令进行田间行走，包括通过固定轴21承安装在所述长方体主体框架底部的主动轮14和从动轮、伺服电机5、电机支撑板4、主动轮同步带15、主动轮同步带轮6、13以及主动轮传动轴19、23，所述伺服电机5用于带动主动轮14进行转动，并通过所述主动轮传动轴19、23，主动轮同步带轮6、13以及主动轮同步带15带动从动轮运动；

采集装置用于农作物表型信息的数据采集，并将采集的数据上传到控制器进行处理，包括检测杆22、采集传感器9、滑轨10、左右两个滑块8和同步机构，所述滑轨10设置在所述主体框架1前端的两侧，左右两个滑块8分别设置在相应的滑轨10上，所述检测杆22连接固定在所述两个滑块8上，所述采集传感器9固定在所述检测杆22上，所述同步机构与检测杆22相连，用于保持所述检测杆22两则移动的同步性。检测杆的高度可以调节，主要是靠主体框架前端两侧设置的滑轨10与滑块8的固定保证杆只能在一个方向上运动，所述滑轨和滑块的结构如图4所示，通过定位机构7进行定位，防止因为重力作用滑块下落，检测杆22固定在两滑块上，采集传感器或者摄像头固定在检测杆上进行农作物表型信息的采集，传输到控制器进行处理。

本实用新型实施例提出的农作物表型测定装置，最高可达到3米，满足玉米生长后期高度和冠层光谱数据收集的要求，同时小车探测宽度大，传感器固定杆长度为5米，在行距为60cm种植密度的玉米地中，可以一起测量9行植株的表型信息，可以在相对较快时间完成大面积地块的数据采集工作，效率高。

本实用新型实施例中，主体框架采用60X 40mm的空心方钢管焊接而成。行走机构主要依靠伺服电机5转动带动主动轮同步带15与主动轮同步带轮6、13，以及主动轮传动轴19、23，由主动轮同步带15保证主动轮的速度一致。

进一步地，本实用新型实施例中提出的采集装置还包括定位机构7，所述定位机构7固定在所述滑轨10的底端。其中，所述定位机构7可以采用棘轮机构实现。

进一步地，本实用新型实施例中提出的检测杆22包括由活页机构18连接的三段子检测杆组成，检测杆22可以通过活页机构18进行折叠，工作状态时，将其伸展呈一字型，测量结束后通过活页机构将其向两侧折叠，便于存放。

进一步地，本实用新型实施例中提出的同步机构包括同步带轮12、连接同步带轮的长轴轴承20和设置在所述同步带轮上的同步带11，所述长轴轴承20连接同步带轮，所述同步带11与所述检测杆22相连。通过将同步带11与固定的检测杆22相连，同时两同步带22由同步带轮12，以及长轴轴承20相互连接，保持检测杆22两端在滑轨10上移动的同步性。

进一步地，本实用新型实施例中提出的农作物表型测定装置还包括设置在所述主动轮和从动轮周围的保护装置，所述保护装置可以减小对植物的压倒或者对植物破坏性影响。

进一步地，本实用新型实施例中提出的农作物表型测定装置还包括设置在所述主体框架底部的万向轮17，将所述万向轮17作为地轮，可以自由转向，调整装置行走方向，方便装置的移动。

进一步地，本实用新型实施例中提出的农作物表型测定装置还包括摄像头，所述摄像头设置在所述检测杆22上，本实用新型实施例中，可以在检测杆上设置采集传感器或摄像头，也可也同时设置采集传感器和摄像头进行农作物表性信息的采集，还可以设置其他的具有相同数据采集功能的器件，本实用新型对此不做具体限定。

进一步地，本实用新型实施例中提出的农作物表型测定装置还包括用于提供电能的蓄电池16。

进一步地，本实用新型实施例中提出的农作物表型测定装置还包括用于放置所述控制器的控制盒3，所述控制盒3还包括控制盒托架2。控制盒3中有控制器作为主动轮14移动的控制，所述控制器可以采用遥控器的形式，当遥控器设定好速度后进行前进、停止、后退等操作控制。由于杆长5米，可以同时测量60cm间距的玉米9行，因此测量效率高。电动辅助前进，节省了人力，地轮17可以自由转向，方便移动。

本实用新型提出的农作物表型测定装置，能够实现重复性好的小地块的快速测量，其探测高度可以滑动调节，根据相关的作物生产时间相关的表型，从幼苗期一直到成熟期，均可以进行高度、光谱等重要的作物生长特性的采集，不仅满足玉米生长后期高度和光谱数据收集的要求，同时小车探测宽度大，可以在相对较快时间完成大面积地块的数据采集工作，效率高，而且，通过控制器对行走机构的控制，节省劳动力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置包括：主体框架、控制器、设置在所述主体框架底部的行走机构以及设置在所述主体框架上的采集装置；所述主体框架用于承载所述装置的其他部件；所述控制器分别与采集装置和所述行走机构连接，用于接受采集装置的采集数据和控制所述行走机构在田间行走；所述行走机构用于支撑所述主体框架，并按照所述控制器的控制指令进行田间行走；采集装置用于农作物表型信息的数据采集；

所述采集装置包括检测杆、采集传感器、滑轨、左右两个滑块和同步机构，所述滑轨设置在所述主体框架前端的两侧，左右两个滑块分别设置在相应的滑轨上，所述检测杆连接在所述两个滑块上，所述采集传感器固定在所述检测杆上，所述同步机构包括同步带轮、连接同步带轮的长轴轴承和设置在所述同步带轮上的同步带，所述同步带与所述检测杆相连。

2.如权利要求1所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述行走机构包括通过固定轴承安装在所述长方体主体框架底部的主动轮和从动轮、伺服电机、电机支撑板、主动轮同步带、主动轮同步带轮以及主动轮传动轴，所述伺服电机用于带动主动轮进行转动，并通过所述主动轮传动轴、主动轮同步带轮以及主动轮同步带带动从动轮运动。

3.如权利要求1所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述采集装置还包括定位机构，所述定位机构固定在所述滑轨的底端。

4.如权利要求3所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述定位机构为棘轮机构。

5.如权利要求1所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述检测杆包括由活页机构连接的三段子检测杆组成。

6.如权利要求1-5任一项所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述主动轮和从动轮周围的保护装置。

7.如权利要求1-5任一项所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置还包括设置在所述主体框架底部的万向轮。

8.如权利要求1-5任一项所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置还包括摄像头，所述摄像头设置在所述检测杆上。

9.如权利要求1-5任一项所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置还包括用于提供电能的蓄电池。

10.如权利要求1-5任一项所述的农作物表型测定装置，其特征在于，所述装置还包括用于放置所述控制器的控制盒。