一种植物形态扫描装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种植物形态扫描装置，属于农业工程技术领域。该装置包括调平机构、环轨、运动驱动模块、角度调节机构底座、角度调节机构和手机夹持机构。本装置设有调平机构，能应对植物所生长环境的复杂情况而进行灵活的调平操作；本装置在运动驱动模块中设有驱动模块保护箱，能防止外界杂物进入运动驱动模块内部，使装置在运转时不受干扰；本装置用来固定单轴步进电机的单机固定支架恰好能将单轴步进电机固定在轮轴固定板上而不影响内部带轴齿轮的运转和安装，本装置凹槽板下方设有小行程开关，可对拍摄的纵向角度进行反复调节，直到角度适当为止。

A Scanning Device for Plant Morphology

The invention relates to a plant morphology scanning device, which belongs to the field of agricultural engineering technology. The device includes leveling mechanism, ring rail, motion driving module, angle adjusting mechanism base, angle adjusting mechanism and mobile phone clamping mechanism. The device is equipped with leveling mechanism, which can flexibly leveling operation in response to the complex situation of plant growing environment; the device is equipped with driving module protection box in the motion driving module, which can prevent external debris from entering the motion driving module, so that the device is not disturbed in operation; the single machine fixed support used to fix the single-axis stepping motor can exactly make the single-axis stepping electricity. The machine is fixed on the fixed plate of the wheel axle without affecting the operation and installation of the internal gears with shafts. A small stroke switch is arranged under the groove plate of the device, which can adjust the longitudinal angle repeatedly until the angle is appropriate.

【技术实现步骤摘要】
一种植物形态扫描装置
本专利技术涉及一种植物形态扫描装置，属于农业工程

技术介绍
植物形态扫描拍摄是对植物生长状况和趋势进行记录的重要步骤，植物形态的正确拍摄记录有利于对植物生长状况和趋势进行综合分析，还可进行三维AR建模，对植物体缺水情况进行判断。但是目前的植物形态扫描拍摄都是人工进行，自动化程度低，操作过程繁多，效率低下，拍摄人员所站立的角度和拍摄习惯各有差异，因此存在拍摄角度不完美、操作过程费时费力等突出问题。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种植物形态扫描装置。本装置工作效率高，自动化程度高，操作简单，大大的节省人力，降低了成本，同时能对植物形态进行精准扫描。本专利技术通过以下技术方案实现。