一种田间车载虫情信息采集工具

本实用新型涉及植保设备技术领域，特别涉及一种田间车载虫情信息采集工具。

背景技术：

田间虫情调查工作是植保工作中防治病虫害的重要环节，高效率的田间虫情调查工作能够及时做好农作物病虫害测报及防治工作,确保准确测报、适时防治,保证农作物安全。目前植保农艺师们还是需要亲自下田去采集田间虫情信息，需要忍受田间的高温和昆虫的侵扰，导致工作人员工作强度非常大，降低了田间虫情信息采集的效率。

因此，如何降低基层人员田间调查的劳动强度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种田间车载虫情信息采集工具，解决了田间虫情信息采集设备的自动化程度低，操作繁琐的问题，能够减轻基层人员的劳动强度，同时提高基层人员田间调查的效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种田间车载虫情信息采集工具，包括行走机构、平台、旋转机构、伸缩臂、传动节、水平伸缩臂、水平旋转机构、垂直滑轨和摄像机，所述行走机构设置于所述平台底部，所述伸缩臂的末端通过所述旋转机构与所述平台传动连接，所述水平伸缩臂的末端通过所述传动节与所述伸缩臂的前端连接，所述水平旋转机构设置于所述水平伸缩臂的前端，所述垂直滑轨与所述水平旋转机构连接，所述摄像机安装于所述垂直滑轨上。

优选地，所述伸缩臂包括节管、伸缩电机、伸缩丝轴和伸缩电机控制芯片，所述伸缩丝轴设置在所述节管内，所述伸缩丝轴与所述伸缩电机连接，所述伸缩电机控制芯片与所述伸缩电机连接。

优选地，还包括设置于所述节管上且靠近所述伸缩电机端的管封板，所述管封板上设有用于安装所述伸缩丝轴的圆孔，所述圆孔上设有内螺纹，且所述伸缩丝轴上设有与所述内螺纹配合的外螺纹。

优选地，还包括设置于所述节管上且远离所述伸缩电机端的棱柱体。

优选地，所述伸缩臂还设置有长度传感器，所述长度传感器设置有卷轴，所述卷轴中的导线的末端卡接有卡扣，所述卡扣设置在所述伸缩臂的另一端。

优选地，所述伸缩电机包括电机主体、自锁式减速机和传动轴，所述传动轴的一端与所述自锁式减速机传动连接，所述自锁式减速机与所述电机主体电连接。

优选地，所述旋转机构包括旋转电机、旋转电机控制芯片、旋转接头、旋转部、旋转卡扣、齿轮和动力杆，所述旋转电机与所述旋转接头连接；所述旋转接头通过所述动力杆和所述旋转卡扣与所述旋转部连接，所述旋转部与所述伸缩臂连接，所述旋转部与所述垂直滑轨固定连接，所述旋转接头与所述齿轮连接。

优选地，所述垂直滑轨包括滑轨电机、导轨和滑座，所述滑座与所述导轨滑动连接，所述滑轨电机与所述滑座连接。

优选地，所述导轨上设置有齿轮条，且所述滑轨电机上连接与所述齿轮条配合的齿轮棍。

优选地，还包括设置于所述平台上的绳索和张紧卷收器，所述绳索的一端与所述张紧卷收器连接，所述绳索的另一端与所述水平伸缩臂连接。

本实用新型所提供的田间车载虫情信息采集工具，包括行走机构、平台、旋转机构、伸缩臂、传动节、水平伸缩臂、水平旋转机构、垂直滑轨和摄像机，所述行走机构设置于所述平台底部，所述伸缩臂的末端通过所述旋转机构与所述平台传动连接，所述水平伸缩臂的末端通过所述传动节与所述伸缩臂的前端连接，所述水平旋转机构设置于所述水平伸缩臂的前端，所述垂直滑轨与所述水平旋转机构连接，所述摄像机安装于所述垂直滑轨上。本实用新型所述的田间车载虫情采集装置自动化程度较高，其运行控制依靠调查人员在平台上通过控制面板向拍摄臂发送指令，使得调查人员只需坐在平台上就可以利用可自动伸缩折叠的拍摄臂探查农田作物的受损害情况和作物表面害虫的种类和数量。本实用新型可大大减低调查人员在田间调查中的工作量和劳动强度，真正提高害虫田间调查工作的自动化和信息化水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；

