具体技术细节
[0004] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种判断甘蔗开花状态的装置及方法,以解决上述问题。
[0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种判断甘蔗开花状态的装置,包括:位移机构、握持机构、升降机构、拍照机构、机壳、旋转机构和远程控制机构;所述机壳设置
在所述位移机构上,所述升降机构设置在所述机壳内,所述旋转机构转动安装在所述升降
机构顶端,所述握持机构可伸缩地设置在所述旋转机构内,且在伸出时与甘蔗茎秆适配卡
接,所述拍照机构可上下位移地设置在所述握持机构上,所述远程控制机构与所述位移机
构、所述握持机构、所述升降机构、所述拍照机构和所述旋转机构连接。
[0006] 本发明的有益效果是:位移机构有利于驱动装置在田间位移,并配合旋转机构选取甘蔗植株,握持机构有利于以所选取的甘蔗植株茎秆为走势,并在升降机构的抬升作用
下将握持机构以及设置在握持机构上的拍照机构抬升至甘蔗植株顶端的花穗区,拍照机构
则有利于对花穗进行拍照,并将花穗照片传输给远程控制机构用于判断开花状态,本发明
不仅有利于在试验田中实现机械化观察甘蔗开花状态,降低了实验人员的劳动强度,还提
高了对甘蔗花穗观察的精准性,增加了杂交实验的可靠性。
[0007] 在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。
[0008] 进一步,所述旋转机构包括:转动壳体、安装壳体、转动电机和转动轴;所述转动电机设置在所述安装壳体内,所述转动轴竖直设置在所述转动壳体中间,所述转动电机的输
出轴与所述转动轴连接,所述远程控制机构与所述转动电机连接。
[0009] 采用上述进一步方案的有益效果是:转动电机配合转动轴有利于将握持机构在空间中实现转动,从而使握持机构对准甘蔗种植道中的甘蔗茎秆。
[0010] 进一步,所述升降机构包括升降电机和升降杆;所述升降电机设置在所述机壳内,所述升降电机与所述升降杆连接,所述安装壳体设置在所述升降杆的顶端,所述远程控制
机构与所述升降电机连接。
[0011] 采用上述进一步方案的有益效果是:升降电机有利于驱动升降杆升降,从而实现对旋转机构、握持机构和拍照机构的升降。
[0012] 进一步,所述握持机构包括:电动伸缩缸、握持臂、握持卡爪和盖板;所述电动伸缩缸设置在所述转动壳体内,所述握持臂的两端一一对应与所述电动伸缩缸的输出轴和所述
握持卡爪连接,所述盖板可弯折地设置在所述握持臂顶端,所述远程控制机构与所述电动
伸缩缸连接。
[0013] 采用上述进一步方案的有益效果是:电动伸缩缸有利于将握持臂和握持卡爪推出至与甘蔗茎秆卡接,从而实现以甘蔗茎秆的走向为路径,并在升降机构的作用下位移至甘
蔗顶端的花穗区。
[0014] 进一步,所述握持臂上设置有升降孔,所述升降孔为上下方向的通孔,所述盖板设置在所述升降孔上方。
[0015] 采用上述进一步方案的有益效果是:盖板有利于在拍照机构未上升至握持臂顶端时将升降孔遮住,避免在沿着甘蔗茎秆上升过程中甘蔗叶等杂质进入升降孔损坏摄像头。
[0016] 进一步,所述拍照机构包括:摄像头、升降齿条、限位槽、动力齿轮和动力电机;所述限位槽为设置在所述升降孔内壁上的凹槽状结构,所述升降齿条为一端设置有齿形结构
的条状结构,所述升降齿条可上下位移地与所述升降孔内壁抵接,所述动力电机设置在所
述握持臂内部,且输出轴与所述动力齿轮连接,所述动力齿轮与所述升降齿条设置有齿形
结构的一端啮合,所述摄像头安装在所述升降齿条远离齿形结构的一端,所述摄像头远离
所述升降齿条的一端与所述限位槽适配卡接,所述远程控制机构与所述摄像头和所述动力
电机连接。
