[实用新型]一种用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台

说明书

本实用新型提出一种用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台，包括履带式遥控小车、升降平台装置和激光雷达搭载平台，其中升降平台装置包括底盘连接架、升降平台、4根三节式直流电动推杆和24V供电模块，激光雷达搭载平台包括激光雷达支架、高精度激光雷达、高分辨率相机、GNSS天线和60V供电模块。本实用新型采用履带式遥控小车结合升降平台搭载高精度激光雷达，解决了现有移动平台对实验场地的高要求，灵活适应不同大田的地形，操作方便且效率高，达到高通量的目标；高度可调保证了田间不同高度作物冠层三维信息采集的完整性和精确性，能够高效完成田间数据采集的任务，同时结合相机能够兼顾数据的RGB信息。

技术领域

本实用新型属于作物表型测量设备领域，尤其是一种用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台。

背景技术

随着自动化测量工具的使用，作物表型测量进入了精准科学时代并在传统农业生产和育种中起到了重要作用。滞后的表型信息获取技术导致其无法同步匹配数据量丰富的基因组学数据，严重阻碍了作物研究进程,这成为当前作物研究领域瓶颈。因此具有空间三维信息的测量方式开始走入大众视野，并逐渐在植物形态测量方面得到应用。

常见的可移动式激光雷达平台有多种。《一种可移动式激光雷达》(专利号为201721718386.5)提出基于导轨的激光雷达平台，其导轨上安装支撑平台，再由电机驱动齿轮齿条连接固定在支撑平台上的移动板，完成激光雷达的前后移动。该平台的缺点是依赖导轨移动激光雷达的位置，导轨位置固定且雷达可移动位置有限，激光雷达对于田间数据采集需要平台的搭建，费时费力。

《面向植物表型的激光扫描与深度成像组合移动式近感系统》(专利号为201820875751.1)提出面向植物的激光扫描与深度成像组合移动式近感系统。以移动式小车作为平台，激光雷达和深度图像传感器安装在移动平台的框架下，由便携电源供电，采集移动小车下方的植物数据。缺点是该移动平台结构庞大，在田间数据采集的灵活性不足，同时该平台数据采集范围针对移动平台框架下方的植物，大田三维数据采集的效率低。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台，采用履带式遥控小车结合升降平台搭载高精度激光雷达，解决了现有移动平台对实验场地的高要求，灵活适应不同大田的地形，高度的升降保证了田间不同高度作物三维信息采集的完整性，能够高效完成田间数据采集的任务。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台，包括履带式遥控小车、升降平台装置和激光雷达搭载平台，其中：升降平台装置包括底盘连接架、升降平台、4 根三节式直流电动推杆、24V供电模块和控制器盒子，底盘连接架安装在履带式遥控小车的车架平面上，4根三节式直流电动推杆的底端分别固定在底盘连接架的上表面四角，4根三节式直流电动推杆的顶端均与升降平台的下表面固定连接，4根三节式直流电动推杆的电源线分别与4个电路板相连，所述4个电路板并联封装在控制器盒子中，单刀双掷开关通过稳压同步开关与4个电路板相连，单刀双掷开关、稳压同步开关均安装在控制器盒子中，控制器盒子和24V供电模块均安装在底盘连接架上，且24V供电模块与4根三节式直流电动推杆的电路板相连，用于为4根三节式直流电动推杆供电；激光雷达搭载平台包括激光雷达支架、高精度激光雷达、高分辨率相机、GNSS天线和60V 供电模块，激光雷达支架安装在升降平台装置的升降平台上；激光雷达支架的顶部设有倾斜面，高精度激光雷达安装在倾斜面上，高分辨率相机固定安装在高精度激光雷达的上方，且高精度激光雷达与高分辨率相机均指向同一方向，其中高精度激光雷达用于采集三维作物表型的点云数据，高分辨率相机用于采集作物表型的RGB信息；GNSS天线安装在激光雷达支架上且与高精度激光雷达相连，用于获取数据采集时的GPS信息； 60V供电模块安装在激光雷达支架上且与高精度激光雷达相连，用于为高精度激光雷达供电。

进一步的，本实用新型的用于作物表型测量的履带式车载升降激光雷达平台，三节式直流电动推杆的行程是785mm-1485mm，推力为1000N。