一种景观园林面积计量设备

摘要

本发明涉及面积测量技术领域，提供了一种景观园林面积计量设备，包括移动机构、视觉识别及喷液计量组件、伸缩组件、角度调节组件和平移组件，移动机构包括密封容器、密封板、压块和重力传感器，压块镶嵌在密封板下表面，重力传感器安装在密封容器底部，视觉识别及喷液计量组件包括喷管、喷头、中心管、第一传动齿轮、第一驱动部和电磁阀，喷管一端固定连接有中心管，喷头安装在喷管表面，喷头与喷管之间安装有电磁阀，第一驱动部与第一传动齿轮传动连接，所述伸缩组件与第一驱动部固定连接，平移组件活动连接在固定架表面，所述角度调节组件安装在平移组件表面，伸缩组件安装在角度调节组件表面，具备适用范围广、便于调节和测量精确的特点。

权利要求

1.一种景观园林面积计量设备，包括移动机构、视觉识别及喷液计量组件、伸缩组件、角度调节组件和平移组件，其特征在于，所述移动机构包括移动车体、固定架、密封容器、密封板、压块、重力传感器、液泵和计算机模块，所述固定架、密封容器和液泵固定安装在移动车体表面，所述计算机模块安装在固定架表面，所述密封板活动贴合在密封容器内壁，所述压块镶嵌在密封板下表面，所述重力传感器安装在密封容器底部，所述压块与重力传感器接触，所述液泵与密封容器连通；

所述视觉识别及喷液计量组件包括喷管、喷头、中心管、CCD相机组件、第一驱动部、第一传动齿轮、第一支架、电磁阀和角度传感器，所述喷管一端固定连接有中心管，所述伸缩组件一端与中心管活动连接，所述液泵与伸缩组件另一端连通，若干个所述喷头安装在喷管表面，所述喷头与喷管之间安装有电磁阀，所述第一支架固定连接在喷管表面，所述CCD相机组件安装在第一支架表面，所述第一传动齿轮和角度传感器固定连接在中心管表面，所述第一驱动部与第一传动齿轮传动连接，所述伸缩组件与第一驱动部固定连接，所述重力传感器、液泵、CCD相机组件、电磁阀和角度传感器均与计算机模块通信连接；

所述平移组件活动连接在固定架表面，所述角度调节组件安装在平移组件表面，所述伸缩组件安装在角度调节组件表面。

2.根据权利要求1所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述伸缩组件包括刚性导管、第一防护管、第二齿槽、第二防护管、第二驱动部和第二支架，所述刚性导管外侧固定套设有第一防护管和第二防护管，所述第一防护管和第二防护管固定连接，所述第二防护管端部固定连接有第二支架，所述中心管和第一驱动部均安装在第二支架表面，所述第一防护管截面为矩形，所述第一防护管表面设置有第二齿槽，所述第二驱动部与第二齿槽传动连接，所述刚性导管一端插合连接在中心管内，所述刚性导管另一端与液泵连通。

3.根据权利要求2所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述移动机构还包括导轨、第一齿槽、柔性导管和卷绕盘，所述固定架上表面设置有导轨，所述平移组件活动连接在导轨内，所述导轨内设置有第一齿槽，所述卷绕盘安装在固定架表面，所述柔性导管一端与刚性导管固定连接，所述柔性导管另一端与液泵固定连接，所述柔性导管卷绕在卷绕盘表面。

4.根据权利要求3所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述角度调节组件包括第三驱动部、固定板、第一安装孔、第二安装孔、转轴和第二传动齿轮，所述转轴两端分别固定连接有固定板和第二传动齿轮，所述第三驱动部与第二传动齿轮传动连接，所述固定板表面设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一防护管滑动连接在第一安装孔内，所述第二驱动部安装在第二安装孔内。

5.根据权利要求4所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述平移组件包括第四驱动部和移动框架，所述第四驱动部固定安装在移动框架上方，所述转轴贯穿移动框架，所述第三驱动部安装在移动框架一侧，所述移动框架滑动连接在导轨内，所述第四驱动部与第一齿槽传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述移动机构还包括复位弹簧、动力电源模块和把手，所述复位弹簧连接在密封容器和密封板之间，所述动力电源模块和把手均安装在移动车体表面。

7.根据权利要求5所述的一种景观园林面积计量设备，其特征在于，所述第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部内部零部件组成一致，所述第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部均包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接驱动齿轮。

说明书

一种景观园林面积计量设备

技术领域

[0001] 本发明涉及面积测量技术领域，具体是涉及一种景观园林面积计量设备。

背景技术

[0002] 公开号CN114152178B公开了一种农耕面积测量装置，包括底盘、固定柱、固定板、固定盘以及固定罩，所述底盘的底部固定有多根第一插杆，且每根第一插杆上均设置有加固组件，所述加固组件包括有固定在底盘底部的电动推杆；通过设计的多根呈三角排布的第一插杆，并在每根插杆上均设置有的加固组件，并配合垫板以及垫板底部的稳固插针，进而能够有效的将整个装置稳定的置于农田上，从而方便工作人员利用卷尺盘来实现农田面积的测量，并且整个测量过程操作简单，使用方便，且装置的稳定性高，能够有效的解决因为装置的稳定性较差而导致最终测量结果不够准确的问题。

