[发明专利]作物冠层表型与同化同步测量机器人

说明书

本发明实施例提供了一种作物冠层表型与同化同步测量机器人，在箱体内设置有水平的、可移动的第一滑轨，传感器箱可移动的设置在第一滑轨上；传感器箱内包括CO₂浓度传感器、激光雷达传感器、GPS定位装置和第一图像传感器，通过CO₂浓度传感器和第一图像传感器结合确定出箱体内作物冠层的同化速率和蒸腾速率，实现箱体内作物冠层的同化测量；同时，通过激光雷达传感器、GPS定位装置以及kinect传感器和第二图像传感器，确定出箱体内作物冠层表型信息，实现箱体内作物冠层表型测量。本发明实施例中提供的作物冠层表型与同化同步测量机器人可以实现作物冠层表型与同化同步测量，实现对作物的生长过程进行全面的监控。

技术领域

本发明涉及农业信息与智能装备技术领域，更具体地，涉及作物冠层表型与同化同步测量机器人。

背景技术

高产、高效、优质、安全的粮食生产是农业生产最重要的目的，作物的生产过程主要涉及到形态结构和生理生化两方面内容的监测与调控。其中，作物的形态结构主要涉及到作物生态结构表型监测，作物的生理生化主要涉及到作物同化生物量监测，生物量的来源为光合作用，将光能转化为化学能，提高光能转化率是提高生物量的有效途径。因此，研制可同时测量作物在大田环境下的形态结构表型和作物同化速率测量装置，具有重要意义和应用前景。

在作物形态结构表型测量方面，目前包括基于无人机的群体表型测量、基于无人地面车的作物群体和单株表型测量、基于可见光或激光雷达的单株和群体表型测量、基于显微CT的组织尺度表型测量等解决方案。在植物同化速率测量方面，目前同化生物量分配对作物的生长、竞争及结构的形成有重要的影响，是作物生长的关键，也是作物生长模型中的薄弱环节，目前生态系统模型模拟中所用的大多数同化生物量分配模型是经验性的。国内外研究学者在植物同化速率定量化测量方面开展了大量工作，目前主要是通过构建叶片尺度的微环境，通过测量CO₂浓度的变化测定单叶光合速率，典型产品如PTM48和LI6800光合作用测量系统等，还有研究学者在作物群体尺度方面，提出了一种垂直开启式自动冠层同化箱和一种群体光合气体交换测量系统CAPTS-100，可测定植物群体尺度的光合速率，但是上述的同化箱或测量系统CAPTS-100在应用时，均无法实现作物冠层表型与同化的同步测量，无法对作物的生长过程进行全面的监控。

发明内容

为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供了一种作物冠层表型与同化同步测量机器人。

本发明实施例提供了一种作物冠层表型与同化同步测量机器人，包括：箱体；

所述箱体包括顶箱面、第一左侧箱面、第一右侧箱面、第一前箱门和第一后箱门，所述箱体的底箱面为空；所述第一左侧箱面和所述第一右侧箱面平行且竖直设置，所述第一左侧箱面和所述第一右侧箱面均与所述顶箱面固定连接，所述第一前箱门和所述第一后箱门均与所述顶箱面可旋转连接；

所述箱体内的固定高度处设置有水平的、可移动的第一滑轨，所述第一滑轨的两端分别与所述第一左侧箱面和所述第一右侧箱面连接；

所述箱体内还设置有传感器箱，所述传感器箱可移动的设置在所述第一滑轨上；所述传感器箱内包括CO₂浓度传感器、激光雷达传感器、GPS定位装置和第一图像传感器；

所述箱体内靠近所述第一左侧箱面或靠近所述第一右侧箱面还设置有竖直的、可移动的侧部传感器轴，所述侧部传感器轴上设置有kinect传感器和第二图像传感器。

优选地，所述箱体内还包括：第二滑轨和第三滑轨；

所述第二滑轨和所述第三滑轨分别水平设置在所述第一左侧箱面和所述第一右侧箱面上的所述固定高度处，所述第一滑轨的一端通过所述第二滑轨与所述第一左侧箱面连接，所述第一滑轨的另一端通过所述第三滑轨与所述第一右侧箱面连接。

优选地，还包括：第一底座梁、第二底座梁和车轮；