【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业装备领域，尤其涉及一种土壤信息采集装置、采集系统和采集方法。
技术介绍
1、无人农场对精准农业提出了很高的要求，需要全面、准确获取农作物的生长状态和生长环境信息，其中空气温度、空气湿度等气象信息可通过小型/微型气象站观测获得，病虫害信息可通过无人机高光谱+机器学习或高清rgb图片+深度学习做出判断，较难获取的是农作物根部的土壤信息，包括土壤水分含量、土壤ec值、土壤ph值等。
2、目前遥感技术只能获得农作物表面信息以间接推断土壤的状态，一般只能得出定性的结论，而定量反演精度很难满足现实需求。另一种方式是在田间布设大量的土壤传感器，该方式至少存在以下两点不足：一是土壤传感器一旦埋设完毕，采集点位即固定下来，不能再根据需要灵活选取；二是预埋在土壤中的传感器在土地翻耕时容易受到损伤。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出一种土壤信息采集装置、采集系统和采集方法，主要解决
技术介绍
的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术第一方面提出一种土壤信息采集装置，包括外壳，所述外壳内沿垂直方向设有朝下的电动推拉机构，所述电动推拉机构的推拉末端连接有土壤传感器，所述土壤传感器包括探头和至少一个探针，所述探头和所述电动推拉机构的推拉末端固定连接，所述至少一个探针设于所述探头的下方，所述外壳的底部设有下钻孔，所述下钻孔的位置正对所述土壤传感器。
3、一些实施方式中，所述电动推拉机构包括套筒、推拉电机、传动齿轮、丝杆螺母和推拉杆，所述套筒固定
4、在一些实施方式中，所述外壳内还设有控制模块和电源模块，所述控制模块分别和所述推拉电机、所述探头、所述电源模块电连接。
5、在一些实施方式中，所述外壳的外底部设置有压力传感器，所述压力传感器和所述控制模块电连接。
6、在一些实施方式中，还包括无线通信模块，所述无线通信模块和所述控制模块电连接，用于接收远程指令或将采集的数据传回。
7、本专利技术第二方面提出一种土壤信息采集系统，包括土壤信息采集装置、无人机和连接机构，所述无人机的下方设置有云台，所述连接机构的其中一端和所述云台相连接，另一端和所述外壳的顶部相连接。
8、在一些实施方式中，所述连接机构为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的其中一端和所述云台固定连接，另一端和所述外壳的顶部固定连接，所述电动伸缩杆具有电动伸缩功能。
9、在一些实施方式中，所述连接机构为固定长度的连接杆，所述连接杆的其中一端和所述云台固定连接，另一端和所述外壳的顶部固定连接。
10、在一些实施方式中，所述连接机构为牵引绳，所述牵引绳的上下两端分别设置有第一挂扣和第二挂扣，所述云台的底部和所述外壳的顶部分别设置有第一扣环和第二扣环，所述第一挂扣扣于第一扣环，所述第二挂扣扣于第二扣环。
11、在一些实施方式中，所述云台还设置有相机，所述相机用于采集图像信息。
12、本专利技术第三方面提出一种土壤信息的无人机采集方法，使用土壤信息采集系统，包括以下步骤：
13、s1.确定需要采集土壤信息的所有点位，获取所述所有点位的经纬度信息；
14、s2.根据所述所有点位的经纬度信息和所述无人机的起飞点经纬度信息，以最短路径为原则规划最优航线，得到土壤信息的采集点位序列；
15、s3.操作所述无人机飞至所述采集点位序列的第一个点位的上方，降至合适高度；
16、s4.控制所述连接机构将所述土壤信息采集装置伸至地面，控制所述推拉机构将所述探针插入土壤中，读取所述第一个点位的土壤信息；
17、s5.控制所述推拉机构将所述探针拉回所述外壳中，控制所述无人机飞往下一个采集点位；
18、s6.重复步骤s3至s5，直至所述所有点位的土壤信息采集完毕。
19、本专利技术的有益效果为：可根据现实需要灵活选择土壤信息的采集点位，无人机比人工采集效率更高，独立模块化的设计便于设备维护或更换。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种土壤信息采集装置，包括外壳，其特征在于，所述外壳内沿垂直方向设有朝下的电动推拉机构，所述电动推拉机构的推拉末端连接有土壤传感器，所述土壤传感器包括探头和至少一个探针，所述探头和所述电动推拉机构的推拉末端固定连接，所述至少一个探针设于所述探头的下方，所述外壳的底部设有下钻孔，所述下钻孔的位置正对所述土壤传感器。
