田間履帶式機器人及多模態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)——PhenoRobot 采用履帶式底盤,可適應溫室、田間、林地、山地等多種場景,上裝可集成可見光成像單元、激光掃描單元、多光譜成像單元、高光譜成像單元、深度相機、熱紅外成像單元等多種光學傳感器,也可集成噴霧系統(tǒng)、采摘系統(tǒng)等特殊裝置,用于不同的應用領域。

應用領域
● 植物及果實表型監(jiān)測
● 溫室及田間果實自動化采摘
● 植物噴淋、灌溉
● 田間及溫室植物巡檢
工作條件
● 環(huán)境溫度:0 ~ 45°C
● 相對濕度:0 ~ 100%RH(非凝露)
主要功能
● 可通過自主導航運行到所需區(qū)域,對樣品進行多種表型數(shù)據(jù)的采集和測量。
● 具備邊緣計算能力,支持多任務并行處理,能夠同步運行導航避障、數(shù)據(jù)采集和異常報警等,實現(xiàn)對果實樣品的自動化表型數(shù)據(jù)采集。
● 可自動識別樣品,并對樣品表型數(shù)據(jù)進行深度分析。
● 可集成多種光學傳感器及特殊裝置,實現(xiàn)多模態(tài)功能集成。
設備用途
設備可通過自主導航運行到所需區(qū)域,對樣品進行表型測量,包括高光譜測量、多維RGB成像、熱紅外成像等;具備邊緣計算能力,支持多任務并行處理,能夠同步運行導航避障、數(shù)據(jù)采集和異常報警等,實現(xiàn)對葡萄樣品的自動化表型數(shù)據(jù)采集。
技術規(guī)格
自主工作機器人(履帶式機器人)
| 參數(shù)類別 | 具體參數(shù) |
| 外形尺寸(長 × 寬 × 高) | 1250×850×1400mm |
| 移動方式 | 履帶差速驅(qū)動 |
| 工作時間 | 一塊電池可持續(xù)工作 8 小時,配備可更換備用電池 |
| 電池 | 80AH |
| 最大負荷 | 200kg |
| 最小離地間隙 | 100mm |
| 帶距 | 300mm |
| 導航方式 | 差分 GPS 衛(wèi)星 + 激光避障 |
| 水平位置精度 | DGNSS:0.4m;RTK:0.8cm + 1ppm |
| 天線頻點 | BDS:B1I、B2I、B3I;GPS:L1C/A、L2P (Y)/L2C、L5;GLONASS:L1、L2;Galileo:E1、E5a、E5b |
| 速度精度 | RTK 0.03m/s |
| 角度分辨率 | 0.01° |
| IMU 輸出頻率 | 400Hz |
| 輸入電壓 | 6~24V≥2A |
| 激光雷達采樣頻率 | 200,000 點 /s |
| 激光雷達角度分辨率 | 0.16° |
高光譜成像系統(tǒng)集成
● 完成滿足如下技術參數(shù)的的高光譜傳感器集成:光譜范圍:400-1100nm;光譜分辨率:≤0.9nm;探測器原始分辨率:1920x1200;F 數(shù):F/2.6;探測器:CMOS;空間維有效像元數(shù):480;波段數(shù):≥300;波長準確性 :≤1.0nm ;重量:≤1kg。
● 可實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的參數(shù)設置(曝光、幀頻、ROI等)、數(shù)據(jù)采集與存儲傳輸
● 可自動化完成暗電流矯正與白平衡矯正
● 匹配光源參數(shù):
- 光譜范圍:350nm-2500nm
- 輸出光強穩(wěn)定性:光通波動±1%
- 燈泡壽命:2000小時
- 光源色溫:達3000K以上,整個壽命期間溴鎢燈色溫只降低50K左右
- 功率:200W
多維RGB成像系統(tǒng)集成
● 完成滿足如下技術參數(shù)的雙目視覺相機集成:分辨率:≤ 0.1mm;幀速:≥460 幀;軟件可調(diào)參數(shù):亮度?對比度 ?色 調(diào) ?飽和度?清晰度?伽瑪?白平衡 ?逆光對比?曝光值;成像距 離:1cm~100m;三維重構精度:≤1mm?
● 完成滿足如下技術參數(shù)的高速高精度工業(yè)相機集成:像素尺 寸:優(yōu)于1.0um*1.0um;位深:12 bit 及以上;成像距離: 15cm~100m;軟件可調(diào)參數(shù):亮度?對比度 ?色調(diào) ?飽和度? 清晰度?白平衡 ?逆光對比?曝光值;分辨率/ 幀速: 8000*6000/5fps,4000*3000/20fps,3840*2160/30fps? FOV:(H)72 度左右,(V)55度左右,(D)84度左右??蓪崿F(xiàn)穩(wěn)定可靠的參數(shù)設置(幀率?分辨率?曝光時間等)?數(shù)據(jù) 采集與存儲傳輸。
熱紅外成像系統(tǒng)集成
● 完成滿足如下技術參數(shù)的熱紅外相機集成:探測器類型:斯特林制冷(80 K);波長范圍:8~14um;分辨率:≥250×190;測溫范圍:-20~400℃ ; 熱 靈 敏 度 :<20mk;焦距:25mm;視場角:≥25°*19°;電子倍焦:2X,4X。
● 可實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的參數(shù)設置(幀率等)、數(shù)據(jù)采集與存儲傳輸
● 可實現(xiàn)自動調(diào)教功能
控制與邊緣計算系統(tǒng)
● 控制系統(tǒng):
- 嵌入式系統(tǒng)需支持450MB/s高光譜數(shù)據(jù)流、30MB/s RGB數(shù)據(jù)流和10MB/s熱紅外數(shù)據(jù)的并行采集
- 存儲系統(tǒng)配置2TB NVMe固態(tài)硬盤
● 邊緣計算系統(tǒng):
- 提供150TOPS AI性能的邊緣計算處理能力
- 提供16GB的顯存,帶寬100GB/S
軟件系統(tǒng)
● 支持多任務并行處理:同步運行導航避障、數(shù)據(jù)采集、異常報警等線程
● 開放API支持第三方系統(tǒng)對接
● 兼容結(jié)構化、非結(jié)構化數(shù)據(jù)庫及通過NFS網(wǎng)絡文件存儲協(xié)議自動遠程同步數(shù)據(jù)的功能
● WIFI/5G雙模通信,支持遠程任務下發(fā)與狀態(tài)監(jiān)控
● 需提供設備整體集成后的設計圖和渲染圖,匹配田間葡萄多模態(tài)性狀采集需求


產(chǎn)地:上海RockTec