[0017] 采用上述进一步方案的有益效果是:动力齿轮和升降齿条啮合有利于在动力电机的动力下将安装在升降齿条上的摄像头在升降孔中上下位移,从而在握持机构上升至甘蔗
顶端花穗区后,将摄像头上升至握持臂顶端对花穗进行拍照。
[0018] 进一步,所述盖板为柔性板状结构,所述盖板的一端固定在所述握持臂顶端。
[0019] 采用上述进一步方案的有益效果是:柔性盖板有利于在摄像头上升过程中将盖板顶开,并在摄像头下降至升降孔内后自动遮住升降孔,实现对摄像头的保护。
[0020] 进一步,所述位移机构为多个设置在所述机壳底部的轮状结构,所述远程控制机构与所述位移机构连接。
[0021] 采用上述进一步方案的有益效果是:位移机构有利于驱动装置在试验田中位移至所选定的检测位置,以及在对单个甘蔗植株检测结束后位移到握持机构与另一个甘蔗茎秆
卡接,避免了实验人员下田检测,降低了实验人员劳动强度。
[0022] 一种判断甘蔗开花状态的方法,包括以下步骤:
[0023] S1:利用位移机构将装置位移到相邻两个甘蔗种植道之间;
[0024] S2:位移机构在相邻两个甘蔗种植道之间前后运动,并利用旋转机构将握持机构对准步骤S1中任意一个甘蔗种植道上的甘蔗茎秆;
[0025] S3:握持机构伸出,并与步骤S2中甘蔗种植道上的甘蔗茎秆适配卡接;
[0026] S4:利用升降机构将握持机构沿着甘蔗茎秆向上位移至顶端的花穗区;
[0027] S5:拍照机构上升至握持机构顶端,并对甘蔗花穗进行拍照;
[0028] S6:拍照机构将所拍摄的花穗照片传输给远程控制机构;
[0029] S7:远程控制机构判断步骤S2中握持机构所卡接甘蔗的花穗是否满足杂交要求;
[0030] S8:若满足杂交要求则远程控制机构将判断结果传输给操作者,若不满足杂交要求则重复上述步骤2‑7。
[0031] 本发明的有益效果是:通过位移机构、旋转机构和握持机构选定甘蔗后,在升降机构和拍照机构的作用下,有利于对甘蔗顶端的花穗进行拍照,拍照机构与远程控制机构之
间的数据传输,以及远程控制机构对所传输数据的判断有利于实现对甘蔗开花状态的检
测,从而得出所选定甘蔗的花粉是否符合杂交实验的结果。
[0032] 进一步,在步骤S7中,远程控制机构将花穗照片与数据库中边抽穗边开花状态的照片进行对比,若两者相似度大于预设值,则花穗为边抽穗边开花状态,满足杂交要求。
[0033] 采用上述进一步方案的有益效果是:有利于将所拍摄的花穗照片与数据库已经存储的甘蔗的三种不同开花状态进行比对,从而判断所选定的甘蔗花穗是否满足杂交要求。
法律保护范围
涉及权利要求数量10:其中独权2项,从权-2项
1.一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,包括:位移机构(1)、握持机构(2)、升降机构(3)、拍照机构(4)、机壳(5)、旋转机构(6)和远程控制机构;
所述机壳(5)设置在所述位移机构(1)上,所述升降机构(3)设置在所述机壳(5)内,所述旋转机构(6)转动安装在所述升降机构(3)顶端,所述握持机构(2)可伸缩地设置在所述旋转机构(6)内,且在伸出时与甘蔗茎秆适配卡接,所述拍照机构(4)可上下位移地设置在所述握持机构(2)上,所述远程控制机构与所述位移机构(1)、所述握持机构(2)、所述升降机构(3)、所述拍照机构(4)和所述旋转机构(6)连接。
2.根据权利要求1所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述旋转机构(6)包括:转动壳体(61)、安装壳体(62)、转动电机(63)和转动轴(64);所述转动电机(63)设置在所述安装壳体(62)内,所述转动轴(64)竖直设置在所述转动壳体(61)中间,所述转动电机(63)的输出轴与所述转动轴(64)连接,所述远程控制机构与所述转动电机(63)连接。
