[發明專利]一種作物生長管理及表型分析綜合平臺的使用方法

在審

• 申請號: 202110396576.4
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113092477A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 李天華;李龍學;步允開;劉光偉;盧正杰;鄧光棟;李玉環;張觀山
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N33/24
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 王舵

本發明涉及一種作物生長管理及表型分析綜合平臺的使用方法，用戶通過設置Z軸工作臂的運動路線實現機器自動播種，設置照相機的拍照周期，機器定期調用照相機對作物植株拍照，將圖片保存后傳到用戶端，用戶分析照相機拍攝的圖片進行分析研究，機器智能控制裝置通過分析照相機采集的照片及土壤檢測器采集的數據進行相應的操作以改善作物的生長環境；機器的自動化程度高，可以節省勞動力，提高生產效率。

技術領域

本發明涉及作物表型采集和精準農業技術領域，尤其涉及到一種作物生長管理及表型分析綜合平臺的使用方法。

背景技術

作物表型的高效獲取是現代農業發展的一個重要方向。作物表型的采集的意義在于精準地獲取作物在不同生長階段的性狀特征，通過分析作物的表型數據，有助于培養優良的作物品種。

傳統的作物表型的獲取方式是人工采集，通過人工采集獲取作物的葉長、葉寬、葉片數等性狀。但是人工采集作物表型不僅效率低，而且在表型采集過程中容易對作物造成不同程度的損傷。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種作物生長管理及表型分析綜合平臺的使用方法，解決了人工獲取作物表型效率低和在田間采集作物表型過程中對作物造成損害的問題，并且實現了除草和補種的自動化。

本發明是通過如下技術方案實現的，提供一種作物生長管理及表型分析綜合平臺的使用方法，包括如下方面：

1、綜合平臺包括圍成種植區域的兩X軸方向支撐板和兩Y軸方向支撐板，以及沿X軸方向移動的龍門架，龍門架上設有位于種植區域上方且沿Y軸方向移動的滑座，所述滑座上安裝有沿豎向移動的Z軸工作臂，Z軸工作臂的下端安裝有工具適配器和圖像采集器；利用X軸方向支撐板和Y軸方向支撐板圍成種植區域，在種植區域內種植作物，以方便表型獲取和生長管理，利用龍門架沿X軸方向的移動、滑座沿Y軸方向的移動，以及Z軸工作臂的豎向移動，實現工具適配器和圖像采集器在種植區域內的移動；通過工具適配器拾取各功能性裝置，使各功能性裝置隨Z軸工作臂移動，通過圖像采集器對作物進行圖像采集；

2、種植區域內的作物發芽后，Z軸工作臂定期帶動圖像采集器對每一個設定的種植位置進行圖像采集，并將圖像信息經智能控制裝置傳送到用戶端，如果種植位置生長出作物，用戶根據圖像信息分析作物的性狀，進行育種選種，如果設定的種植位置未生長出作物，智能控制裝置判斷為需要補種，實現了補種的自動判斷；

3、當智能控制裝置判斷為需要補種時，智能控制裝置控制Z軸工作臂移至工具臺，通過工具適配器拾取工具臺上的播種器，然后通過Z軸工作臂的移動帶動播種器移至工具臺上的種子盒上方，并拾取種子盒內的種子；智能控制裝置控制Z軸工作臂移動，帶動播種器移至需要補種的種植位置，通過Z軸工作臂的下移進行補種，補種結束后，將播種器送回工具臺；通過調用Z軸工作臂實現自動化補種。

作為優化，在作物生長過程中，通過分析圖像采集器采集的圖像信息判斷是否需要除草，如果需要除草，智能控制裝置調用Z軸工作臂拾取工具臺上的除草器，并帶動除草器移至雜草所在位置除草，除草結束后，將除草器送回工具臺。本優化方案通過對圖像信息的分析，實現對除草的自動化判斷和自動化除草，避免了作物生長環境過程中資源浪費問題。

智能控制裝置根據用戶設置的檢測土壤性質周期，定期調用 Z軸工作臂拾取土壤檢測器，利用Z軸工作臂帶動土壤檢測器移至檢測位置，通過利用Z軸工作臂的下移，使土壤檢測器插入土壤，智能控制裝置接收土壤檢測器檢測到的數據，并將數據傳到用戶端，用于用戶分析土壤酸堿度、濕度、土壤元素，檢測結束后，將土壤檢測器送回工具臺。本優化方案實現了對土壤性質的定期檢測，以便根據土壤情況及時采取相應措施，以滿足作物在不同生長時期的需求。

作為優化，智能控制裝置根據土壤檢測器檢測到的土壤濕度，判斷是否需要對作物進行灌溉，如果需要灌溉，智能控制裝置調用Z軸工作臂拾取灌溉器，利用Z軸工作臂帶動灌溉器移至作物上方，通過灌溉器對作物進行灌溉，灌溉結束后，將灌溉器送回工具臺。通過本優化方案的設置，實現了根據土壤濕度對種植區域的自動灌溉，從而保證了灌溉的及時性。