一种植物形态扫描装置，包括调平机构1、环轨2、运动驱动模块3、角度调节机构底座4、角度调节机构5和手机夹持机构6；所述调平机构1包括支撑腿Ⅰ7、支撑腿Ⅱ8、支撑腿Ⅲ9、调平螺栓Ⅰ10、调平螺栓Ⅱ11和调平螺栓Ⅲ12，环轨2底面均匀设有支撑腿Ⅰ7、支撑腿Ⅱ8、支撑腿Ⅲ9，支撑腿Ⅰ7、支撑腿Ⅱ8、支撑腿Ⅲ9上分别设有调平螺栓Ⅰ10、调平螺栓Ⅱ11和调平螺栓Ⅲ12进行环轨2调平；所述环轨2内层和外层均匀设有环形密封轨道；所述运动驱动模块3包括滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16、轮轴固定板17、带轴齿轮Ⅰ18、带轴齿轮Ⅱ19、带轴齿轮Ⅲ20、带轴齿轮Ⅳ21、小轴承，电机固定支架39、主动轮48、单轴步进电机49和驱动模块保护箱34，运动驱动模块3中滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14安装在环轨2外层以及滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16安装在环轨2内层，滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16能沿着环轨2环形密封轨道滑动，滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16上部分别与驱动模块保护箱34内的带轴齿轮Ⅰ18、带轴齿轮Ⅱ19、带轴齿轮Ⅲ20、带轴齿轮Ⅳ21的输出轴连接，带轴齿轮Ⅰ18、带轴齿轮Ⅱ19、带轴齿轮Ⅲ20、带轴齿轮Ⅳ21通过小轴承安装在轮轴固定板17四侧，轮轴固定板17安装在驱动模块保护箱34内部，轮轴固定板17中间位置设有主动轮48，轮轴固定板17上设有电机固定支架39，电机固定支架39上设有单轴步进电机49，单轴步进电机49的输出轴穿过主动轮48轴孔与主动轮48连接并带动主动轮48转动，单轴步进电机49位于驱动模块保护箱34内部，在单轴步进电机49带动下滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16能沿着环轨2环形密封轨道滑动；所述角度调节机构5包括圆盘50、双轴步进电机55、左轴固定支架56、右轴固定支架57、左动力臂58和右动力臂59，左动力臂58包括左支架轴承67、左轴传动帽78和左力臂84，右动力臂59包括右支架体75、右支架轴承76、右轴传动帽85和右力臂91，左轴固定支架56包括左支架体66，右轴固定支架57包括右支架体75，所述运动驱动模块3顶部设有圆盘50，圆盘50顶部设有双轴步进电机55，圆盘50顶部两侧分别设有左轴固定支架56中的左支架体66、右轴固定支架57的右支架体75，左支架体66通过左支架轴承67（左支架轴承67通过左支架轴承螺栓68安装左支架体66）和左轴传动帽78（左支架轴承67通过左传动帽连接螺栓83连接左轴传动帽78，左轴传动帽78通过左轴扣合螺栓Ⅰ79、左轴扣合螺栓Ⅱ80、左轴扣合螺栓Ⅲ81和左轴扣合螺栓Ⅳ82安装在左力臂84上）设有左力臂84，右支架体75通过右支架轴承76（右支架轴承76通过右支架轴承螺栓77安装在右支架体75）和右轴传动帽85（右轴传动帽85通过右传动帽连接螺栓91连接右轴传动帽85，右轴传动帽85通过右轴扣合螺栓Ⅰ86、右轴扣合螺栓Ⅱ87、右轴扣合螺栓Ⅲ88和右轴扣合螺栓Ⅳ89安装在右力臂91上）设有右力臂91，左力臂84、右力臂91底端分别与穿过左支架体66、右支架体75的双轴步进电机55输出轴连接，左力臂84、右力臂91顶部分别连接手机夹持机构6的凹槽板93两侧；所述手机夹持机构6包括凹槽板93、凸槽板94、弹簧Ⅰ95、弹簧Ⅱ96和伸缩结构，凹槽板93和凸槽板94连接处设有伸缩结构控制凹槽板93和凸槽板94组成的手机容纳空间大小，伸缩结构处设有弹簧Ⅰ95、弹簧Ⅱ96。所述小轴承通过轴承螺栓（轴承螺栓Ⅰ26、轴承螺栓Ⅱ27、轴承螺栓Ⅲ28、轴承螺栓Ⅳ29、轴承螺栓Ⅴ30、轴承螺栓Ⅵ31）安装在轮轴固定板17上。所述轮轴固定板17通过板箱固定螺栓（板箱固定螺栓Ⅰ35、板箱固定螺栓Ⅱ36、板箱固定螺栓Ⅲ37和板箱固定螺栓Ⅳ38）安装在驱动模块保护箱34内部。所述轮轴固定板17通过固定螺栓（固定螺栓Ⅴ44、固定螺栓Ⅵ45、固定螺栓Ⅶ46和固定螺栓Ⅷ47）设有电机固定支架39。所述电机固定支架39通过固定螺栓（固定螺栓Ⅰ40、固定螺栓Ⅱ41、固定螺栓Ⅲ42和固定螺栓Ⅳ43）设有单轴步进电机49。所述运动驱动模块3顶部通过底座螺栓设有圆盘50；圆盘50顶部一侧通过左支架螺栓（左支架螺栓Ⅰ60、左支架螺栓Ⅱ61、左支架螺栓Ⅲ62、左支架螺栓Ⅳ63、左支架螺栓Ⅴ64和左支架螺栓Ⅵ65）设有左支架体66，圆盘50顶部另一侧通过右支架螺栓设有右支架体75。所述圆盘50表面设有左力臂84、右力臂91限位摆动的小行程开关92。