3.根据权利要求2所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述升降机构(3)包括升降电机(31)和升降杆(32);所述升降电机(31)设置在所述机壳(5)内,所述升降电机(31)与所述升降杆(32)连接,所述安装壳体(62)设置在所述升降杆(32)的顶端,所述远程控制机构与所述升降电机(31)连接。
4.根据权利要求2所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述握持机构(2)包括:电动伸缩缸(21)、握持臂(22)、握持卡爪(23)和盖板(24);所述电动伸缩缸(21)设置在所述转动壳体(61)内,所述握持臂(22)的两端一一对应与所述电动伸缩缸(21)的输出轴和所述握持卡爪(23)连接,所述盖板(24)可弯折地设置在所述握持臂(22)顶端,所述远程控制机构与所述电动伸缩缸(21)连接。
5.根据权利要求4所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述握持臂(22)上设置有升降孔(221),所述升降孔(221)为上下方向的通孔,所述盖板(24)设置在所述升降孔(221)上方。
6.根据权利要求5所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述拍照机构(4)包括:摄像头(41)、升降齿条(42)、限位槽(43)、动力齿轮(44)和动力电机(45);所述限位槽(43)为设置在所述升降孔(221)内壁上的凹槽状结构,所述升降齿条(42)为一端设置有齿形结构的条状结构,所述升降齿条(42)可上下位移地与所述升降孔(221)内壁抵接,所述动力电机(45)设置在所述握持臂(22)内部,且输出轴与所述动力齿轮(44)连接,所述动力齿轮(44)与所述升降齿条(42)设置有齿形结构的一端啮合,所述摄像头(41)安装在所述升降齿条(42)远离齿形结构的一端,所述摄像头(41)远离所述升降齿条(42)的一端与所述限位槽(43)适配卡接,所述远程控制机构与所述摄像头(41)和所述动力电机(45)连接。
7.根据权利要求4所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述盖板(24)为柔性板状结构,所述盖板(24)的一端固定在所述握持臂(22)顶端。
8.根据权利要求1所述一种判断甘蔗开花状态的装置,其特征在于,所述位移机构(1)为多个设置在所述机壳(5)底部的轮状结构,所述远程控制机构与所述位移机构(1)连接。
9.一种判断甘蔗开花状态的方法,其特征在于,基于上述权利要求1‑8任一项所述的一种判断甘蔗开花状态的装置,判断甘蔗开花状态的方法包括以下步骤:
S1:利用位移机构(1)将装置位移到相邻两个甘蔗种植道之间;
S2:位移机构(1)在相邻两个甘蔗种植道之间前后运动,并利用旋转机构(6)将握持机构(2)对准步骤S1中任意一个甘蔗种植道上的甘蔗茎秆;
S3:握持机构(2)伸出,并与步骤S2中甘蔗种植道上的甘蔗茎秆适配卡接;
S4:利用升降机构(3)将握持机构(2)沿着甘蔗茎秆向上位移至顶端的花穗区;
S5:拍照机构(4)上升至握持机构(2)顶端,并对甘蔗花穗进行拍照;
S6:拍照机构(4)将所拍摄的花穗照片传输给远程控制机构;
S7:远程控制机构判断步骤S2中握持机构(2)所卡接甘蔗的花穗是否满足杂交要求;
S8:若满足杂交要求则远程控制机构将判断结果传输给操作者,若不满足杂交要求则重复上述步骤2‑7。
10.根据权利要求9所述一种判断甘蔗开花状态的方法,其特征在于,在步骤S7中,远程控制机构将花穗照片与数据库中边抽穗边开花状态的照片进行对比,若两者相似度大于预设值,则花穗为边抽穗边开花状态,满足杂交要求。