图2为图1所示的平台结构示意图；

图3为图1所示的伸缩臂结构示意图；

图4为图3所示的伸缩电机结构示意图；

图5为图3所示的长度传感器结构示意图；

图6为图1所示的传动节结构示意图；

图7为图1所示的水平旋转机构结构示意图；

图8为图1所示的垂直滑轨结构示意图。

其中，图1-图8中：

行走机构—1，平台—2，旋转机构—3，伸缩臂—4，节管—401，伸缩电机—402，电机主体—4021，自锁式减速机—4022，传动轴—4023，伸缩丝轴—403，伸缩电机控制芯片—404，管封板—405，圆孔—406，长度传感器—407，卷轴—4071，导线—4072，卡扣—4073，可导电滑轮—4074，棱柱体—408，传动节—5，转轴电机—501，齿轮—502，中轴杆—503，轴杆—504，连接带—505，水平伸缩臂—6，水平旋转机构—7，旋转电机—701，旋转电机控制芯片—702，旋转接头—703，旋转部—704，旋转卡扣—705，齿轮—706，动力杆—707，垂直滑轨—8，滑轨电机—801，导轨—802，滑座—803，齿轮条—804，滑槽—805，滑块—806，齿轮棍—807，滚轮—808，安装座—809，摄像机—9，绳索—10，张紧卷收器—11。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图8，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图；图2为图1所示的平台结构示意图；图3为图1所示的伸缩臂结构示意图；图4为图3所示的伸缩电机结构示意图；图5为图3所示的长度传感器结构示意图；图6为图1所示的传动节结构示意图；图7为图1所示的水平旋转机构结构示意图；图8为图1所示的垂直滑轨结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，主要包括行走机构1、平台2、旋转机构3、伸缩臂4、传动节5、水平伸缩臂6、水平旋转机构7、垂直滑轨8和摄像机9，行走机构1设置于平台2底部，伸缩臂4的末端通过旋转机构3与平台2传动连接，水平伸缩臂6的末端通过传动节5与伸缩臂4的前端连接，水平旋转机构7设置于水平伸缩臂6的前端，垂直滑轨8与水平旋转机构7连接，摄像机9安装于垂直滑轨8上。

其中，行走机构1设置于平台2底部，行走机构1用于带动田间车载虫情信息采集工具进行移动，伸缩臂4的末端通过旋转机构3与平台2传动连接，水平伸缩臂6的末端通过传动节5与伸缩臂4的前端连接，水平旋转机构7设置于水平伸缩臂6的前端，伸缩臂4和水平伸缩臂6配合用于对水平旋转机构7进行位置调整，水平旋转机构7用于调整垂直滑轨8的水平角度，垂直滑轨8与水平旋转机构7连接，摄像机9安装于垂直滑轨8上，垂直滑轨8用于带动摄像机9上下移动。

具体的，在实际的应用过程当中，采集人员通过控制行走机构1将田间车载虫情信息采集工具移动至目标位置，通过控制旋转机构3对伸缩臂4的伸缩角度进行调整，调整好伸缩臂4的伸缩角度后，使伸缩臂4伸出一定长度，由于水平伸缩臂6和伸缩臂4通过传动节5连接，而传动节5为活动节，因此，水平伸缩臂6会一直处于水平状态，控制水平伸缩臂6伸出一定长度，当达到采集点后，停止水平伸缩臂6的伸出，通过调整水平旋转机构7使垂直滑轨8进行旋转，而垂直滑轨8则带动摄像机9一起进行旋转，当摄像机9的摄像头对准采集点的方向后，停止水平旋转机构7的旋转，使垂直滑轨8下降或者升高，来达到摄像机9和采集点处于同一平面，摄像机9对采集点进行拍摄或者录像，来完成田间虫情信息采集。

