System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种果树营养成分检测系统及方法技术方案_技高网

一种果树营养成分检测系统及方法技术方案

技术编号:41180405 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-07 22:14
本发明专利技术属于检测系统技术领域,具体的说是一种果树营养成分检测系统及方法,果树营养成分检测系统包括采样模块、检测模块和分析模块,所述采集模块包括采样无人机,所述采样无人机用以对目标区域中的果树进行样品收集;所述检测模块用以采集的果树叶片样本进行检测,并将数据传输到分析模块,计算分析得到果树营养成分含量;本发明专利技术通过采样无人机扩大对果园内部果树的检测覆盖范围,减少了人力参与成本,提高了检测效率,能够对大片果园中的果树进行更加营养检测,从而对果园内部果树的总体成长状况进行深入全面的了解,为后续的营养补充处理提供信息支撑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于检测系统,具体的说是一种果树营养成分检测系统及方法


技术介绍

1、中国是世界上最大的果业生产国,其果树栽植总面积和果实年总产量均高居世界首位。但大多数果业生产区在果业生产管理过程中存在着诸多不容忽视的问题,以致造成果树营养失衡、果品量、质下降、果园土壤理化性状劣化等不良后果。

2、在果树营养成分检测过程中,尤其是对于大片果园中的果树进行营养检测,从而对果园内部果树的总体成长状况进行确定,这样方便后期针对性采取对应的施肥等措施,保障果园内部果树的正常生长;

3、为了更好的反映果园内部整体果树的生长状况,在检测过程中,需要采集果树叶片样本来源果树更加均匀的分布在果园生长区域的各个位置,这样得到的检测结果能够更加全面充分的反映整片果园内部的生长状况;但是大型果园覆盖面积较大,仅仅通过人力手段进行采集,受到交通条件的限制,在果园内部复杂地形中移动困难,这样导致检测进度较慢。


技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足,解决上述的技术问题;本专利技术提出了一种果树营养成分检测系统及方法。

2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种果树营养成分检测系统,包括采样模块、检测模块和分析模块,所述采集模块包括采样无人机,所述采样无人机用以对目标区域中的果树进行样品收集;

3、所述检测模块用以采集的果树叶片样本进行检测,并将数据传输到分析模块,计算分析得到果树营养成分含量;

4、所述采样无人机包括机体、旋转翼和支撑板,所述机体内部设置有智能控制中心,用以控制各部件的运行;所述支撑板位于所述机体下侧,并且通过连杆与所述机体底部相连;所述旋转翼位于所述机体周围,并与所述机体相连;

5、所述机体上设置有检测摄像头,所述检测摄像头用以将拍摄到的图像信息传递到智能控制中心,方便进行目标果树的选择,以及飞行路线的调整;所述机体下侧设置有采样臂,所述采样臂在智能控制中心的控制下对目标果树上的叶片进行抓取采集;

6、所述支撑板上表面设置有圆弧板,所述圆弧板上表面均匀设置有多个样品杯,所述样品杯开口向上,用以收纳所述采样臂所采集的目标果树叶片。

7、优选的,所述采样臂包括采样夹板和调整组件,所述采样夹板通过调整组件安装在所述机体下侧;

8、所述调整组件包括调整块和伸缩设备,所述调整块为圆盘状结构,安装在所述机体下侧,所述伸缩设备安装在所述调整块底部,所述采样夹板安装在所述伸缩设备的伸缩端上;

9、在所述机体与调整块之间结合部,以及所述伸缩设备和调整块之间结合部,均设置有调整电机;所述调整电机和伸缩设备均受到智能控制中心的控制,用以实现带动采样夹板进行竖直位置的调整,以及水平转动位置调整;

10、所述采样夹板包括固定块、限位夹板和切断夹板,所述固定块安装在所述伸缩设备的伸缩端上;所述限位夹板和切断夹板均对称的转动安装在所述固定块端部。

11、优选的,所述限位夹板上靠近所述切断夹板的侧壁设置有限位槽,所述切断夹板相对表面上正对所述限位槽的部位设置有切断刀。

12、优选的,所述支撑板水平设置,并且下底面为圆弧面;所述支撑板内部中空形成减重腔,并且所述支撑板下底面均匀设置有防滑槽,所述减重腔与防滑槽隔开;所述防滑槽内部设置有支撑杆,所述支撑杆与所述防滑槽内壁上设置的延长杆伸缩端相连;所述支撑杆底部设置有防滑块,所述防滑块端部设置有防滑件。

