田间履带式机器人及多模态数据采集系统

田间履带式机器人及多模态数据采集系统——PhenoRobot 采用履带式底盘，可适应温室、田间、林地、山地等多种场景，上装可集成可见光成像单元、激光扫描单元、多光谱成像单元、高光谱成像单元、深度相机、热红外成像单元等多种光学传感器，也可集成喷雾系统、采摘系统等特殊装置，用于不同的应用领域。

应用领域

● 植物及果实表型监测

● 温室及田间果实自动化采摘

● 植物喷淋、灌溉

● 田间及温室植物巡检

工作条件

● 环境温度：0 ~ 45°C

● 相对湿度：0 ~ 100%RH（非凝露）

主要功能

● 可通过自主导航运行到所需区域，对样品进行多种表型数据的采集和测量。

● 具备边缘计算能力，支持多任务并行处理，能够同步运行导航避障、数据采集和异常报警等，实现对果实样品的自动化表型数据采集。

● 可自动识别样品，并对样品表型数据进行深度分析。

● 可集成多种光学传感器及特殊装置，实现多模态功能集成。

设备用途

设备可通过自主导航运行到所需区域，对样品进行表型测量，包括高光谱测量、多维RGB成像、热红外成像等；具备边缘计算能力，支持多任务并行处理，能够同步运行导航避障、数据采集和异常报警等，实现对葡萄样品的自动化表型数据采集。

技术规格

自主工作机器人（履带式机器人）

高光谱成像系统集成

● 完成满足如下技术参数的的高光谱传感器集成：光谱范围：400-1100nm；光谱分辨率：≤0.9nm；探测器原始分辨率：1920x1200；F 数：F/2.6；探测器：CMOS；空间维有效像元数：480；波段数：≥300；波长准确性 ：≤1.0nm ；重量：≤1kg。

● 可实现稳定可靠的参数设置（曝光、帧频、ROI等）、数据采集与存储传输

● 可自动化完成暗电流矫正与白平衡矫正

● 匹配光源参数：

- 光谱范围：350nm-2500nm

- 输出光强稳定性：光通波动±1%

- 灯泡寿命：2000小时

- 光源色温：达3000K以上，整个寿命期间溴钨灯色温只降低50K左右

- 功率：200W

多维RGB成像系统集成

● 完成满足如下技术参数的双目视觉相机集成:分辨率:≤ 0.1mm;帧速:≥460 帧;软件可调参数:亮度､对比度 ､色 调 ､饱和度､清晰度､伽玛､白平衡 ､逆光对比､曝光值;成像距 离:1cm~100m;三维重构精度:≤1mm｡

● 完成满足如下技术参数的高速高精度工业相机集成:像素尺 寸:优于1.0um*1.0um;位深:12 bit 及以上;成像距离: 15cm~100m;软件可调参数:亮度､对比度 ､色调 ､饱和度､ 清晰度､白平衡 ､逆光对比､曝光值;分辨率/ 帧速: 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。可实现稳定可靠的参数设置(帧率､分辨率､曝光时间等)､数据 采集与存储传输。

热红外成像系统集成

● 完成满足如下技术参数的热红外相机集成：探测器类型：斯特林制冷(80 K)；波长范围：8~14um；分辨率：≥250×190；测温范围：-20~400℃ ； 热 灵 敏 度 ：<20mk；焦距：25mm；视场角：≥25°*19°；电子倍焦：2X，4X。

● 可实现稳定可靠的参数设置（帧率等）、数据采集与存储传输

● 可实现自动调教功能

控制与边缘计算系统

● 控制系统：

- 嵌入式系统需支持450MB/s高光谱数据流、30MB/s RGB数据流和10MB/s热红外数据的并行采集

- 存储系统配置2TB NVMe固态硬盘

● 边缘计算系统：

- 提供150TOPS AI性能的边缘计算处理能力

- 提供16GB的显存，带宽100GB/S

软件系统

● 支持多任务并行处理：同步运行导航避障、数据采集、异常报警等线程

● 开放API支持第三方系统对接

● 兼容结构化、非结构化数据库及通过NFS网络文件存储协议自动远程同步数据的功能

● WIFI/5G双模通信，支持远程任务下发与状态监控

● 需提供设备整体集成后的设计图和渲染图，匹配田间葡萄多模态性状采集需求

产地：上海RockTec