一种用于作物单株考种的表型测量仪制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，包括控制箱、回转机构、自转机构、夹持机构，控制箱分别与回转机构和自转机构电连接，夹持机构与回转机构固定连接，并与自转机构活动连接，夹持机构用于夹持待考种植株，回转机构用于带动夹持机构转动，自转机构用于带动夹持机构自转；回转机构包括回转电机和机械臂，回转电机设置于控制箱上，并与控制箱电连接，机械臂设置于回转电机的输出端，并与回转电机固定连接，夹持机构固定连接于机械臂的一端；当回转电机接收到控制箱的信号后，会带动机械臂在水平面上转动，进而带动夹持机构在水平面上转动。水平面上转动。水平面上转动。

【技术实现步骤摘要】
一种用于作物单株考种的表型测量仪


[0001]本技术涉及农业科学研究领域，特别涉及一种用于作物单株考种的表型测量仪。

技术介绍

[0002]考种是指对某一物种亲缘关系、遗传特性进行溯源的活动。在旧社会时，农民进行的选种，即为考种。
[0003]对大豆的考种一般采用干豆棵，此时，大豆植株已经干枯，观察豆子成熟之后的状态即可选出优良的种子。其中，考种需采集大豆植株的表型数据，包括株高、底荚高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、荚皮色、顶端花序长度(花序长度指的是从开花的叶上部起始到茎最顶端的距离)、单株粒数、空荚(统计空荚，以计算荚数)、一粒荚、二粒荚、三粒荚、四粒荚、第七节花序长度(从下往上数第七节)等。
[0004]之前上述考种的过程完全依靠人工完成，在考种的过程中，需对大批成熟植株进行观察和分析，其步骤非常繁杂，并且作业量相当大，同时，人工采集表型数据的采集效率低下，数据容易产生错误。
[0005]目前，考种的过程也可采用人工对单粒或多粒子实图像进行采集，即人工使用相机对子实进行拍摄，以获取其图像，然后用计算机进行处理，识别图像中植株的表型数据。但此种方法具有以下缺点：
[0006](1)人工图像的采集方法不适用于对大豆植株的整株进行考种，因为植株上豆荚围绕主茎的分布不均匀，因此需要对植株进行多角度拍照，然后进行图像拼接，通过人工智能算法识别植株的表型特征，这样将导致工作量巨大；
[0007](2)对植株进行多角度拍照的植株图像规格标准不一，如大小、位置等；
[0008](3)需对大量植株进行图像的采集，整体处理流程效率低，耗时长；
[0009](4)对植株进行多角度拍照时需放置植株编号，在后期处理时需要提取文本信息，导致图像处理效率低下。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，以解决相关技术中存在的因人工操作造成的效率低下以及数据不准确的问题。
[0011]本技术提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，包括控制箱、回转机构、自转机构、夹持机构，所述控制箱分别与所述回转机构和所述自转机构电连接，所述夹持机构与所述回转机构固定连接，并与所述自转机构活动连接，所述夹持机构用于夹持待考种植株，所述回转机构用于带动所述夹持机构转动，所述自转机构用于带动所述夹持机构自转；
[0012]所述回转机构包括回转电机和机械臂，所述回转电机设置于所述控制箱上，并与所述控制箱电连接，所述机械臂设置于所述回转电机的输出端，并与所述回转电机固定连接，所述夹持机构固定连接于所述机械臂的一端；
[0013]当所述回转电机接收到所述控制箱的信号后，会带动所述机械臂在水平面上转动，进而带动所述夹持机构在水平面上转动。
[0014]进一步，所述自转机构包括动力部和转动部，所述转动部与所述动力部活动连接，且所述转动部与所述机械臂固定连接，所述夹持机构与所述转动部固定连接，当所述动力部运作时，能带动所述转动部发生自转，进而带动所述夹持机构发生自转。
[0015]进一步，所述动力部包括自转电机、摩擦传动胶辊、固定板，所述固定板与所述控制箱固定连接，所述自转电机与所述固定板固定连接，且与所述控制箱电连接，所述摩擦传动胶辊固定连接于所述自转电机的动力输出轴上，当所述自转电机接收指令时，能带动所述摩擦传动胶辊转动。
[0016]进一步，所述转动部包括摩擦从动胶辊和转动轴，所述转动轴与所述机械臂固定连接，所述摩擦从动胶辊设置于所述转动轴的一端，所述夹持机构设置于所述转动轴的另一端，所述转动轴能相对于所述机械臂发生自转，所述摩擦从动胶辊与所述摩擦传动胶辊相接触，当所述摩擦传动胶辊转动时，能带动所述摩擦从动胶辊自转，进而带动所述转动轴自转，从而使得所述夹持机构同步发生自转。
[0017]进一步，所述自转机构还包括滑动装置，所述滑动装置包括滑轨、滑块、滑块动力机构，所述滑轨与所述控制箱固定连接，所述滑块与所述自转电机固定连接，所述滑块与所述滑轨活动连接，且所述滑块能在所述滑轨上移动，所述滑块动力机构与所述滑轨固定连接，并与所述固定板相接触，所述滑块动力机构与所述控制箱电连接；
[0018]当所述滑块动力机构运作时，能推动所述固定板移动，进而带动所述摩擦传动胶辊与所述摩擦从动胶辊相接触。
[0019]进一步，所述转动部还包括万向云台，所述万向云台固定设置于所述转动轴，其内部设置有万向节。