13、优选的,所述防滑块包括一号块和二号块,所述一号块端部上设置的防滑件选用弹性材质的防滑吸盘;

14、所述二号块端部上的防滑件选用防滑钩块,所述防滑钩块端部为弯曲状,并且向着远离所述机体的方向倾斜;

15、所述防滑钩块与所述二号块端部之间为转动连接,并且在转动连接部位设置有扭簧。

16、优选的,所述连杆与所述机体底部之间为转动连接,并且在转动连接部位设置有驱动设备;所述机体下方两侧的支撑板之间相对部位设置为弹性材质,所述支撑板之间相对部位上均匀设置有固定槽;

17、所述支撑板横向延伸,两侧的所述支撑板之间相对部位设置有卡槽,所述卡槽竖直截面为半圆弧形,并且所述固定槽均匀分布在所述卡槽内圈部位。

18、优选的,所述减重腔内部设置有供气设备,所述供气设备出气端与所述减重腔内部相通;所述防滑槽侧壁横向设置有连通孔,所述连通孔与所述减重腔内部相通;所述固定槽内部设置有梳理孔,所述减重腔与梳理孔相通。

19、优选的,所述连通孔内部滑动设置有清理管,所述清理管与所述连通孔内壁之间通过弹性件相连;所述清理管端部封闭,并且所述清理管侧壁设置有清理孔,所述清理孔指向靠近所述防滑件方向。

20、优选的,所述清理管包括固定段和清理段,所述清理孔位于所述清理段表面部位,并且所述清理段和固定段之间连接部位采用弹性材质。

21、一种果树营养成分检测方法,所述检测方法使用到上述的果树营养成分检测系统,所述检测方法的具体步骤为:

22、s1:首先通过远程遥控采样无人机在果园内部密集分布的果树上侧穿行,根据果园的面积,每隔一段距离,控制采样无人机下降,并且通过检测摄像头对目标果树状况进行拍摄,并将图像数据传输到控制中心,进行信息留存;

23、s2:随后控制采样无人机靠近目标果树的,围绕目标果树,通过控制调整组件移动采样夹板的方向,使得采样夹板与目标叶片枝叶连接部位接触;分别控制限位夹板和切断夹板与固定块之间结合部位的转动电机,使得限位夹板和切断夹板向着相互靠近的方向转动,实现对目标叶片与其它部位之间的切割,如此重复;采集目标不同位置的多处叶片样本,放入样品杯存储标号;

24、s3:通过检测模块对采集的果树叶片样本进行光谱扫描,通过近红外光谱获取仪器,采集叶片在检测过程中释放的可见近红外光谱信号;随后将检测叶片的采集时间、采集位置和可见近红外光谱信号数据集中反馈到分析模块进行数据分析,获取待测果树叶片样本的营养成分指标含量。

25、本专利技术的有益效果如下:

26、1.本专利技术所述的一种果树营养成分检测系统及方法,通过通过远程遥控采样无人机,移动采样夹板的方向,使得采样夹板与目标叶片枝叶连接部位接触;枝叶连接部位进入到限位夹板和切断夹板之间,随后分别控制限位夹板和切断夹板与固定块之间结合部位的转动电机,使得限位夹板和切断夹板向着相互靠近的方向转动,在夹紧目标叶片的主干部分的同时,实现对目标叶片与其它部位之间的切割,使得目标叶片的顺利分离。

27、2.本专利技术所述的一种果树营养成分检测系统及方法,对于部分高度较低的果树,或者果树幼苗目标,在进行采样检测时,可以不用保持采样无人机的悬停,控制无人机直接降落到地面上,基于地面这个稳定的工作平台,进行样品叶片采集;并且减少悬停采集的时间,可以有效减少采样无人机的电量消耗,延长采样无人机的持续作用时间。