在此过程中，可能需要多次对伸缩臂4的角度进行调整，我们将伸缩臂4结构进一步优化，使其包括节管401、伸缩电机402、伸缩丝轴403和伸缩电机控制芯片404，伸缩丝轴403设置在节管401内，伸缩丝轴403与伸缩电机402连接，伸缩电机控制芯片404与伸缩电机402连接；且在节管401上靠近伸缩电机402的一端设置管封板405，管封板405上设有用于安装伸缩丝轴403的圆孔406，圆孔406上设有内螺纹，且伸缩丝轴403上设有与内螺纹配合的外螺纹；另外，田间车载虫情信息采集工具还包括设置于节管401上且远离伸缩电机402端的棱柱体408。横截面小的节管401套装于横截面大的节管401内部，且横截面小的节管401能在横截面大的节管401内部伸缩滑动，圆孔406内部设置有内螺纹，每个伸缩丝轴403的轴身上设置有外螺纹，使每个伸缩丝轴403的外螺纹与相对应管封板405的内螺纹旋转配合，棱柱体408外径稍大于该伸缩丝轴403的直径，用于带动下一个伸缩丝轴403共同转动，具体工作过程如下：伸缩电机402带动第一个节管401对应的伸缩丝轴403转动，由于圆孔406内部设置有内螺纹，每个伸缩丝轴403的轴身上设置有外螺纹，第一个节管401对应的伸缩丝轴403转动使第一个节管401的伸缩丝轴403和下一个节管401对应的管封板405发生螺纹转动，将伸缩丝轴403的圆周运动转变成伸缩部的直线运动，由于第一个节管401的棱柱体408能在下一个伸缩丝轴403中空内伸缩滑动但不能相对转动，当第一个节管401对应的棱柱体408接触到下一个节管401对应的管封板405时，所有节管401均伸出到最大长度，在此过程中，使用者可以根据需要的距离来随时停止水平伸缩电机402的工作，亦或是根据需要的距离来随时使伸缩电机402反转，以达到满足对需要进行虫情采集的区域的距离采集要求；另外，伸缩电机控制芯片404与智能控制系统的主芯片连接，以达到智能控制手持式田间虫情采集仪的目的。

在此过程中，第一节节管401与第二节节管401通过传动节5传动连接，第二节节管401与第三节节管401通过传动节5传动连接，传动节5起到随时调整伸缩臂4角度的目的。传动节5利用转轴电机501驱动，转轴电机501与齿轮502传动连接，齿轮502与大转轮中轴杆503传动连接，同时利用连接带505连接大转轮中轴杆503与小转轮的轴杆504，当转轴电机501启动时，转轴电机501的传动力传达给齿轮502并带动齿轮502转动，齿轮502通过大转轮中轴杆503带动大转轮和小转轮轴杆504转动，从而引发整个转轴的转动，小转轮通过一个带有卡口的连接带505与伸缩臂4连接，传动节5上装置有一个磁敏角度传感器，用于记录转轴的旋转角度以便于调整伸缩臂4姿态。

基于此，伸缩臂4还设置有长度传感器407，长度传感器407设置有卷轴4071，卷轴4071中的导线4072的末端卡接有卡扣4073，卡扣4073设置在伸缩臂4的另一端。卷轴4071旁边设置有可导电滑轮4074、电源和电信号测量元件，当伸缩臂4伸长时，伸缩臂4通过卡扣4073带动导线4072伸长，导线4072的电阻值随着导线4072长度的伸长而增加，电信号测量元件测得电信号后，信号转换元件将电信号转换为电阻值，然后通过导线电阻与导线长度换算公式将电阻转换为导线长度，导线长度近似为机械臂伸长长度，一共作业人员进行实时查看，保证采集效率。

进一步地，伸缩电机402包括电机主体4021、自锁式减速机4022和传动轴4023，传动轴4023的一端与自锁式减速机4022传动连接，自锁式减速机4022与电机主体4021电连接。在具体作业时，电机主体4021工作带动自锁式减速机4022转动，自锁式减速机4022转动带动传动轴4023转动，传动轴4023转动带动伸缩丝轴403转动，从而实现上述节管401伸缩的作用。

