玉米去雄巡检机器人及利用其进行去雄的方法技术

本发明专利技术涉及机械手领域，提供一种玉米去雄巡检机器人及利用其进行去雄的方法，玉米去雄巡检机器人包括：控制终端、移动装置和去雄装置；去雄装置设置在移动装置上；控制终端包括检测模块、去雄控制模块和雄穗识别模块；检测模块用于在移动装置在预设区域移动过程中，获取玉米植株图像；雄穗识别模块用于根据玉米植株图像判断玉米植株上是否存在玉米雄穗，并在玉米植株存在雄穗的情形下根据去雄作业点预测模型，确定玉米雄穗根部位置；去雄控制模块用于根据根部位置，控制移动装置并利用去雄装置进行去雄。本发明专利技术的玉米去雄巡检机器人，通过玉米植株图像和去雄作业点预测模型，对玉米雄穗根部准确定位，提高去雄成功率。提高去雄成功率。提高去雄成功率。

【技术实现步骤摘要】
玉米去雄巡检机器人及利用其进行去雄的方法


[0001]本专利技术涉及机械手领域，尤其涉及一种玉米去雄巡检机器人及利用其进行去雄的方法。

技术介绍

[0002]现阶段制种玉米雄穗去除方式以人工为主，劳动强度大、去雄效率低、去雄质量难以保证。同时，制种玉米去雄作业劳动力价格高，制种企业生产成本高，严重影响制种行业高质量发展。而机械化、智能化去雄作业效率高，受自然条件和人为因素影响小，具有机动性强、智能性高、容易调配和操作条件好等特点，采用智能化机械去雄代替人工去雄是玉米制种业发展的必然趋势。
[0003]当前传统地面去雄机械容易受地形、玉米株高差异、种植密度等因素影响，雄穗单次去净率不高，存在错去、漏去等问题，传统地面机械去雄后往往需要人工或地面去雄机械多次进地复查补漏去雄。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种玉米去雄巡检机器人及利用其进行去雄的方法，用以解决现有技术去雄机械容易受地形、玉米株高差异、种植密度等因素影响，存在错去、漏去等情况，导致雄穗单次去净率不高的问题。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种玉米去雄巡检机器人，包括：控制终端、移动装置和去雄装置；所述去雄装置设置在所述移动装置上；所述控制终端包括相互电连接的检测模块、去雄控制模块和雄穗识别模块；所述去雄控制模块与所述移动装置和所述去雄装置电连接；所述检测模块用于在所述移动装置在预设区域移动的过程中，获取玉米植株图像；所述雄穗识别模块用于根据玉米植株图像判断玉米植株上是否存在玉米雄穗，并在玉米植株上有玉米雄穗的情形下根据去雄作业点预测模型，确定玉米雄穗的根部位置；所述去雄控制模块用于根据根部位置，控制所述移动装置并利用所述去雄装置进行去雄。
[0006]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述去雄装置包括：去雄模块；所述去雄模块包括去雄支架、弹性件、导向管道、拉绳、电机和去雄组件；所述去雄支架连接在所述移动装置的一侧，所述电机和所述导向管道连接在所述去雄支架上，所述去雄组件可滑动设置在所述导向管道中，所述弹性件固定在所述导向管道中，所述去雄组件与所述弹性件抵接，所述去雄组件的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。
[0007]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述去雄组件包括：弹珠，所述弹珠可滑
动设置在所述导向管道中，所述弹珠与所述弹性件抵接，所述弹珠的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。
[0008]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述去雄组件包括：刀刃和刀杆；所述刀刃与所述刀杆连接，所述刀刃和所述刀杆可滑动设置在所述导向管道中，所述刀杆与所述弹性件抵接，所述刀杆远离所述刀刃的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。
[0009]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述刀杆上设有限位部，所述导向管道的侧壁上设有限位槽，所述限位部可滑动地设置在所述限位槽中。
[0010]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述去雄装置还包括：主梁；所述主梁的至少一侧设有滑轨，所述去雄模块的所述去雄支架可滑动地设置在所述滑轨上。
[0011]根据本专利技术提供的玉米去雄巡检机器人，所述移动装置中设有陀螺仪和减震模块，所述陀螺仪用于检测所述移动装置的倾斜程度，所述减震模块用于根据所述倾斜程度调整所述移动装置的倾斜角度。
[0012]第二方面，本专利技术还提供一种方法，所述方法利用上述任一项所述玉米去雄巡检机器人进行去雄，包括：在移动装置在预设区域移动的过程中，获取玉米植株图像；根据玉米植株图像判断玉米植株上是否存在玉米雄穗，并在玉米植株上有雄穗的情形下根据去雄作业点预测模型，确定玉米雄穗的根部位置；根据根部位置，控制移动装置并利用去雄装置进行去雄。