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【技术保护点】

1.一种果树营养成分检测系统,包括采样模块、检测模块和分析模块,所述采集模块包括采样无人机,所述采样无人机用以对目标区域中的果树进行样品收集;

2.根据权利要求1所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述采样臂(12)包括采样夹板(121)和调整组件(122),所述采样夹板(121)通过调整组件(122)安装在所述机体(1)下侧;

3.根据权利要求2所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述限位夹板(124)上靠近所述切断夹板(125)的侧壁设置有限位槽(126),所述切断夹板(125)相对表面上正对所述限位槽(126)的部位设置有切断刀(127)。

4.根据权利要求1所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述支撑板(3)水平设置,并且下底面为圆弧面;所述支撑板(3)内部中空形成减重腔(32),并且所述支撑板(3)下底面均匀设置有防滑槽(33),所述减重腔(32)与防滑槽(33)隔开;所述防滑槽(33)内部设置有支撑杆(34),所述支撑杆(34)与所述防滑槽(33)内壁上设置的延长杆(35)伸缩端相连;所述支撑杆(34)底部设置有防滑块(36),所述防滑块(36)端部设置有防滑件。

5.根据权利要求4所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述防滑块(36)包括一号块(361)和二号块(362),所述一号块(361)端部上设置的防滑件选用弹性材质的防滑吸盘(363);

6.根据权利要求5所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述连杆(31)与所述机体(1)底部之间为转动连接,并且在转动连接部位设置有驱动设备;所述机体(1)下方两侧的支撑板(3)之间相对部位设置为弹性材质,所述支撑板(3)之间相对部位上均匀设置有固定槽(37);

7.根据权利要求6所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述减重腔(32)内部设置有供气设备,所述供气设备出气端与所述减重腔(32)内部相通;所述防滑槽(33)侧壁横向设置有连通孔(331),所述连通孔(331)与所述减重腔(32)内部相通;所述固定槽(37)内部设置有梳理孔(371),所述减重腔(32)与梳理孔(371)相通。

8.根据权利要求7所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述连通孔(331)内部滑动设置有清理管(332),所述清理管(332)与所述连通孔(331)内壁之间通过弹性件(333)相连;

9.根据权利要求8所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述清理管(332)包括固定段(335)和清理段(336),所述清理孔(334)位于所述清理段(336)表面部位,并且所述清理段(336)和固定段(335)之间连接部位采用弹性材质。

10.一种果树营养成分检测方法,所述检测方法使用到上述权利要求1-9中任一项所述的果树营养成分检测系统,其特征在于,所述检测方法的具体步骤为:

...

【技术特征摘要】

1.一种果树营养成分检测系统,包括采样模块、检测模块和分析模块,所述采集模块包括采样无人机,所述采样无人机用以对目标区域中的果树进行样品收集;

2.根据权利要求1所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述采样臂(12)包括采样夹板(121)和调整组件(122),所述采样夹板(121)通过调整组件(122)安装在所述机体(1)下侧;

3.根据权利要求2所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述限位夹板(124)上靠近所述切断夹板(125)的侧壁设置有限位槽(126),所述切断夹板(125)相对表面上正对所述限位槽(126)的部位设置有切断刀(127)。

4.根据权利要求1所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述支撑板(3)水平设置,并且下底面为圆弧面;所述支撑板(3)内部中空形成减重腔(32),并且所述支撑板(3)下底面均匀设置有防滑槽(33),所述减重腔(32)与防滑槽(33)隔开;所述防滑槽(33)内部设置有支撑杆(34),所述支撑杆(34)与所述防滑槽(33)内壁上设置的延长杆(35)伸缩端相连;所述支撑杆(34)底部设置有防滑块(36),所述防滑块(36)端部设置有防滑件。

5.根据权利要求4所述的一种果树营养成分检测系统,其特征在于:所述防滑块(36)包括一号块(361)和二号块(362),所述一号块(361)端部上设置的防滑件选用弹性材质的防滑吸盘(363)...

【专利技术属性】
技术研发人员:路永莉郭皓
申请(专利权)人:甘肃农业大学
类型:发明
国别省市:

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