(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 202210815580.4 (22)申请日 2022.07.12 (71)申请人 黑龙江八一农垦大 学 地址 163000 黑龙江省大庆市高新区新 风 路5号 (72)发明人 许秀英　康烨　邱金凯　亓立强　 张伟　 (74)专利代理 机构 大庆市远东专利商标事务所 (普通合伙) 23202 专利代理师 周英华 (51)Int.Cl. A01C 7/00(2006.01) A01C 7/20(2006.01) H04N 7/18(2006.01) G06V 20/10(2022.01) (54)发明名称 自走式大豆苗情诊断补苗无人车及控制方 法 (57)摘要 本发明的自走式大豆苗情诊断补苗无人车 及控制方法， 包括车架、 信息采集装置和补苗装 置， 车架是在两个前车架立柱和两个后车架立柱 上固定了 车体框架， 在车架的前端安装了信息采 集装置、 后端安装了补苗装置， 信息采集装置包 括导向摄像头、 幼苗识别摄像头和显示器， 补苗 装置是由连接杆 І、 伸缩装置 І、 种箱、 播种电机、 播种器构成。 本发明是集农田信息监测与植物生 长状态判断于一体， 基于计算机视觉技术的方 式， 通过对采集图像的分析， 有机地得出当前田 地的大豆幼苗生长状态， 如有 缺苗、 异苗的情况， 可通过补苗装置和除异苗装置自动进行补苗和 除异苗， 省去了人力， 节约了成本， 具有结构简 单、 便于操 控、 时效性强、 准确性好， 能及时补苗、 除异苗以及信息综合度高的特点。 权利要求书2页 说明书4页 附图6页 CN 115024053 A 2022.09.09 CN 115024053 A 1.自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 包括车架、 信 息采集装置和补苗装置， 所述的车架 是在两个前车架立柱 （3） 和两个后车架立柱 （6） 上固定了车体框架 （1） ， 车体框架 （1） 与前车 架立柱 （3） 和 后车架立柱 （6） 间均通过连接件 Ⅰ（2） 用螺栓相固定组合而成， 在车架的前端安 装了信息采集装置、 后端安装了补苗装置， 其特征在于所述的前车架 立柱 （3） 下端固定连接 有转向舵机 （4） ， 转向舵机 （4） 下端转动连接有前轮 （5） ， 后车架立柱 （6） 下端固定连接有通 电钳 （7） ， 通电钳 （7） 与无刷电机车轮 （8） 连接； 所述的信息采集装置包括导向摄像头 （9） 、 幼 苗识别摄像头 （10） 和显示器 （11） ， 所述的导向摄像头 （9） 通过摄像头支架 （12） 固定安装在 车架正前方， 幼苗识别摄像头 （10） 安装在导向摄像头 （9） 后方、 并固定在车体框架 （1） 下面， 所述的显示器 （11） 安装在车体框架 （1） 的上方； 所述的补苗装置是由连接杆 І（16） 、 伸缩装 置І（17） 、 种箱 （18） 、 播种电机、 播种 器 （19） 构成， 在连接杆 І（16） 的下端固定连接了伸缩装 置І（17） ， 伸缩装置 І（17） 的另一端固定连接有种箱 （18） ， 种箱 （18） 的下方与播种器 （19） 固 定连接。 2.根据权利要求1所述的自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 其特征是在两个后车架立 柱 （6） 的后面固定了连接件 Ⅱ（28） ， 在两个连接件 Ⅱ（28） 的上方分别固定了滑动导轨 І（21） 的两端， 所述的连接杆 І（16） 上端固定有滑 块І（20） ， 滑块 І（20） 与滑动导轨 І（21） 滑动配合、 且滑动导轨 І（21） 的一端设有电机 Ⅰ。 3.根据权利要求2所述的自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 其特征是在两个连接件 Ⅱ （28） 的上方分别固定了滑动导轨 ІІ（26） ， 滑动导轨 ІІ（26） 通过滑块 ІІ（25） 连接了除异苗装 置， 所述的除异苗装置是由连接杆 ІІ（22） 、 伸缩装置 ІІ（23） 和机械手 （24） 构成； 所述的连接 杆ІІ（22） 的下端固定连接有伸缩装置 ІІ（23） ， 伸缩装置 ІІ（23） 的另一端固定连接有机械手 （24） ， 连接杆 ІІ（22） 的上端固定有滑块 ІІ（25） ， 滑块 ІІ（25） 与滑动导轨 ІІ（26） 滑动配合， 且 在滑动导轨 ІІ（26） 的一端设有电机 ІІ。 4.根据权利要求1所述的自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 其特征在于所述的伸缩装 置І（17） 包括伸缩电机 （13） 和螺旋丝杠 （14） ， 所述的伸缩电机 （13） 与连接杆 І（16） 的底端固 定连接， 伸缩电机 （13） 与螺旋丝杠 （14） 转动连接， 螺旋丝杠 （14） 与种箱 （18） 上的连接件螺 纹连接。 5.根据权利要求1所述的自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 其特征是在车体框架 （1） 的 上方安装了电控柜 （27） ， 电控柜 （27） 分别与导向摄像头 （9） 、 幼苗识别摄像头 （10） 、 转向舵 机 （4） 、 无刷电机车轮 （8） 、 电机 Ⅰ、 电机ІІ、 机械手 （24） 、 、 显示器 （1 1） 播种电机电性连接 。 6.根据权利要求5所述的自走式大豆苗情诊断补苗无人车， 其特征在于电控柜 （27） 包 含蓄电池、 单片机以及Jetso n Nano控制器。 7.自走式大豆苗情诊断补苗无 人车的控制方法， 是通过 下步骤实现的： （1） 导航摄像头通过作物行检测算法判断采集车前方作物种植情况， 并自动判断垄沟 位置， 检测到的结果传送至Jetson  Nano控制器， 单片 机根据检测信号控制前轮舵机以及后 轮驱动电机， 使得采集车按照航线自动前 行； （2） 幼苗识别摄像头及时采集田间大豆幼苗信息， 根据苗情检测算法判断当前位置幼 苗的形态、 播种不齐的幼苗以及缺苗情况， 将采集情况传送至Jetson  Nano控制器进行分 析， 分析后单片机对播种装置与机 械手装置进行控制； （3） 当判读到播种不齐的大豆幼苗时， 单片机给机械手传送动作信息， 依据幼苗位置，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115024053 A 2判断机械手动作状态， 并通过机械手内部的电机进行相应位置调整， 到达指定位置后将幼 苗移除； 当检测到有缺苗情况时， 单片机发送控制信号至鸭嘴式播种器机械臂进行移动到 达指定位置， 然后控制播种器进行播种。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115024053 A 3