田间作物表型监测机器人自走平台与监测方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116009562A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310302564.X(22)申请日2023.03.27(71)申请人慧诺云谱（海南）科技有限公司地址572000海南省三亚市崖州区崖州湾科技城雅布伦产业园3号楼3层3301室(72)发明人韩志国李涛崔灵恩赵洪兵刘昕哲陈治乾(51)Int.Cl.G05D1/02(2020.01)权利要求书2页说明书8页附图7页(54)发明名称田间作物表型监测机器人自走平台与监测方法(57)摘要一种田间作物表型监测机器人自走平台与监测方法，包括车架，载物平台，控制系统、信息采集系统和定位导航模块，沿前进方向，在车架前方左右两侧和后方左右两侧分别对称连接一个轮距调节装置，每个轮距调节装置与一个高度调节装置的顶端连接，每个高度调节装置的底端连接一个行走系统，且行走系统仅与高度调节装置连接；本发明车体下部空间用于通过农作物，机器人通过RTK和IMU组合定位导航，可在田间按规划好的路径行驶，并搭载多种光谱类传感器，实现作物表型信息的采集，同时，通过建立作物生长识别模型，判别监测区域内的作物生长状态，进而控制机器人平台快速做出反应，利用该机器人平台，可以实现作物表型信息精准、无损伤的高效采集。CN116009562ACN116009562A权利要求书1/2页1.一种田间作物表型监测机器人自走平台，包括车架，车架上设置有载物平台（4），载物平台（4）上搭载控制系统（6）、信息采集系统（8）和定位导航模块（9），沿前进方向，在所述车架的前方左右两侧和后方左右两侧分别对称连接一个轮距调节装置（3），每个所述轮距调节装置（3）与一个高度调节装置（2）的顶端连接，每个高度调节装置（2）的底端连接一个行走系统（1），且行走系统（1）仅与高度调节装置（2）连接，形成高地隙龙门架式结构，龙门架下部空间用于通过作物；每个所述轮距调节装置（3）的长度可调，以所述车架所处的水平面为参考，每个所述轮距调节装置（3）为向上或向下倾斜设置；其特征在于，每个所述轮距调节装置（3）包括第一嵌套式方管（31）与车臂套筒（32），所述车臂套筒（32）的近端连接于所述车架，且与所述车架所处的水平面呈120°~150°夹角，前方左右两侧的轮距调节装置（3）的车臂套筒（32）与前进方向的夹角为锐角，后方左右两侧的轮距调节装置（3）的车臂套筒（32）与前进方向的夹角为钝角；所述第一嵌套式方管（31）内嵌于所述车臂套筒（32）中且能够沿套筒轴向滑动，所述第一嵌套式方管（31）的远端通过第一螺母连接第一传动丝杆，所述第一螺母固定在车臂套筒（32）的内部；每个所述高度调节装置（2）包括竖直设置的第二嵌套式方管（21）与车腿套筒（22），所述车腿套筒（22）的底端与行走系统（1）连接，所述第二嵌套式方管（21）内嵌于所述车腿套筒（22）中且能够沿套筒轴向滑动，所述第二嵌套式方管（21）的顶端通过第二螺母连接第二传动丝杆，所述第二螺母固定在车腿套筒（22）的内部。2.根据权利要求1所述田间作物表型监测机器人自走平台，其特征在于，每个所述行走系统（1）包括车轮（11）、车销轴（12）、车轮安装架（13）、减速器（14）和链条传动系统（15）；每个所述车轮（11）通过车销轴（12）和车轮安装架（13）安装于一个车腿套筒（22）的底端；所述减速器（14）安装于车轮安装架（13），其输出轴安装方向朝向车轮（11）的外侧；所述链条传动系统（15）包括链轮、链条、惰轮和张紧装置，其中链轮与所述车轮（11）依次安装在所述车销轴（12）上，所述惰轮安装在减速器（14）上，链轮以及惰轮通过链条与所述车销轴（12）和减速器（14）配合。3.根据权利要求2所述田间作物表型监测机器人自走平台，其特征在于，所述行走系统（1）由动力系统（5）提供行走动力，所述动力系统（5）包括行走电机（51）、齿轮箱（52）、半轴（53）、球叉万向节（54）、差速器（55）、水平传动杆（56）、锥齿轮（57）、竖直传动杆（58）；所述半轴（53）、行走电机（51）与齿轮箱（52）固定对接为一体，两个半轴（53）分别连接于齿轮箱（52）与两个球叉式万向节（54）之间，差速器（55）通过球叉万向节（54）接收半轴（53）传输的动力，由水平传动杆（56）传递给锥齿轮（57），锥齿轮（57）将动力转化为竖直方向，通过竖直传动杆（58）将动力传送至行走系统（1），进而带动车轮（11）转动。4.根据权利要求3所述田间作物表型监测机器人自走平台，其特征在于，所述水平传动杆（56）从所述第一嵌套式方管（31）穿过，所述竖直传动杆（58）从所述第二嵌套式方管（21）穿过。5.根据权利要求3所述田间作物表型监测机器人自走平台，其特