一种植被参数自主测量机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种植被参数自主测量机器人，将履带式移动底盘与机械臂相结合，其中，履带式移动底盘由四个带编码器的行星减速电机驱动，机械臂由三个步进电机以及三根连杆组成的机械臂，固定在履带式移动底盘上表面，通过控制三个步进电机的旋转，调整防抖云台高度，便于鱼眼摄像头对植被冠层进行图像采集；此外，采用GPS+IMU结合的导航方式，使机器人移动到不同位置，同时，远程控制客户端通过无线传输方式对机器人进行控制并获取采集的植被冠层图像，并计算得到叶面积指数，这样可以在不同位置、不同地形环境测量不同的植被参数，节省人力，提高数据采集效率。提高数据采集效率。提高数据采集效率。

【技术实现步骤摘要】
一种植被参数自主测量机器人


[0001]本专利技术属于植被参数测量
，更为具体地讲，涉及一种植物参数自主测量机器人。

技术介绍

[0002]生态是统一的自然系统，是相互依存、紧密联系的有机链条。生态文明是人民群众共同参与共同建设共同享有的事业，因此，要把建设美丽中国转化为全体人民自觉行动。
[0003]在植被生态系统中有许多很重要的指数，其中最为典型的有叶面积指数(LAI)，它是表征植被冠层光合作用和判断植被生长状况的重要参数，也是农业科学、生态科学、遥感科学中众多数学模型的基本参数。监测作物的叶面积指数可以知道农作物的生长状况，比如是否有病虫害，是否需要施肥等等，进而对其进行相应的管理，也可以通过作物的叶面积指数估算作物的产量等。
[0004]目前，叶面积指数测量设备主要是国外采购但是价格昂贵，且操作复杂。国内用于叶面积指数测量的成熟的设备少之又少，而且在实际使用中存在局限性和不具灵活性的问题。
[0005]如2019年03月01日公布、公布号为CN109405769A的专利技术专利申请《植被冠层叶面积指数测量装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植被参数自主测量机器人，其特征在于，包括：机器人移动底盘，为履带式移动底盘，由四个带编码器的行星减速电机(左右各两个)驱动；差分GPS模块、IMU(Inertial Measurement Unit，惯性测量单元)传感器组成导航定位系统，安装在机器人移动底盘上，用于获取差分GPS数据、IMU传感器数据；激光雷达，安装在机器人移动底盘上；防抖云台、鱼眼摄像头以及前置摄像头，鱼眼摄像头固定在防抖云台上表面，前置摄像头固定在机器人移动底盘前方；由三个步进电机以及三根连杆组成的机械臂，其中，第一步进电机固定在移动底盘上表面，然后通过一根连杆连接第二步进电机，第二进电机再通过一根连杆连接第三步进电机，第三进电机再通过一根连杆连接防抖云台下表面；通过控制三个步进电机的旋转，调整防抖云台高度，便于鱼眼摄像头对植被冠层进行图像采集；由上位机和下位机组成的控制系统，下位机、差分GPS模块以及激光雷达通过串口通信与上位机连接，前置摄像头、鱼眼摄像头与上位机通过USB直接连接；下位机用于控制四个带编码器的行星减速电机、三个步进电机，同时读取IMU传感器数据并通过串口通信发送到上位机；远程控制客户端通过无线传输方式，将机器人的目标位置即经纬度坐标下发到控制系统的上位机，上位机结合差分GPS模块获取差分GPS数据即自身所在坐标位置并计算到目标位置的距离和相对于机器人自身的方位，然后通过下位机控制四个带编码器的行星减速电机，调整自身方位并朝目标位置移动，移动的同时通过GPS模块实时获取差分GPS数据即自身坐标，计算相对于机器人自身的方位并实时调整机器人自身方位以保证一直朝目标方位移动；同时在机器人移动的过程中，激光雷达实时扫描周围障碍物信息如果机器人前方有障碍物，机器人将调整自身方位使其避开障碍物，之后在慢慢调整自身方位使其朝目标方位移动，达到避障效果；当机器人移动到目标位置时，上位机通过下位机控制三个步进电机旋转，调整防抖云台高度，然后，鱼眼摄像头对植被冠层进行图像采集，获取植被冠层图像，并根据植被冠层图像计算得到叶面积指数；同时，前置摄像头用于实时获取机器人前方图像，发回上位机；上位机将植被冠层图像、所计算的叶面积指数、前方图像通过无线网络发回远程控制客户端，，同时，根据前方图像实时看到机器人周围的情况。2.根据权利要求1所述的植被参数自主测量机器人，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云坪，焦帅峰，孙林，张兵，陈彦，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：