(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210604562.1 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 山东农业大 学 地址 271018 山 东省泰安市岱宗大街61号 (72)发明人 刘平　宋绪斌　张旭　李祥　 朱俊科　李扬　 (74)专利代理 机构 山东誉丰合创知识产权代理 有限公司 37384 专利代理师 李洵 (51)Int.Cl. F16M 11/42(2006.01) F16M 11/20(2006.01) F16M 11/04(2006.01) F16M 11/18(2006.01) G01D 11/30(2006.01)G01D 21/02(2006.01) H04L 67/12(2022.01) H04L 67/125(2022.01) H04W 4/38(2018.01) G16Y 10/05(2020.01) G16Y 20/10(2020.01) G16Y 20/20(2020.01) G16Y 40/10(2020.01) G16Y 40/30(2020.01) G16Y 40/35(2020.01) G06Q 50/02(2012.01) (54)发明名称 面向田间的轨道式高通量作物表型采集平 台及方法 (57)摘要 本申请公开了一种面向田间的轨道式高通 量作物表型采集平台及方法， 包括： 平行设置的 轨道支架， 设置在轨道支架之间的横梁机构， 横 梁机构与轨道支架活动连接； 活动设置在横梁机 构上的天车机构， 天车机构上设置信息采集装 置， 信息采集装置与远程控制模块通信连接。 将 轨道支架设置在需要进行作物表型采集的田地 中， 通过控制横梁支架和天车机构可以控制信息 采集装置到达田地作物的任一位置， 进而避免了 传统技术中进行作物表型采集时大田自身地理 因素的问题， 提高了田间作物表型信息获取的效 率。 信息采集装置以物联网技术为核心， 大数据 平台为基础， 智 能终端为手段， 建立一个作物田 间智能管理系统， 实现作物田间动态化、 智能化、 自动化和数据化管理。 权利要求书2页 说明书6页 附图6页 CN 114992485 A 2022.09.02 CN 114992485 A 1.一种面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 包括： 平行设置的轨 道支架， 设置在轨道支架之 间的横梁机构， 所述横梁机构与所述轨道支架活动连接； 活动设 置在所述横梁机构上 的天车机构， 所述天车机构上设置信息采集装置， 所述信息采集装置 与远程控制模块 通信连接 。 2.根据权利要求1所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述轨道支架包括固定架， 固定设置在所述固定架上的U型轨道。 3.根据权利要求2所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述固定架包括多个， 沿所述U型轨道均匀设置； 所述固定架包括竖直设置的矩形支座， 固定 设置在所述矩形支 座上的支撑件； 所述U 型轨道包括对称设置的圆柱形轨道， 两个圆柱形轨 道分别设置在纵向U型轨道 支座上， 所述U型轨道 支座与所述支撑件固定连接 。 4.根据权利要求2或3所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在 于， 所述横梁机构包括横梁和设置在所述横梁两端的纵向轨道车， 所述 纵向轨道车与所述U 型轨道滑动连接 。 5.根据权利要求4所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述纵向轨道车包括轨道车架， 所述轨道车架包括第一连接板， 设置在第一连接板上 的横梁 支架， 所述横梁支架用于固定所述横梁， 设置在所述横梁支架底部与所述第一连接板固定 连接的承重轮连接架； 所述承重轮连接架两端对称设置承重轮组， 所述承重轮组之间设置 纵向位置传感器， 所述纵向位置传感器与所述第一连接板固定连接； 相邻所述承重轮组设 置侧抱轮组， 所述侧抱轮组底部固定设置有固定座； 所述承重轮连接架一侧的所述固定座 设置主动轮和第一电机， 所述第一电机的转动输出轴与所述主动轮的转轴固定连接； 另一 侧的所述固定座设置第一从动轮， 所述第一从动轮与所述主动轮对称设置 。 6.根据权利要求5所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述侧抱轮组包括对称设置的悬臂支座， 所述悬臂支座上设置有侧抱轮， 所述悬臂支座之间 设置张紧弹簧， 所述张紧弹簧的两端分别与两侧的所述悬臂 支座固定连接 。 7.根据权利要求5所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述横梁机构包括横梁主体， 固定设置在所述横梁主体两侧的横梁托板， 所述横梁托板与所 述横梁支架固定连接； 所述横梁主体底部的对称设置轨道固定支座， 所述轨道固定支座上 设置有横向轨道， 所述天车机构与所述横向轨道滑动连接； 所述横梁主体穿插设置第一同 步轴， 所述第一同步轴两端分别与所述第一从动轮转动连接， 所述横梁主体上固定设置有 同步轴轴承， 所述第一同步轴穿过 所述同步轴 轴承。 8.根据权利要求7所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述天车机构包括第二连接板， 所述第二连接板朝向所述横向轨道的一侧设置有天车轮固定 架， 所述天车轮固定架上设置有天车轮组， 所述 天车轮组包括轮毂电机轮和第二从动轮； 所 述第二连接板另一侧设置天车支座， 所述天车支座上固定设置天车智能控制箱， 所述天车 智能控制箱 一侧设置横向位置传感器， 所述 天车智能控制箱分别与所述轮毂电机轮和横向 位置传感器电连接 。 9.根据权利要求8所述的面向田间的轨道式高通量作物表型采集平台， 其特征在于， 所 述信息采集装置与所述天车智能控制箱支架设置有伸缩机构， 所述伸缩机构包括固定壳 体， 所述固定壳体与所述 天车智能控制箱底部固定连接， 所述固定壳体内设置有滑动轨道，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114992485 A 2所述滑动轨道内滑动设置滑台； 牵引绳的一端与所述滑台的一端固定连接， 所述牵引绳通 过滑轮组后另一端固定设置在牵引轮上； 所述牵引轮对应牵引绳设置两组， 所述牵引轮固 定设置在第二同步轴 上， 所述第二同步轴的一端有第二电机的转动输出轴固定连接， 所述 第二电机固定设置在所述固定壳体上； 所述滑台的另一端固定设置传感器支座， 所述传感 器支座上固定设置所述信息采集装置 。 10.一种面向田间的轨道式高通量作物表型采集方法， 其特征在于， 采用权利要求1 ‑9 任一项所述的面向田间的轨道式 高通量作物表型采集平台， 所述方法包括： 利用无线信号传输检测指令至高通量作物表型采集平台， 高通量作物表型采集平台开 始运作； 第一电机运转带动纵向轨道车主动轮沿U型轨道移动， 利用纵向位置传感器实现精准 定位， 待纵向轨道车移动至检测区域， 天车智能控制箱控制 轮毂电机轮运转带动天车机构 沿横向轨道移动， 利用横向位置传感器实现精准定位， 第二电机运转带动牵引轮转动， 牵引 绳在牵引轮的转动下带动伸缩滑台沿竖向上下移动， 带动信息采集装置进 行作物不同高度 冠层表型信息采集工作； 待上一步采集完成后， 第一电机运转带动纵向轨道这前进至下一检测点， 天车智能控 制箱控制轮毂电机轮反转沿横向轨道移动， 信息采集装置继续进行作物表型信息采集工 作； 重复步骤上述步骤至检测区域扫描完成， 将所采集数据利用无线信号传输至智能管理 系统， 智能管理系统对实时数据进行分析处理， 并基于作物生长环境信息采集模块所采集 信息对需要管理的区域生成控制 信号并通过大数据平台传输给远程控制模块， 实现田间作 物智能管理。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114992485 A 3