CN214749815U - 一种农田作物叶片图像采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于农业图像采集技术领域的一种农田作物叶片图像采集装置，包括飞行器本体，飞行器本体上安装有四个螺旋桨，飞行器本体底面开设有空腔，空腔内安装有驱动电机，驱动电机输出端固定连接有蜗杆，空腔内安装有支撑架，支撑架上安装有第一刀头，第一刀头上转动连接有旋转柱，旋转柱上安装有第二刀头，旋转柱远离第一刀头一端安装有齿轮，齿轮和蜗杆相互啮合，空腔内安装有电动液压杆，电动液压杆远离空腔一端转动连接有机械臂，机械臂上安装有机械爪，飞行器本体底面安装有多个图像采集仪，有利于大范围的数据采集，使采集的数据更加精确，样本的收取进一步提高采集的准确性。

Description

一种农田作物叶片图像采集装置

技术领域

本实用新型属于农业图像采集技术领域，特别涉及一种农田作物叶片图像采集装置。

背景技术

随着社会的发展和进步，农业也步入规模化发展，大规模的农业生产需要对农作物进行监测，特别是对农作物叶片的监测，能够比较直观的反应农作物的生长情况。

传统的采集仪在田间移动时经常会遇到植株阻碍，影响设备及人员行进，进而影响了采集的准确性，同时人员设备进入田间也会造成植株损坏影响生产。现有技术提供的设备无法满足规模化采集发展需要。为了满足大区域、规模化采集需要一种新型范围采集装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种农田作物叶片图像采集装置，用于解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种农田作物叶片图像采集装置，包括飞行器本体，所述飞行器本体上安装有四个螺旋桨，所述飞行器本体底面开设有空腔，所述空腔内安装有驱动电机，所述驱动电机输出端固定连接有蜗杆，所述空腔内安装有支撑架，所述支撑架上安装有第一刀头，所述第一刀头上转动连接有旋转柱，所述旋转柱上安装有第二刀头，所述旋转柱远离第一刀头一端安装有齿轮，所述齿轮和蜗杆相互啮合，所述空腔内安装有电动液压杆，所述电动液压杆远离空腔一端转动连接有机械臂，所述机械臂上安装有机械爪，所述飞行器本体底面安装有多个图像采集仪。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述图像采集仪内设有采集摄像头，采集摄像头可转动调节角度，采集摄像头上设有防尘透明玻璃层；便于飞行器本体飞行时，图像采集仪可多角度调节采集图像，提高设备的实用性，使设备采集的更加图像更加的精确。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述飞行器本体底面安装有两个缓冲架，所述缓冲架底面设有橡胶软层，所述缓冲架内设有钢筋加强层，所述缓冲架可折叠；防止在设备降落时设备损坏，有效的将设备降落造成的冲击力进行缓冲，保护设备的使用。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述空腔外部设有保护壳，保护壳上设有可拆卸螺钉，保护壳上开设有槽口，所述机械臂、第一刀头和第二刀头均位于槽口内，保护壳上设有散热孔，散热孔内设有防尘网；有利于驱动电机的散热，防止设备长时间使用造成设备的内部温度过高，造成设备损坏，防尘网有效的防止灰尘进入到设备内部，对设备内部零件损坏。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述飞行器本体上设有多个探照灯，所述飞行器本体上安装有太阳能板，所述太阳能板底面设有蓄电池；有利于对设备进行充电，提高设备的续航能力，探照灯有利于设备在不清晰的环境中工作。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述飞行器本体表面设有橡胶防水层，所述飞行器本体表面设有橡胶防腐层，飞行器本体内部设有控制器；防止设备内部进水，有利于设备在雨天工作，防腐层有效的延长设备的使用寿命。控制器为飞行器自带控制系统，如大疆、小米等类似设备，此外可以使用Atmega2560、Atmega1280控制板进行程序编写及设定，满足不同飞行需求。

本实用新型所达到的有益效果是：

1、在本实用新型中，通过将设备放置在合适的位置，打开设备的控制器，控制器控制设备上安装的螺旋桨工作，螺旋桨带动设备飞行，当设备飞行到一定高度时，图像采集仪对农田叶片进行采集，当农田作物高度过高时可通过调节飞行器本体的高度进行采集，有效的避免了设备在地上移动造成设备损坏，采集数据不准确，飞行器的飞行更加便利，采集范围更加广泛。

2、在将飞行器本体飞行到合适的位置时，打开电动液压杆，电动液压杆带动机械臂移动，当机械臂移动到合适的位置，机械爪将农作物的叶片抓取，打开驱动电机，驱动电机带动蜗杆转动，蜗杆上啮合的齿轮在蜗杆的带动下转动，齿轮带动旋转柱转动，旋转柱带动第二刀头移动，当第二刀头移动到合适的位置时，第二刀头和第一刀头相互作用将叶片切割，飞行器本体带动叶片回归，有利于对叶片进行解剖分析，进一步提高采集的质量。

附图说明

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

图1是本实用新型的结构示意图一；

图2是本实用新型的结构示意图二；

图3是本实用新型的局部结构示意图；

图4是图3中A处放大结构示意图。

图中：1、飞行器本体；2、螺旋桨；3、空腔；4、驱动电机；5、蜗杆；6、支撑架；7、第一刀头；8、旋转柱；9、第二刀头；10、齿轮；11、电动液压杆；12、机械臂；13、机械爪；14、图像采集仪；15、缓冲架；16、探照灯；17、太阳能板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：如图1-4所示，一种农田作物叶片图像采集装置，包括飞行器本体1，飞行器本体1上安装有四个螺旋桨2，飞行器本体1底面开设有空腔3，空腔3内安装有驱动电机4，驱动电机4输出端固定连接有蜗杆5，空腔3内安装有支撑架6，支撑架6上安装有第一刀头7，第一刀头7上转动连接有旋转柱8，旋转柱8上安装有第二刀头9，旋转柱8远离第一刀头7一端安装有齿轮10，齿轮10和蜗杆5相互啮合，空腔3内安装有电动液压杆11，电动液压杆11远离空腔3一端转动连接有机械臂12，机械臂12上安装有机械爪13，飞行器本体1底面安装有多个图像采集仪14。

