基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法

文档序号:37289437发布日期:2024-03-13 20:38阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述修剪装备包括履带底盘和安装在该履带底盘顶部底座上的修剪作业机构,其中,所述履带底盘用于承载与移动修剪作业机构,所述修剪作业机构包括修剪机械臂及装于该修剪机械臂末端的刀盘,用于对树木进行切割,所述修剪作业机构通过液压缸或电动推杆驱动。

3.根据权利要求2所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述修剪机械臂由两节机械臂连接而成,分别为第一机械臂和第二机械臂。

4.根据权利要求3所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述信息采集装置包括点云获取装置和修剪装备位姿获取装置;

5.根据权利要求4所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述数据处理单元包括点云处理单元,所述点云处理单元具体执行以下操作:

6.根据权利要求5所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述数据处理单元还包括修剪装备位姿构建单元,其包括:

7.根据权利要求6所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,所述控制单元包括:

8.根据权利要求7所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统,其特征在于,还包括控制柜,所述控制柜上设置有触控屏,用于系统操作,所述数据处理单元和控制单元布置于控制柜中,所述点云获取装置布置于控制柜上方,并位于修剪装备正前方。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统的修剪方法,其特征在于,包括单一修剪模式和差异化对靶修剪模式,若选择单一修剪模式,则执行步骤s1;若选择差异化对靶修剪模式,则执行步骤s2-s7;

10.根据权利要求9所述的基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统的修剪方法,其特征在于,在步骤s5中,在底座、各机械臂前端及刀盘前端和中心固结坐标系,通过坐标系之间的变换矩阵,如式(1)所示,实现根据当前第一机械臂、第二机械臂及刀盘的转动角度(θ1,θ2,θ3),求解出末端刀盘中心坐标系在现实中的位置;


技术总结
本发明公开了一种基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法,包括:修剪装备,用于对目标树木进行修剪;信息采集装置,用于获取目标树木和周围环境的点云信息以及修剪装备位姿信息,并传输给数据处理单元;数据处理单元,用于对信息采集装置传输过来的信息进行处理,获得目标树木修剪部位的三维坐标和修剪角度以及修剪装备的位置和姿态信息,并传输给控制单元;控制单元,根据数据处理单元传输过来的信息,控制修剪装备进行精准修剪。本发明能够根据探测到的树木点云构建出树木的冠幅、株高、行距等参数,计算树木目标修剪部位,从而实现根据树木冠层参数改变修剪姿态,精准修剪的目的,减轻修剪过程中的工作量,提高修剪效率。

技术研发人员:王慰祖,蔡德轩,宋家适,黄朝炜,李君,蔡明辉,李永臻,钟湛彬,梁誉,宁宏滔
受保护的技术使用者:华南农业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/3/12
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