[實用新型]一種用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺

有效

• 申請號: 202020855915.1
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN212965386U
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 周濟;朱宇磊;孫港;王棟;陳佳瑋;姜東;丁艷鋒
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481;G01S17/86;G01S17/89
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 莫英妍;徐冬濤

本實用新型提出一種用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺，包括履帶式遙控小車、升降平臺裝置和激光雷達搭載平臺，其中升降平臺裝置包括底盤連接架、升降平臺、4根三節式直流電動推桿和24V供電模塊，激光雷達搭載平臺包括激光雷達支架、高精度激光雷達、高分辨率相機、GNSS天線和60V供電模塊。本實用新型采用履帶式遙控小車結合升降平臺搭載高精度激光雷達，解決了現有移動平臺對實驗場地的高要求，靈活適應不同大田的地形，操作方便且效率高，達到高通量的目標；高度可調保證了田間不同高度作物冠層三維信息采集的完整性和精確性，能夠高效完成田間數據采集的任務，同時結合相機能夠兼顧數據的RGB信息。

技術領域

本實用新型屬于作物表型測量設備領域，尤其是一種用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺。

背景技術

隨著自動化測量工具的使用，作物表型測量進入了精準科學時代并在傳統農業生產和育種中起到了重要作用。滯后的表型信息獲取技術導致其無法同步匹配數據量豐富的基因組學數據，嚴重阻礙了作物研究進程,這成為當前作物研究領域瓶頸。因此具有空間三維信息的測量方式開始走入大眾視野，并逐漸在植物形態測量方面得到應用。

常見的可移動式激光雷達平臺有多種。《一種可移動式激光雷達》(專利號為201721718386.5)提出基于導軌的激光雷達平臺，其導軌上安裝支撐平臺，再由電機驅動齒輪齒條連接固定在支撐平臺上的移動板，完成激光雷達的前后移動。該平臺的缺點是依賴導軌移動激光雷達的位置，導軌位置固定且雷達可移動位置有限，激光雷達對于田間數據采集需要平臺的搭建，費時費力。

《面向植物表型的激光掃描與深度成像組合移動式近感系統》(專利號為201820875751.1)提出面向植物的激光掃描與深度成像組合移動式近感系統。以移動式小車作為平臺，激光雷達和深度圖像傳感器安裝在移動平臺的框架下，由便攜電源供電，采集移動小車下方的植物數據。缺點是該移動平臺結構龐大，在田間數據采集的靈活性不足，同時該平臺數據采集范圍針對移動平臺框架下方的植物，大田三維數據采集的效率低。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題在于提供一種用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺，采用履帶式遙控小車結合升降平臺搭載高精度激光雷達，解決了現有移動平臺對實驗場地的高要求，靈活適應不同大田的地形，高度的升降保證了田間不同高度作物三維信息采集的完整性，能夠高效完成田間數據采集的任務。

實現本實用新型目的的技術解決方案為：

一種用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺，包括履帶式遙控小車、升降平臺裝置和激光雷達搭載平臺，其中：升降平臺裝置包括底盤連接架、升降平臺、4 根三節式直流電動推桿、24V供電模塊和控制器盒子，底盤連接架安裝在履帶式遙控小車的車架平面上，4根三節式直流電動推桿的底端分別固定在底盤連接架的上表面四角，4根三節式直流電動推桿的頂端均與升降平臺的下表面固定連接，4根三節式直流電動推桿的電源線分別與4個電路板相連，所述4個電路板并聯封裝在控制器盒子中，單刀雙擲開關通過穩壓同步開關與4個電路板相連，單刀雙擲開關、穩壓同步開關均安裝在控制器盒子中，控制器盒子和24V供電模塊均安裝在底盤連接架上，且24V供電模塊與4根三節式直流電動推桿的電路板相連，用于為4根三節式直流電動推桿供電；激光雷達搭載平臺包括激光雷達支架、高精度激光雷達、高分辨率相機、GNSS天線和60V 供電模塊，激光雷達支架安裝在升降平臺裝置的升降平臺上；激光雷達支架的頂部設有傾斜面，高精度激光雷達安裝在傾斜面上，高分辨率相機固定安裝在高精度激光雷達的上方，且高精度激光雷達與高分辨率相機均指向同一方向，其中高精度激光雷達用于采集三維作物表型的點云數據，高分辨率相機用于采集作物表型的RGB信息；GNSS天線安裝在激光雷達支架上且與高精度激光雷達相連，用于獲取數據采集時的GPS信息； 60V供電模塊安裝在激光雷達支架上且與高精度激光雷達相連，用于為高精度激光雷達供電。

進一步的，本實用新型的用于作物表型測量的履帶式車載升降激光雷達平臺，三節式直流電動推桿的行程是785mm-1485mm，推力為1000N。