该植物形态扫描装置的工作原理为：1、将装置从植物顶端套入，放置在植物所处的地面上，反复调节调平螺栓Ⅰ10，调平螺栓Ⅱ11和调平螺栓Ⅲ12，目测装置的水平状况，使装置处于水平状态，将手机夹持在手机加持机构6的凹槽板93和凸槽板94之间，打开手机摄像头；2、打开单轴步进电机49，主动轮48带动带轴齿轮Ⅰ18、带轴齿轮Ⅱ19、带轴齿轮Ⅲ20、带轴齿轮Ⅳ21转动，驱动滚轮Ⅰ13、滚轮Ⅱ14、滚轮Ⅲ15、滚轮Ⅳ16沿环轨2运动，带动运动驱动模块3、角度调节机构底座4、角度调节机构5和手机夹持机构6移动到支撑腿Ⅰ7、支撑腿Ⅱ8、支撑腿Ⅲ9三条支撑腿中任一位置停止移动，打开双轴步进电机55使其转动，待左力臂84触碰到小行程开关92之后，控制双轴步进电机55反转，待旋转固定角度后停止，观察手机所呈现的画面，若扫描拍摄角度不理想，可增大或减小双轴步进电机55待左力臂84触碰到小行程开关92之后反转的角度，重复上述操作，直到拍摄角度适当，使装置复位；3、待进行植物形态扫描拍摄时，按下拍摄按钮，控制单轴步进电机49转动，带动手机进行视频或图片的拍摄，当单轴步进电机49沿环轨2转动一圈后，控制单轴步进电机49停止转动，按下停止拍摄按钮，完成一次正向扫描拍摄。若想进行逆向扫描拍摄，可再次按下拍摄按钮，控制单轴步进电机49反转沿环轨2逆向转动一圈后停止转动，按下停止拍摄按钮，完成一次逆向扫描拍摄。待扫描拍摄完成后，从手机夹持机构6取下手机，上述操作可重复进行。本装置中没有详细描述的结构均是本领域公知的、与本专利技术作用相同的现有结构。本专利技术的有益效果是：1、本装置设有调平机构，能应对植物所生长环境的复杂情况而进行灵活的调平操作；2、本装置在运动驱动模块中设有驱动模块保护箱，能防止外界杂物进入运动驱动模块内部，使装置在运转时不受干扰；3、本装置用来固定单轴步进电机的单机固定支架恰好能将单轴步进电机固定在轮轴固定板上而不影响内部带轴齿轮的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植物形态扫描装置，其特征在于：包括调平机构（1）、环轨（2）、运动驱动模块（3）、角度调节机构底座（4）、角度调节机构（5）和手机夹持机构（6）；所述调平机构（1）包括支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9）、调平螺栓Ⅰ（10）、调平螺栓Ⅱ（11）和调平螺栓Ⅲ（12），环轨（2）底面均匀设有支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9），支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9）上分别设有调平螺栓Ⅰ（10）、调平螺栓Ⅱ（11）和调平螺栓Ⅲ（12）进行环轨（2）调平；所述环轨（2）内层和外层均匀设有环形密封轨道；所述运动驱动模块（3）包括滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）、轮轴固定板（17）、带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）、小轴承，电机固定支架（39）、主动轮（48）、单轴步进电机（49）和驱动模块保护箱（34），运动驱动模块（3）中滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）安装在环轨（2）外层以及滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）安装在环轨（2）内层，滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）能沿着环轨（2）环形密封轨道滑动，滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）上部分别与驱动模块保护箱（34）内的带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）的输出轴连接，带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）通过小轴承安装在轮轴固定板（17）四侧，轮轴固定板（17）安装在驱动模块保护箱（34）内部，轮轴固定板（17）中间位置设有主动轮（48），轮轴固定板（17）上设有电机固定支架（39），电机固定支架（39）上设有单轴步进电机（49），单轴步进电机（49）的输出轴穿过主动轮（48）轴孔与主动轮（48）连接并带动主动轮（48）转动，单轴步进电机（49）位于驱动模块保护箱（34）内部，在单轴步进电机（49）带动下滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