[0003] 由于景观园林道路、花园等都不是规则的图形，并且往往待测量的区域内同时存在平面、弧形坡面、斜坡等地形，因此以上技术方案以及现有技术中常见的测亩仪在对景观园林进行面积测量时，一般只能够通过做直线运动的方式对待测量的区域进行测量，无法达到精确测量的目的。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种景观园林面积计量设备，旨在解决当使用现有的一种景观园林面积计量设备存在的问题。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种景观园林面积计量设备，包括移动机构、视觉识别及喷液计量组件、伸缩组件、角度调节组件和平移组件，所述移动机构包括移动车体、固定架、密封容器、密封板、压块、重力传感器、液泵和计算机模块，所述固定架、密封容器和液泵固定安装在移动车体表面，所述计算机模块安装在固定架表面，所述密封板活动贴合在密封容器内壁，所述压块镶嵌在密封板下表面，所述重力传感器安装在密封容器底部，所述压块与重力传感器接触，所述液泵与密封容器连通；

[0006] 所述视觉识别及喷液计量组件包括喷管、喷头、中心管、CCD相机组件、第一驱动部、第一传动齿轮、第一支架、电磁阀和角度传感器，所述喷管一端固定连接有中心管，所述伸缩组件一端与中心管活动连接，所述液泵与伸缩组件另一端连通，若干个所述喷头安装在喷管表面，所述喷头与喷管之间安装有电磁阀，所述第一支架固定连接在喷管表面，所述CCD相机组件安装在第一支架表面，所述第一传动齿轮和角度传感器固定连接在中心管表面，所述第一驱动部与第一传动齿轮传动连接，所述伸缩组件与第一驱动部固定连接，所述重力传感器、液泵、CCD相机组件、电磁阀和角度传感器均与计算机模块通信连接；

[0007] 所述平移组件活动连接在固定架表面，所述角度调节组件安装在平移组件表面，所述伸缩组件安装在角度调节组件表面。

[0008] 作为本发明的进一步方案，所述伸缩组件包括刚性导管、第一防护管、第二齿槽、第二防护管、第二驱动部和第二支架，所述刚性导管外侧固定套设有第一防护管和第二防护管，所述第一防护管和第二防护管固定连接，所述第二防护管端部固定连接有第二支架，所述中心管和第一驱动部均安装在第二支架表面，所述第一防护管截面为矩形，所述第一防护管表面设置有第二齿槽，所述第二驱动部与第二齿槽传动连接，所述刚性导管一端插合连接在中心管内，所述刚性导管另一端与液泵连通。

[0009] 作为本发明的进一步方案，所述移动机构还包括导轨、第一齿槽、柔性导管和卷绕盘，所述固定架上表面设置有导轨，所述平移组件活动连接在导轨内，所述导轨内设置有第一齿槽，所述卷绕盘安装在固定架表面，所述柔性导管一端与刚性导管固定连接，所述柔性导管另一端与液泵固定连接，所述柔性导管卷绕在卷绕盘表面。

[0010] 作为本发明的进一步方案，所述角度调节组件包括第三驱动部、固定板、第一安装孔、第二安装孔、转轴和第二传动齿轮，所述转轴两端分别固定连接有固定板和第二传动齿轮，所述第三驱动部与第二传动齿轮传动连接，所述固定板表面设置有第一安装孔和第二安装孔，所述第一防护管滑动连接在第一安装孔内，所述第二驱动部安装在第二安装孔内。

[0011] 作为本发明的进一步方案，所述平移组件包括第四驱动部和移动框架，所述第四驱动部固定安装在移动框架上方，所述转轴贯穿移动框架，所述第三驱动部安装在移动框架一侧，所述移动框架滑动连接在导轨内，所述第四驱动部与第一齿槽传动连接。

[0012] 作为本发明的进一步方案，所述移动机构还包括复位弹簧、动力电源模块和把手，所述复位弹簧连接在密封容器和密封板之间，所述动力电源模块和把手均安装在移动车体表面。

[0013] 作为本发明的进一步方案，所述第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部内部零部件组成一致，所述第一驱动部、第二驱动部、第三驱动部和第四驱动部均包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接驱动齿轮。

[0014] 本发明的有益效果是：（1）本申请通过CCD相机组件、重力传感器、电磁阀、喷头和计算机模块相互配合的设计，一方面CCD相机组件和计算机模块能够根据待计量区域R的边界和喷头之间的位置关系控制电磁阀的开启或关闭，从而最大限度的控制喷水误差，另一方面通过试验测量单位面积的清水用量常数为30g/㎡，计算机模块中根据以上参数自动计算待计量区域6的面积，适用于规则和无规则区域的面积测量，并且能够通过精确控制区域内喷水量达到精确控制面积计算的目的，具备适用范围广和测量精确的特点。

