[實用新型]一種基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺

有效

• 申請號: 201920375013.5
• 申請日: 2019-03-24
• 公開（公告）號: CN209399938U
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發明（設計）人: 胡春華;金成磊
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08;G08C17/02
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 王清義

本實用新型提供一種能夠滿足森林資源調查精度需求、使用簡便、價格合理、數據采集速度快、能適用于不同地形且具有一定智能性的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺。它包括底部具有驅動輪的小車，在小車上固定有豎桿，在豎桿上安裝有陀機，在陀機的擺動軸上固定有激光傳感器，在小車上設置有控制器Arduino、帶動驅動輪的步進電機、電源，控制器Arduino與陀機、激光傳感器、無線通訊模塊、步進電機的驅動器電連接。

技術領域

本實用新型涉及一種用于林地移動基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，該平臺運用于在林地復雜環境下移動并采集樹干胸徑處數據，便于樹干胸徑擬合計算。

背景技術

長期以來，我國林業作業中采用傳統儀器測量胸徑。傳統測量儀器，通過手動測量效率低。如直徑，主要是靠圍和卡，特別是直徑大的樹木，需至少兩人來圍，而卡尺測量范圍一般小于1ｍ，當直徑過于龐大時則無法完成測量任務。距離、方位、胸徑、樹高等需要不同的儀器測量。儀器多，攜帶不便，且不同儀器操作下需來回轉換儀器，操作速度慢，一般需要多人操作，浪費人力。對于直徑卷尺來說，需要接觸測量，在胸徑下灌木多或地形復雜、危險的地方則難于到達且花費時間。傳統儀器，如皮尺和直徑卷尺在長久使用下會磨損和變形，造成刻度尺的拉仲或縮小，使得讀數不準。另外，傳統的接觸式直徑測量儀器無法測量上部直徑，這需要爬到樹上去測量，費時費力，且具有危險性。

常用于精準林業的經緯儀和全站儀，測量精度高，但是儀器笨重，體積龐大，一般可用于研究林業，對于實際的森林資源調查則不是很適宜。另外，使用精度高的儀器價格昂貴，如電子經緯儀需0.5萬到幾萬元，RD1000需要1.5萬元，三維激光掃描儀需幾十萬到上百萬元。對于森林資源調查來說，昂貴的費用是難以承擔的。三維激光掃描儀雖然精度高，但是，對于點云數據來說，數據處理量大，處理較為復雜。另外對于全站儀和經緯儀，需要對中、整平，麻煩且費時，需要熟悉操作的人員使用，還需要經過一段時間的專業培訓才能在林區復雜的情況下進行測樹作業。

林地調查中固定樣地大都處于偏遠地區或深山老林，林間地形復雜，毒物橫生，調查人員的生命健康同時也受到了威脅。在樣地尋找過程中會花費許多時間，耗費大量的人力，這就間接的削減了樣地調查時間，很多調查有些時候匆匆了事，這樣就很難保證數據的可靠性了。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠滿足森林資源調查精度需求、使用簡便、價格合理、數據采集速度快、能適用于不同地形且具有一定智能性的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺。

本實用新型所述的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，包括底部具有驅動輪的小車，在小車上固定有豎桿，在豎桿上安裝有陀機，在陀機的擺動軸上固定有激光傳感器，在小車上設置有控制器Arduino、帶動驅動輪的步進電機、電源，控制器Arduino與陀機、激光傳感器、無線通訊模塊、步進電機的驅動器電連接。

上述的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，激光傳感器采用VL53L0X激光傳感器，VL53L0X激光傳感器的SCL與SDA引腳分別與控制器Arduino SCL與SDA引腳相連接；VL53L0X激光傳感器GND、GND2、GND3、GND4、AVSSVCSEL采取共陰極接法，統一接地；DNC不連接，保持浮動。

上述的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，陀機的pwm口接Arduino 10口。

上述的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，驅動器采用DM556，驅動器DM556的PUL+口接控制器Arduino7號或者8號口，DIR +口接控制器Arduino 5號或者6號口，PUL-口、DIR-口與控制器共地。

上述的基于Arduino的樹干胸徑數據采集平臺，無線通信模塊為Zigbee，無線通信模塊Zigbee的TX接控制器Arduino RX口，RX接控制器Arduino TX口。