[0013]根据本专利技术提供的利用所述玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法，所述在移动装置在预设区域移动的过程中，获取玉米植株图像的步骤之前，包括：选取玉米植株样本并获取该样本的标准玉米植株图像；基于标准玉米植株图像，建立去雄作业点预测模型。
[0014]根据本专利技术提供的利用所述玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法，所述根据根部位置，控制移动装置并利用去雄装置进行去雄的步骤，包括：控制移动装置停止，获取玉米植株茎秆轮廓信息，并提取玉米雄穗的根部位置；基于根部位置利用去雄装置对玉米雄穗的根部进行打击；根据对玉米雄穗的根部进行打击的情况，确定当前玉米雄穗的去雄情况。
[0015]本专利技术的玉米去雄巡检机器人，通过设置移动装置带动玉米去雄巡检机器人自动在预设区域进行巡检，对区域中的玉米植株的玉米雄穗进行识别和处理；同时，通过检测模块和雄穗识别模块，基于去雄作业点预测模型，采集玉米植株图像并对玉米雄穗进行识别定位，能够不受地形及株高差异的影响，更准确地对玉米雄穗根部位置进行定位，以便去雄装置能够对准玉米雄穗根部并进行去雄，提高去雄准确率和成功率，避免产生错去和漏去等情况，有效解决了现有技术去雄机械容易受地形、玉米株高差异、种植密度等因素影响，存在错去、漏去等情况，导致雄穗单次去净率不高的问题。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术实施例提供的玉米去雄巡检机器人的示意图；图2是本专利技术实施例提供的玉米去雄巡检机器人的系统示意图；图3是本专利技术实施例提供的去雄模块的示意图；图4是本专利技术实施例提供的去雄模块的截面图；图5是本专利技术另一实施例提供的去雄模块的示意图；图6是本专利技术实施例提供的利用玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法的流程示意图之一；图7是本专利技术实施例提供的利用玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法的流程示意图之二；图8是本专利技术实施例提供的确定玉米植株玉米雄穗根部位置的示意图；图9是本专利技术实施例提供的利用玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法的流程示意图之三；图10是本专利技术实施例提供的确定样本玉米植株的玉米雄穗根部位置的示意图；图11是本专利技术实施例提供的利用玉米去雄巡检机器人进行去雄的方法的流程示意图之四；附图标记：1、玉米去雄巡检机器人；11、控制终端；12、移动装置；13、去雄装置；111、检测模块；112、去雄控制模块；113、雄穗识别模块；131、去雄支架；132、弹性件；133、导向管道；134、拉绳；135、电机；136、去雄组件；137、主梁；1331、限位槽；1361、弹珠；1362、刀刃；1363、刀杆；1364、限位部；1371、滑轨。
具体实施方式
[0018]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种玉米去雄巡检机器人，其特征在于，包括：控制终端、移动装置和去雄装置；所述去雄装置设置在所述移动装置上；所述控制终端包括相互电连接的检测模块、去雄控制模块和雄穗识别模块；所述去雄控制模块与所述移动装置和所述去雄装置电连接；所述检测模块用于在所述移动装置在预设区域移动的过程中，获取玉米植株图像；所述雄穗识别模块用于根据玉米植株图像判断玉米植株上是否存在玉米雄穗，并在玉米植株存在雄穗的情形下根据去雄作业点预测模型，确定玉米雄穗的根部位置；所述去雄控制模块用于根据根部位置，控制所述移动装置并利用所述去雄装置进行去雄。2.根据权利要求1所述的玉米去雄巡检机器人，其特征在于，所述去雄装置包括：去雄模块；所述去雄模块包括去雄支架、弹性件、导向管道、拉绳、电机和去雄组件；所述去雄支架连接在所述移动装置的一侧，所述电机和所述导向管道连接在所述去雄支架上，所述去雄组件可滑动设置在所述导向管道中，所述弹性件固定在所述导向管道中，所述去雄组件与所述弹性件抵接，所述去雄组件的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。3.根据权利要求2所述的玉米去雄巡检机器人，其特征在于，所述去雄组件包括：弹珠，所述弹珠可滑动设置在所述导向管道中，所述弹珠与所述弹性件抵接，所述弹珠的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。4.根据权利要求2所述的玉米去雄巡检机器人，其特征在于，所述去雄组件包括：刀刃和刀杆；所述刀刃与所述刀杆连接，所述刀刃和所述刀杆可滑动设置在所述导向管道中，所述刀杆与所述弹性件抵接，所述刀杆远离所述刀刃的一端通过所述拉绳与所述电机的转轴连接。5.根据权利要求4所述的玉米去雄巡检机器人，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立平，张瑞瑞，丁晨琛，欧鸿，徐刚，伊铜川，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：