2.如权利要求1所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述电动推拉机构包括套筒、推拉电机、传动齿轮、丝杆螺母和推拉杆，所述套筒固定安装于所述外壳的内顶部，所述推拉电机安装于所述套筒的一侧，所述推拉电机的输出轴通过联轴器或法兰连接传动齿轮，所述传动齿轮通过联轴器或法兰连接丝杆螺母，所述丝杆螺母通过滑块和导轨套设于所述套筒内，所述推拉杆和所述丝杆螺母通过螺纹或法兰固定连接。
3.如权利要求2所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述外壳内还设有控制模块和电源模块，所述控制模块分别和所述推拉电机、所述探头、所述电源模块电连接。
4.如权利要求3所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述外壳的外底部设置有压力传感器，所述压力传感器和所述控制模块
5.如权利要求3所述的土壤信息采集装置，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块和所述控制模块电连接，用于接收远程指令或将采集的数据传回。
6.一种土壤信息采集系统，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项所述的土壤信息采集装置，还包括无人机和连接机构，所述无人机的下方设置有云台，所述连接机构的其中一端和所述云台相连接，另一端和所述外壳的顶部相连接。
7.如权利要求6所述的土壤信息采集系统，其特征在于，所述连接机构为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的其中一端和所述云台固定连接，另一端和所述外壳的顶部固定连接，所述电动伸缩杆具有电动伸缩功能。
8.如权利要求6所述的土壤信息采集系统，其特征在于，所述连接机构为固定长度的连接杆，所述连接杆的其中一端和所述云台固定连接，另一端和所述外壳的顶部固定连接。
9.如权利要求6所述的土壤信息采集系统，其特征在于，所述连接机构为牵引绳，所述牵引绳的上下两端分别设置有第一挂扣和第二挂扣，所述云台的底部和所述外壳的顶部分别设置有第一扣环和第二扣环，所述第一挂扣扣于第一扣环，所述第二挂扣扣于第二扣环。
10.如权利要求6至9任一项所述的土壤信息采集系统，其特征在于，所述云台还设置有相机，所述相机用于采集图像信息。
11.一种土壤信息采集方法，其特征在于，使用如权利要求6至10任一项所述的土壤信息采集系统，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种土壤信息采集装置，包括外壳，其特征在于，所述外壳内沿垂直方向设有朝下的电动推拉机构，所述电动推拉机构的推拉末端连接有土壤传感器，所述土壤传感器包括探头和至少一个探针，所述探头和所述电动推拉机构的推拉末端固定连接，所述至少一个探针设于所述探头的下方，所述外壳的底部设有下钻孔，所述下钻孔的位置正对所述土壤传感器。
2.如权利要求1所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述电动推拉机构包括套筒、推拉电机、传动齿轮、丝杆螺母和推拉杆，所述套筒固定安装于所述外壳的内顶部，所述推拉电机安装于所述套筒的一侧，所述推拉电机的输出轴通过联轴器或法兰连接传动齿轮，所述传动齿轮通过联轴器或法兰连接丝杆螺母，所述丝杆螺母通过滑块和导轨套设于所述套筒内，所述推拉杆和所述丝杆螺母通过螺纹或法兰固定连接。
3.如权利要求2所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述外壳内还设有控制模块和电源模块，所述控制模块分别和所述推拉电机、所述探头、所述电源模块电连接。
4.如权利要求3所述的土壤信息采集装置，其特征在于，所述外壳的外底部设置有压力传感器，所述压力传感器和所述控制模块电连接。
5.如权利要求3所述的土壤信息采集装置，其特征在于，还包括无线通信模块，所述无线通信模块和所述控制模块电连接，...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳斌，
申请(专利权)人：长沙银汉空间科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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