图像采集仪14内设有采集摄像头，采集摄像头可转动调节角度，采集摄像头上设有防尘透明玻璃层；便于飞行器本体1飞行时，图像采集仪14可多角度调节采集图像，提高设备的实用性，使设备采集的更加图像更加的精确；飞行器本体1底面安装有两个缓冲架15，缓冲架15底面设有橡胶软层，缓冲架15内设有钢筋加强层，缓冲架15可折叠；防止在设备降落时设备损坏，有效的将设备降落造成的冲击力进行缓冲，保护设备的使用；空腔3外部设有保护壳，保护壳上设有可拆卸螺钉，保护壳上开设有槽口，机械臂12、第一刀头7和第二刀头9均位于槽口内，保护壳上设有散热孔，散热孔内设有防尘网；有利于驱动电机4的散热，防止设备长时间使用造成设备的内部温度过高，造成设备损坏，防尘网有效的防止灰尘进入到设备内部，对设备内部零件损坏；飞行器本体1上设有多个探照灯16，飞行器本体1上安装有太阳能板17，太阳能板17底面设有蓄电池；有利于对设备进行充电，提高设备的续航能力，探照灯16有利于设备在不清晰的环境中工作；飞行器本体1表面设有橡胶防水层，飞行器本体1表面设有橡胶防腐层，飞行器本体1内部设有控制器；防止设备内部进水，有利于设备在雨天工作，防腐层有效的延长设备的使用寿命。

具体的，本实用新型使用时，通过将设备放置在合适的位置，打开设备的控制器，控制器控制设备上安装的螺旋桨2工作，螺旋桨2带动设备飞行，当设备飞行到一定高度时，图像采集仪14对农田叶片进行采集，当农田作物高度过高时可通过调节飞行器本体1的高度进行采集，有效的避免了设备在地上移动造成设备损坏，采集数据不准确，飞行器的飞行更加便利，采集范围更加广泛，将飞行器本体1飞行到合适的位置时，打开电动液压杆11，电动液压杆11带动机械臂12移动，当机械臂12移动到合适的位置，机械爪13将农作物的叶片抓取，打开驱动电机4，驱动电机4带动蜗杆5转动，蜗杆5上啮合的齿轮10在蜗杆5的带动下转动，齿轮10带动旋转柱8转动，旋转柱8带动第二刀头9移动，当第二刀头9移动到合适的位置时，第二刀头9和第一刀头7相互作用将叶片切割，飞行器本体1带动叶片回归，有利于对叶片进行解剖分析，进一步提高采集的质量。

本案中将农田作物叶片图像采集和样品收集功能与现有无人机技术相结合。通过无人机有效提升设备行进距离，采集设备不直接进入田间有效避免植株阻挡，不破坏田间植物。此外在拍摄的基础上增设第一刀头7和第二刀头9，并将上述设备进行小型化设计布设在无人机下部，并通过齿轮和蜗杆进行有效驱动，不驱动工作时齿轮和蜗杆自动进行自锁防止刀头意外脱落。

Claims (7)

1.一种农田作物叶片图像采集装置，包括飞行器本体（1），其特征在于：所述飞行器本体（1）上安装有螺旋桨（2），所述飞行器本体（1）底面开设有空腔（3），所述空腔（3）内安装有驱动电机（4），所述驱动电机（4）输出端固定连接有蜗杆（5），所述空腔（3）内安装有支撑架（6），所述支撑架（6）上安装有第一刀头（7），所述第一刀头（7）上转动连接有旋转柱（8），所述旋转柱（8）上安装有第二刀头（9），所述旋转柱（8）远离第一刀头（7）一端安装有齿轮（10），所述齿轮（10）和蜗杆（5）相互啮合，所述空腔（3）内安装有电动液压杆（11），所述电动液压杆（11）远离空腔（3）一端转动连接有机械臂（12），所述机械臂（12）上安装有机械爪（13），所述飞行器本体（1）底面安装图像采集仪（14）。

2.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述飞行器本体（1）上安装有四个螺旋桨（2），所述飞行器本体（1）底面安装有多个图像采集仪（14）。

3.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述图像采集仪（14）内设有采集摄像头，采集摄像头上设有防尘透明玻璃层。

4.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述飞行器本体（1）底面安装有两个缓冲架（15），所述缓冲架（15）底面设有橡胶软层，所述缓冲架（15）内设有钢筋加强层，所述缓冲架（15）可折叠。

5.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述空腔（3）外部设有保护壳，保护壳上设有可拆卸螺钉，保护壳上开设有槽口，所述机械臂（12）、第一刀头（7）和第二刀头（9）均位于槽口内，保护壳上设有散热孔，散热孔内设有防尘网。

6.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述飞行器本体（1）上设有多个探照灯（16），所述飞行器本体（1）上安装有太阳能板（17），所述太阳能板（17）底面设有蓄电池。

7.根据权利要求1所述的一种农田作物叶片图像采集装置，其特征在于：所述飞行器本体（1）表面设有橡胶防水层，所述飞行器本体（1）表面设有橡胶防腐层，飞行器本体（1）内部设有控制器。

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