）能沿着环轨（2）环形密封轨道滑动；所述角度调节机构（5）包括圆盘（50）、双轴步进电机（55）、左轴固定支架（56）、右轴固定支架（57）、左动力臂（58）和右动力臂（59），左动力臂（58）包括左支架轴承（67）、左轴传动帽（78）和左力臂（84），右动力臂（59）包括右支架体（75）、右支架轴承（76）、右轴传动帽（85）和右力臂（91），左轴固定支架（56）包括左支架体（66），右轴固定支架（57）包括右支架体（75），所述运动驱动模块（3）顶部设有圆盘（50），圆盘（50）顶部设有双轴步进电机（55），圆盘（50）顶部两侧分别设有左轴固定支架（56）中的左支架体（66）、右轴固定支架（57）的右支架体（75），左支架体（66）通过左支架轴承（67）和左轴传动帽（78）设有左力臂（84），右支架体（75）通过右支架轴承（76）和右轴传动帽（85）设有右力臂（91），左力臂（84）、右力臂（91）底端分别与穿过左支架体（66）、右支架体（75）的双轴步进电机（55）输出轴连接，左力臂（84）、右力臂（91）顶部分别连接手机夹持机构（6）的凹槽板（93）两侧；所述手机夹持机构（6）包括凹槽板（93）、凸槽板（94）、弹簧Ⅰ（95）、弹簧Ⅱ（96）和伸缩结构，凹槽板（93）和凸槽板（94）连接处设有伸缩结构控制凹槽板（93）和凸槽板（94）组成的手机容纳空间大小，伸缩结构处设有弹簧Ⅰ（95）、弹簧Ⅱ（96）。...

【技术特征摘要】
1.一种植物形态扫描装置，其特征在于：包括调平机构（1）、环轨（2）、运动驱动模块（3）、角度调节机构底座（4）、角度调节机构（5）和手机夹持机构（6）；所述调平机构（1）包括支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9）、调平螺栓Ⅰ（10）、调平螺栓Ⅱ（11）和调平螺栓Ⅲ（12），环轨（2）底面均匀设有支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9），支撑腿Ⅰ（7）、支撑腿Ⅱ（8）、支撑腿Ⅲ（9）上分别设有调平螺栓Ⅰ（10）、调平螺栓Ⅱ（11）和调平螺栓Ⅲ（12）进行环轨（2）调平；所述环轨（2）内层和外层均匀设有环形密封轨道；所述运动驱动模块（3）包括滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）、轮轴固定板（17）、带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）、小轴承，电机固定支架（39）、主动轮（48）、单轴步进电机（49）和驱动模块保护箱（34），运动驱动模块（3）中滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）安装在环轨（2）外层以及滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）安装在环轨（2）内层，滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）能沿着环轨（2）环形密封轨道滑动，滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）上部分别与驱动模块保护箱（34）内的带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）的输出轴连接，带轴齿轮Ⅰ（18）、带轴齿轮Ⅱ（19）、带轴齿轮Ⅲ（20）、带轴齿轮Ⅳ（21）通过小轴承安装在轮轴固定板（17）四侧，轮轴固定板（17）安装在驱动模块保护箱（34）内部，轮轴固定板（17）中间位置设有主动轮（48），轮轴固定板（17）上设有电机固定支架（39），电机固定支架（39）上设有单轴步进电机（49），单轴步进电机（49）的输出轴穿过主动轮（48）轴孔与主动轮（48）连接并带动主动轮（48）转动，单轴步进电机（49）位于驱动模块保护箱（34）内部，在单轴步进电机（49）带动下滚轮Ⅰ（13）、滚轮Ⅱ（14）、滚轮Ⅲ（15）、滚轮Ⅳ（16）能沿着环轨（2）环形密封轨道滑动；所述角度调节机构（5）包括圆盘（50）、双轴步进电机（55）、左轴固定支架（56）、右轴固定支架（57...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨启良，曹春号，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53