[0020]进一步，所述夹持机构包括单株自转插座和夹子，将所述待考种植株插入所述单株自转插座中，并由所述夹子夹住，所述夹子用于在水平方向固定插入所述单株自转插座的所述待考种植株。
[0021]进一步，还包括背景板，所述背景板包括支柱、幕布，所述支柱固定设置于所述机械臂的上端，所述幕布固定设置于所述支柱上；
[0022]当所述回转电机运作时，能带动所述机械臂和所述支柱转动，所述幕布随所述支柱转动。
[0023]进一步，所述机械臂至少设置有两个，且所述机械臂数量均匀的设置于所述背景板的两侧。
[0024]进一步，所述机械臂包括工件垫，所述工件垫固定设置于所述回转电机的输出端和所述机械臂之间，用于稳固并使所述机械臂平衡转动。
[0025]与相关技术相比，本技术达到的有益效果是：
[0026]本技术提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，在作物单株考种中进行实验和研制，在本实施例中针对大豆豆稞考种进行实验和研制，并且研制过程中使用大豆单株表型测量作为实验依据。作物单株表型测量仪可固定待考种植株，并将待考种植株进行旋转至摄影区，作物单株表型测量仪可带动待考种植株发生360度自转，摄影区设有摄像设备，可将在作物单株表型测量仪上旋转的待考种植株进行视频的拍摄，实现对待考种植株
的视频图像采集，然后对采集到的视频进行计算机视觉(CV)处理，通过深度学习建立模型提取特征，以获取植株表型数据并用于大数据分析，本技术提供的一种用于作物单株考种的表型测量仪，可极大地提高对植株的考种效率和数据准确率。
[0027]本技术提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，以拍摄视频图像代替图像的拼接处理，可提高图像采集效率，加速植株视频图像处理速度，实现植株考种数据的高效率标准化的获取。
[0028]本技术提供一种用于作物单株考种的表型测量仪，可对大批成熟植株进行数据采集，以操作员可控的机械化代替人工劳动，从而降低操作员工作强度，节省了人力劳动，减少了人工成本的支出。
附图说明
[0029]图1为本技术提供的作物单株表型测量仪上安装有背景板的整体结构示意图一；
[0030]图2为本技术提供的作物单株表型测量仪上安装有背景板的整体结构示意图二；
[0031]图3为本技术提供的作物单株表型测量仪的整体结构示意图一；
[0032]图4为本技术提供的作物单株表型测量仪的整体结构示意图二；
[0033]图5为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于作物单株考种的表型测量仪，其特征在于：包括控制箱(11)、回转机构、自转机构、夹持机构(15)，所述控制箱(11)分别与所述回转机构和所述自转机构电连接，所述夹持机构(15)与所述回转机构固定连接，并与所述自转机构活动连接，所述夹持机构(15)用于夹持待考种植株(3)，所述回转机构用于带动所述夹持机构(15)转动，所述自转机构用于带动所述夹持机构(15)自转；所述回转机构包括回转电机(12)和机械臂(13)，所述回转电机(12)设置于所述控制箱(11)上，并与所述控制箱(11)电连接，所述机械臂(13)设置于所述回转电机(12)的输出端，并与所述回转电机(12)固定连接，所述夹持机构(15)固定连接于所述机械臂(13)的一端；当所述回转电机(12)接收到所述控制箱(11)的信号后，会带动所述机械臂(13)在水平面上转动，进而带动所述夹持机构(15)在水平面上转动。2.根据权利要求1所述的一种用于作物单株考种的表型测量仪，其特征在于，所述自转机构包括动力部和转动部，所述转动部与所述动力部活动连接，且所述转动部与所述机械臂(13)固定连接，所述夹持机构(15)与所述转动部固定连接，当所述动力部运作时，能带动所述转动部发生自转，进而带动所述夹持机构(15)发生自转。3.根据权利要求2所述的一种用于作物单株考种的表型测量仪，其特征在于，所述动力部包括自转电机(141)、摩擦传动胶辊(142)、固定板(143)，所述固定板(143)与所述控制箱(11)固定连接，所述自转电机(141)与所述固定板(143)固定连接，且与所述控制箱(11)电连接，所述摩擦传动胶辊(142)固定连接于所述自转电机(141)的动力输出轴上，当所述自转电机(141)接收指令时，能带动所述摩擦传动胶辊(142)转动。4.根据权利要求3所述的一种用于作物单株考种的表型测量仪，其特征在于，所述转动部包括摩擦从动胶辊(147)和转动轴(148)，所述转动轴(148)与所述机械臂(13)固定连接，所述摩擦从动胶辊(147)设置于所述转动轴(148)的一端，所述夹持机构(15)设置于所述转动轴(148)的另一端，所述转动轴(148)能相对于所述机械臂(13)发生自转，所述摩擦从动胶辊(147)与所述摩擦传动胶辊(142)相接触，当所述摩擦传动胶辊(142)转动时，能带动所述摩擦从动胶辊(147)自...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯献忠，贺红，于慧，李素梅，冷建田，鹿新村，袁胜忠，袁德明，于翀宇，
申请(专利权)人：中国科学院东北地理与农业生态研究所，
类型：新型
国别省市：