而同样地作为本申请中比较重要的结构为水平旋转机构7，水平旋转机构7包括旋转电机701、旋转电机控制芯片702、旋转接头703、旋转部704、旋转卡扣705、齿轮706和动力杆707，旋转电机701与旋转接头703连接，旋转接头703通过动力杆707和旋转卡扣705与旋转部704连接，旋转部704与伸缩臂4连接，旋转部704与垂直滑轨8固定连接，旋转接头703与齿轮706连接。旋转电机701与旋转接头703连接并带动旋转接头703转动；旋转接头703与旋转部704连接并带动旋转部704转动。旋转部704与垂直滑轨8固定连接并带动垂直滑轨8旋转。

进一步地，垂直滑轨8包括滑轨电机801、导轨802和滑座803，滑座803与导轨802滑动连接，滑轨电机801与滑座803连接；导轨802上设置有齿轮条804，且滑轨电机801上连接与齿轮条804配合的齿轮棍807。导轨802上滑动连接有滑座803，导轨802横截面为倒t型结构，导轨802的上表面设置有齿轮条804和滑槽805，滑座803上螺栓固定有滑轨电机801，且滑轨电机801通过旋转轴转动连接有齿轮棍807，并且齿轮棍807与齿轮条804啮合连接，滑座803的底部设置有配合滑槽805使用的滑块806，且滑块806底部转动连接有滚轮808，滑座803上表面设置有安装座809，安装座809上固定安装摄像机9，滑轨电机801的传动力通过旋转轴传递至齿轮棍807，使齿轮棍807转动，带动滑座803上下滑动，从而实现摄像机9在垂直方向上移动。

进一步地，田间车载虫情信息采集工具还包括设置于平台2上的绳索10和张紧卷收器11，绳索10的一端与张紧卷收器11连接，绳索10的另一端与水平伸缩臂6连接。平台2内部有两个张紧卷收器11，该装置发出一段绳索10，平台2顶部有一个绳索出口，绳索10末端挂住水平伸缩臂6的两端，该滑轮和绳索10被用来分担田间虫情采集装置重量。

需要说明的是，平台2设置有驾驶室和操作室，操作室包括控制面板和信息储存部，控制面板包括主控芯片、控制按钮模块、摄像头运行路径监控和显示画面模块，显示画面模块包括拍摄臂姿态监控画面和作物害虫画面，控制按钮模块以有线或无线的方式发送动作指令至主控芯片，主控芯片再将相应的动作指令信号以有线或无线的方式发送至各部件，指挥各部件完成对应的指令动作，摄像机9采集的图像信息通过有线或无线的方式发送至主控芯片，主控芯片再将图像数据通过有线或无线的方式发送至显示画面模块，通过拍摄臂姿态监控画面能够实时观察到拍摄臂的运动状态情况，通过作物害虫画面能够实时看到田间环境，实时观察害虫和作物危害状。

平台2还设置有座椅和行走部控制装置，目的是为了方便调查人员控制行走部的运动状态。

综上所述，本实施例所提供的田间车载虫情信息采集工具主要包括行走机构、平台、旋转机构、伸缩臂、传动节、水平伸缩臂、水平旋转机构、垂直滑轨和摄像机，行走机构设置于平台底部，伸缩臂的末端通过旋转机构与平台传动连接，水平伸缩臂的末端通过传动节与伸缩臂的前端连接，水平旋转机构设置于水平伸缩臂的前端，垂直滑轨与水平旋转机构连接，摄像机安装于垂直滑轨上。本申请公开的田间车载虫情信息采集工具，采集人员通过控制行走机构将田间车载虫情信息采集工具移动至目标位置，通过控制旋转机构对伸缩臂的伸缩角度进行调整，调整好伸缩臂的伸缩角度后，使伸缩臂伸出一定长度，由于水平伸缩臂和伸缩臂通过传动节连接，而传动节为活动节，水平伸缩臂会一直处于水平状态，控制水平伸缩臂伸出一定长度，当达到采集点后，停止水平伸缩臂的伸出，通过调整水平旋转机构使垂直滑轨进行旋转，而垂直滑轨则带动摄像机一起进行旋转，当摄像机的摄像头对准采集点的方向后，停止水平旋转机构的旋转，使垂直滑轨下降或者升高，来达到摄像机和采集点处于同一平面，摄像机对采集点进行拍摄或者录像，来完成田间虫情信息采集，可大大减低调查人员在田间调查中的工作量和劳动强度，真正提高害虫田间调查工作的自动化和信息化水平。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。