本技术涉及一款智能温室番茄信息采集多级升降系统,属于现代农业机械技术。该系统通过多级升降模块协同作业,实现对地面至3-4米高度番茄作物信息的全方位采集,特别适合垂直种植的番茄植株监测。系统安装在无人车平台上,采用激光雷达导航技术,实现精确路径规划和关键作物信息采集。升降模块由直流电机驱动,通过齿轮与齿条啮合带动次级框架上下移动,步进电机驱动滚珠丝杆调整视觉传感器高度,实现对番茄植株多点位、精细化视觉信息采集。该系统能显著减少人工干预,提高作物信息采集效率和准确性,适用于现代设施农业自动化巡检任务。
背景技术
随着全球对农业生产效率和生产质量的需求不断提升,近年来现代设施农业呈现出快速增长的趋势。番茄作为一种典型的温室栽培作物,因其较高的经济价值和广泛的市场需求,在全球范围内得到了广泛的种植。在现代设施温室中,番茄植株的栽培方式为垂直栽培,垂直高度可达3-4米。为了实现对番茄植株的精细化管理,需要对植株的关键器官进行监测。在现有技术中,对番茄果实的成熟度检测、计数以及对茎叶等关键器官的监测主要依赖人工进行,该方法存在劳动强度大、效率低下的问题。尽管有通过视觉传感器等技术获取作物数据的方法,但针对番茄等垂直栽培作物,尤其高达三米以上的番茄植株,现有技术难以实现多位点、全方位的作物信息获取,限制了精细化管理的实施。因此,需要一个稳定可靠的搭载传感器的升降装置以满足番茄垂直栽培方式从低到高,多个位点获取作物信息要求。
针对以上问题,设计了一种应用于温室番茄作物信息获取的多级升降装置。该装置通过多级可升降模块协同工作,利用内侧滑轨和滑块使次级模块沿直线上下滑动,直流电机通过齿轮和齿条驱动模块收缩或展开,从而实现不同高度的作物关键信息获取。其固定于模块上的视觉传感器可以通过滚珠丝杆,由步进电机驱动,实现传感器高度位置的进一步调整。考虑到番茄植株采用行垄种植、垂直栽培,该升降装置搭载在无人车平台上,保证了装置在植株间运动的稳定性,平台可通过激光雷达实时导航,确保整个平台能够实现无人化精准作业。
实现思路