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一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人及解析方法

文檔序號(hào):40578675發(fā)布日期:2025-01-07 20:18閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:包括行走小車和三維表型解析裝置(3),所述行走小車上裝有第三工業(yè)相機(jī)(6)以及驅(qū)動(dòng)三維表型解析裝置(3)橫向和豎向移動(dòng)的雙導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)(7),所述三維表型解析裝置(3)包括固定殼體(31)以及周向排布的多個(gè)支撐連桿(35),所述支撐連桿(35)一端與固定殼體(31)鉸接,另一端鉸接有撥桿(33),相鄰支撐連桿(35)之間以及相鄰撥桿(33)之間均裝有柔性遮光片,所述三維表型解析裝置(3)還包括驅(qū)動(dòng)支撐連桿(35)和撥桿(33)向外擺動(dòng)的展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述固定殼體(31)內(nèi)裝有位于多個(gè)支撐連桿(35)所圍成空間內(nèi)的第一工業(yè)相機(jī)(372),多個(gè)支撐連桿(35)所圍成空間內(nèi)還裝有數(shù)據(jù)采集裝置(9),所述數(shù)據(jù)采集裝置(9)包括周向移動(dòng)的軌道小車(91)以及安裝在軌道小車(91)上的第二工業(yè)相機(jī)(94)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述行走小車包括車架(4)以及安裝在車架(4)四角的支腿,所述支腿下端通過(guò)轉(zhuǎn)向裝置(2)連接有行走機(jī)構(gòu)(1)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述支腿通過(guò)車體調(diào)節(jié)裝置(5)與車架(4)連接,所述車體調(diào)節(jié)裝置(5)包括與車架(4)固接的寬度調(diào)節(jié)殼體(51)以及橫向滑接在寬度調(diào)節(jié)殼體(51)內(nèi)的擠壓板(54),所述支腿與擠壓板(54)固接,所述寬度調(diào)節(jié)殼體(51)一端螺紋連接有頂在擠壓板(54)一側(cè)的調(diào)節(jié)桿(52),寬度調(diào)節(jié)殼體(51)另一端裝有頂在擠壓板(54)另一側(cè)的壓簧(55)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述雙導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)(7)包括x-橫向?qū)к墸?1)以及豎向滑接在x-橫向?qū)к墸?1)滑塊上的y-縱向?qū)к墸?3),所述三維表型解析裝置(3)固接在y-縱向?qū)к墸?3)下端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接在支撐連桿(35)和撥桿(33)之間的折疊套桿(34),所述折疊套桿(34)包括第一折疊桿(344)和第二折疊桿(345),所述第一折疊桿(344)一端與撥桿(33)鉸接,第一折疊桿(344)另一端與第二折疊桿(345)一端鉸接,第二折疊桿(345)另一端與支撐連桿(35)鉸接,所述第二折疊桿(345)上連接有牽引繩索(32),所述展開(kāi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括驅(qū)動(dòng)所有牽引繩索(32)同步上拉的繩索上拉機(jī)構(gòu)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述繩索上拉機(jī)構(gòu)包括周向排布的多個(gè)錐齒輪軸以及驅(qū)動(dòng)任意錐齒輪軸旋轉(zhuǎn)的第三電機(jī)(39),相鄰錐齒輪軸端部通過(guò)錐齒輪傳動(dòng)連接,所述牽引繩索(32)纏繞在錐齒輪軸上。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述固定殼體(31)內(nèi)固接有朝下的液壓桿(374),所述液壓桿(374)下端固接有滑臺(tái)(37),所述第一工業(yè)相機(jī)(372)安裝在滑臺(tái)(37)上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:多個(gè)支撐連桿(35)所圍成空間內(nèi)裝有環(huán)形的有電軟軌(36),所述支撐連桿(35)內(nèi)側(cè)通過(guò)軌道固定架(361)與有電軟軌(36)連接,所述軌道小車(91)在有電軟軌(36)上移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:所述支撐連桿(35)內(nèi)側(cè)裝有照明燈(348)。

10.一種田間小麥三維表型解析方法,使用權(quán)利要求1所述的三維表型解析機(jī)器人,其特征在于:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于田間小麥的三維表型解析機(jī)器人及解析方法,涉及農(nóng)業(yè)輔助育種技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)大田環(huán)境中單株小麥表型數(shù)據(jù)精細(xì)化解析,三維表型解析機(jī)器人包括行走小車和三維表型解析裝置,行走小車實(shí)現(xiàn)了行走和轉(zhuǎn)向,三維表型解析裝置可以完成對(duì)小麥株的隔離,創(chuàng)造暗黑環(huán)境,降低外界環(huán)境因素影響,數(shù)據(jù)采集裝置旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取并完成傳輸;利用改進(jìn)的colmap將采集的照片重建稀疏點(diǎn)云,再利用改進(jìn)mvs算法稠密重建,在去除背景點(diǎn)云、降噪后得到完整平滑三維點(diǎn)云,然后將小麥穗、莖、葉及非植物點(diǎn)云進(jìn)行自動(dòng)分割并提取小麥植株表型參數(shù),整個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了小麥表型的自動(dòng)化解析,提高了田間單株小麥表型解析精度水平。

技術(shù)研發(fā)人員:王春穎,宋緒斌,劉平,李祥,李明,朱俊科
受保護(hù)的技術(shù)使用者:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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