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申请/专利权人：华中农业大学

摘要：本发明涉及一种设施盆栽表型智能检测系统及应用方法。系统包括表型检测流水线式平台、盆栽自动化调度系统和智能搬运移动机器人。系统能够自动化完成盆栽的表型数据获取、保存及搬运任务。表型检测流水线式平台集成多种成像装置，实现盆栽的精准检测；盆栽自动化调度系统集成Web操作界面、MQTT服务、智能表型检测任务规划模块，用户可进行设备任务调配与设备管理；智能搬运机器人则通过双轮差速驱动、激光雷达和深度相机等技术，实现设施场景环境建图、目标检测与精准搬运。系统通过可调尺寸抱夹装置，确保对不同尺寸盆栽的灵活抓取与搬运。整体系统提升了设施盆栽表型检测的自动化与智能化水平。

主权项：1.一种设施盆栽表型智能检测系统，其特征在于，包括表型检测流水线式平台、盆栽自动化调度系统和智能搬运移动机器人；所述表型检测流水线式平台，用于实现流水线植物盆栽作物表型数据的获取和保存，包括作物表型成像暗室、流水线式盆栽传输装置、控制装置、表型数据处理系统、表型数据存储库，以及在流水线预定位置设置的多个传感器，这些传感器包括雷达装置、光学成像装置、荧光成像装置和高光谱成像装置；所述盆栽自动化调度系统，用于设施场景下自动化表型检测工作中机器人搬运任务的管理，支持多种表型检测设备和多台搬运机器人的工作调配；该系统包括智能表型检测任务规划模块、MQTT服务模块和Web操作界面；所述智能搬运移动机器人，用于盆栽的自动化搬运，包括移动机器人平台和可调尺寸移动抱夹装置；所述移动机器人平台采用双轮差速的驱动方式，包括遥控器、遥控器接收机、电池、轮毂电机、驱动器、激光雷达、深度相机、机器人控制板和边缘计算卡；所述遥控器接收机连接在所述机器人控制板上，用于接收遥控器数据并转发给机器人控制板，所述驱动器通过CAN总线方式接收机器人控制板的数据，并输出电流控制所述轮毂电机；所述深度相机连接在所述边缘计算卡上，用于采集周围环境图像和深度信息，实时障碍物、盆栽和盆栽编号的检测；所述激光雷达连接在所述边缘计算卡上，用于场景环境的SLAM建图、机器人实时位置信息反馈和目标位置识别；所述机器人控制板通过串口连接与所述边缘计算卡进行通讯；所述边缘计算卡作为数据处理的核心，包含激光雷达建图模块、路径规划模块、深度相机避障模块、盆栽编码识别定位模块、三维空间感知模块、自动充电模块和任务管理模块，负责处理各种传感器数据和执行相应的算法；所述可调尺寸移动抱夹装置通过单个伺服电机控制整体的上下运动，通过CAN通讯方式受所述机器人控制板控制，所述可调尺寸移动抱夹装置包括运动滑台、伺服电机、底座、角度调节装置和末端执行装置，确保能够灵活、准确地抓取和搬运不同尺寸的盆栽；所述可调尺寸移动抱夹装置包括底座1、角度调节装置2和末端执行装置3；所述角度调节装置2安装在所述底座1中，包含花键21和与之匹配的键槽22，所述键槽22焊接在底座1上，用于限制所述花键21相对底座1的转动；所述花键21下方连接有限位结构211，所述限位结构211内部设有内六角槽口的限位孔2111；所述末端执行装置3包括光轴31、轴套32、导向机构33和夹爪34；所述光轴31顶端设置有与限位孔2111相对应的限位柱311，通过所述限位孔2111和所述限位柱311使所述光轴31相对底座1固定，所述光轴31还开设有一固定孔312，所述轴套32套设在光轴31上，可进行轴向位移，所述轴套32内设有阶梯槽321，所述导向机构33包括导向孔331、导向柱332以及弹簧333，该导向孔331开设在所述轴套32的中部，该导向柱332固定在所述光轴31固定孔312中，所述弹簧333套设在光轴31上且位于轴套32内，所述夹爪焊接在所述轴套32上，用于抓取物品；通过上部齿轮花键结构可旋转手动调整抱夹花盆尺寸大小，通过光轴加导向销限制夹爪的活动范围，下部设计弹簧顶起夹爪辅助夹爪保持在张开位置；抱紧时，机构随移动滑台向上运动，抱夹花盆时通过盆栽重力将夹爪向下压动，夹爪受导向销限制收紧，实现盆栽抱紧。

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