[发明专利]无人机式草原植被样方识别采集称重一体装置

权利要求书

1.无人机式草原植被样方识别采集称重一体装置，其特征是：包括无人机(1)、无人机支架(2)、机械手滑轨(3)，左机械手(4)、右机械手(5)、切断机构(6)、识别系统(7)以及称重系统(8)，其中，

无人机(1)包括具有飞行能力的无人机主体(11)、无人机摄像头(12)、采集综合控制模块(13)、电池(14)、无线信号收发装置，所述的无人机摄像头(12)用于采集草原地面信息，并将信息通过无线信号收发装置发送至远程控制端，远程控制端向无线信号收发装置发送信号，控制无人机主体(11)升降；

所述的无人机支架(2)固定在无人机主体(11)下方，无人机支架(2)上固定有称重横移电缸(21)和机械手滑轨升降电缸(22)，所述的称重横移电缸(21)的电缸轴水平设置，称重横移电缸(21)的电缸轴前端通过竖直的称重连接杆(23)与称重系统(8)固定连接，称重横移电缸(21)伸缩时，能带动称重系统(8)横移，所述的机械手滑轨升降电缸(22)的电缸轴竖直设置，所述的机械手滑轨升降电缸(22)的电缸轴下端与机械手滑轨(3)固定连接，机械手滑轨升降电缸(22)伸缩时，能带动机械手滑轨(3)、左机械手(4)、右机械手(5)、切断机构(6)和识别系统(7)整体上下移动；

所述的机械手滑轨(3)包括上滑轨(31)、左机械手固定块(32)、右机械手滑块(33)、机械手横移电缸(34)、左连接架(35)和右连接架(36)，所述的左机械手固定块(32)固定在机械手滑轨升降电缸(22)的电缸轴下端，

上滑轨(31)水平设置，左机械手固定块(32)固定在上滑轨(31)上，右机械手滑块(33)滑动设置在上滑轨(31)上，机械手横移电缸(34)一端固定在左机械手固定块(32)上，另一端固定在右机械手滑块(33)上，机械手横移电缸(34)伸缩时，能使右机械手滑块(33)远离或靠近左机械手固定块(32)，所述的左连接架(35)的上端与左机械手固定块(32)固定连接，右连接架(36)的上端与右机械手滑块(33)固定连接，所述的左连接架(35)和右连接架(36)竖直设置；

所述的左机械手(4)包括左半环体(41)，左半环体(41)左端与左连接架(35)的下端固定连接，所述的左半环体(41)的下部设置有水平的左切槽(42),

所述的右机械手(5)包括右半环体(51)，右半环体(51)右端与右连接架(36)的下端固定连接，所述的右半环体(51)的下部设置有水平的右切槽(52),

所述的左半环体(41)右端和右半环体(51)左端能相互对齐合抱形成一完整环体；

所述的切断机构(6)包括驱动电机(61)、主动轮(62)、刀片丝杆(63)、从动轮(64)、皮带(65)、刀片滑块(66)以及刀片(67)，所述的驱动电机(61)固定在右半环体(51)的右端或右连接架(36)下端，驱动电机(61)的转轴与主动轮(62)的轮心连接，所述的刀片丝杆(63)左端定位在右半环体(51)上，且刀片丝杆(63)能相对于右半环体(51)旋转，所述的从动轮(64)轮心固定在刀片丝杆(63)右端，主动轮(62)和从动轮(64)通过皮带(65)传动连接，所述的刀片滑块(66)安装在刀片丝杆(63)上，刀片(67)的右端固定在刀片滑块(66)上，刀片(67)左侧面为锋锐尖面，所述的刀片(67)左端正对着右切槽(52)，

当左半环体(41)与右半环体(51)合抱形成一完整环体，左切槽(42)与右切槽(52)对齐，驱动电机(61)能驱动主动轮(62)旋转，使刀片滑块(66)向左滑动，刀片(67)左移从右切槽(52)横切进入左切槽(42)中，使该完整环体成为一底部由刀片(67)刀身组成的上开口桶体；

所述的识别系统(7)包括横向安装板(71)、白光灯(72)、高光谱相机(73)以及激光雷达(74)，所述的横向安装板(71)安装在右半环体(51)的上部，当左半环体(41)与右半环体(51)合抱形成一完整环体时，所述的横向安装板(71)位于该环体正上方，能遮挡照进环体内侧的阳光，所述的白光灯(72)、高光谱相机(73)以及激光雷达(74)均安装在横向安装板(71)上，

白光灯(72)将环体内空间照亮，使环体内充满亮度一定的光线，所述的高光谱相机(73)采集位于环体内的植被样方的光谱信息，并将该信息通过信号线发送至采集综合控制模块(13)，所述的激光雷达(74)能将激光信号向下射出，并接收经植被样方反射的激光信号，从而得出植被样方的高度及面积，所述的激光雷达(74)将测得的植被样方高度及面积信息通过信号发射器发送至采集综合控制模块(13)，采集综合控制模块(13)通过将获得的植被样方光谱信息与已知的植被光谱信息对比，即可获知位于环体内的植被样方属于何种植被，通过环体内的植被样方的高度及面积信息获知植被样方长势状态；

称重系统(8)包括上端开口的收集碗(81)、热干风机(82)、称重秤板(83)以及碗底开合电缸(84)，所述的收集碗(81)与称重连接杆(23)下端固定连接，左半环体(41)、右半环体(51)合抱形成的环体横截面形状与收集碗(81)的横截面形状相适应，所述的热干风机(82)固定在收集碗(81)侧面，能向收集碗(81)内吹风，对位于收集碗(81)内的植被样方烘干，所述的称重秤板(83)固定在收集碗(81)的底板上表面，能对位于收集碗(81)内的植被样方称重，所述的收集碗(81)的底板与收集碗(81)的侧板铰接配合，碗底开合电缸(84)与称重连接杆(23)固定连接，碗底开合电缸(84)的电缸轴与收集碗(81)的底板固定连接，所述的碗底开合电缸(84)伸缩时，能带动收集碗(81)的底板开合。