[0015] （2）移动机构、视觉识别及喷液计量组件、伸缩组件、角度调节组件和平移组件之间相互配合的设计，不仅可以使视觉识别及喷液计量组件快速避让障碍物，还可以使视觉识别及喷液计量组件能够在立体空间内随意调节角度，并且又能够调节待计量区域6与移动车体之间的距离，具备便于调节、使用方便、适用各种场地和实用性强的特点。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施例一种景观园林面积计量设备的拆分示意图。

[0017] 图2为本发明实施例中移动机构的立体图。

[0018] 图3为本发明实施例中密封容器的剖视图。

[0019] 图4为本发明实施例中视觉识别及喷液计量组件的第一立体图。

[0020] 图5为本发明实施例中视觉识别及喷液计量组件的第二立体图。

[0021] 图6为本发明实施例中伸缩组件的第一立体图。

[0022] 图7为本发明实施例中伸缩组件的第二立体图。

[0023] 图8为本发明图7中a处的局部放大图。

[0024] 图9为本发明实施例中角度调节组件的立体图。

[0025] 图10为本发明实施例中伸缩组件和角度调节组件的装配图。

[0026] 图11为本发明实施例中平移组件的立体图。

[0027] 图12为本发明明实施例中伸缩组件、角度调节组件和平移组件的装配图。

[0028] 图13为本发明明实施例一种景观园林面积计量设备的立体图。

[0029] 图14为本发明图13中b处的局部放大图。

[0030] 图15为本发明实施例一种景观园林面积计量设备用于测量不规则区域面积的俯视图。

[0031] 图16为本发明实施例一种景观园林面积计量设备用于测量不规则区域面积的第一侧视图。

[0032] 图17为本发明实施例一种景观园林面积计量设备用于测量不规则区域面积的第二侧视图。

[0033] 图18为本发明实施例一种景观园林面积计量设备用于测量不规则区域面积的第三侧视图。

[0034] 图19为本发明明实施例中视觉识别及喷液计量组件围绕转轴旋转的示意图。

[0035] 附图标记：1‑移动机构、11‑移动车体、12‑固定架、121‑导轨、122‑第一齿槽、13‑密封容器、131‑密封板、132‑压块、133‑重力传感器、134‑复位弹簧、14‑液泵、15‑柔性导管、16‑卷绕盘、17‑计算机模块、18‑动力电源模块、19‑把手、2‑视觉识别及喷液计量组件、21‑喷管、22‑喷头、23‑中心管、24‑CCD相机组件、25‑第一驱动部、26‑第一传动齿轮、27‑第一支架、28‑电磁阀、29‑角度传感器、3‑伸缩组件、31‑刚性导管、32‑第一防护管、321‑第二齿槽、
33‑第二防护管、34‑第二驱动部、35‑第二支架、4‑角度调节组件、41‑第三驱动部、42‑固定板、421‑第一安装孔、422‑第二安装孔、43‑转轴、44‑第二传动齿轮、5‑平移组件、51‑第四驱动部、52‑移动框架、6‑待计量区域、7‑不计量区域、61‑第一边界、62‑第二边界、71‑第三边界、72‑第四边界。

具体实施方式

[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0037] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

[0038] 请参阅图1至图18，本发明的一个实施例中，一种景观园林面积计量设备，包括移动机构1、视觉识别及喷液计量组件2、伸缩组件3、角度调节组件4和平移组件5，所述移动机构1包括移动车体11、固定架12、密封容器13、密封板131、压块132、重力传感器133、液泵14和计算机模块17，所述固定架12、密封容器13和液泵14固定安装在移动车体11表面，所述计算机模块17安装在固定架12表面，所述密封板131活动贴合在密封容器13内壁，所述压块132镶嵌在密封板131下表面，所述重力传感器133安装在密封容器13底部，所述压块132与重力传感器133接触，所述液泵14与密封容器13连通；

[0039] 所述视觉识别及喷液计量组件2包括喷管21、喷头22、中心管23、CCD相机组件24、第一驱动部25、第一传动齿轮26、第一支架27、电磁阀28和角度传感器29，所述喷管21一端固定连接有中心管23，所述伸缩组件3一端与中心管23活动连接，所述液泵14与伸缩组件3另一端连通，若干个所述喷头22安装在喷管21表面，所述喷头22与喷管21之间安装有电磁阀28，所述第一支架27固定连接在喷管21表面，所述CCD相机组件24安装在第一支架27表面，所述第一传动齿轮26和角度传感器29固定连接在中心管23表面，所述第一驱动部25与第一传动齿轮26传动连接，所述伸缩组件3与第一驱动部25固定连接，所述重力传感器133、液泵14、CCD相机组件24、电磁阀28和角度传感器29均与计算机模块17通信连接；

[0040] 所述平移组件5活动连接在固定架12表面，所述角度调节组件4安装在平移组件5表面，所述伸缩组件3安装在角度调节组件4表面。

[0041] 进一步的，所述移动机构1还包括复位弹簧134、动力电源模块18和把手19，所述复位弹簧134连接在密封容器13和密封板131之间，所述动力电源模块18和把手19均安装在移动车体11表面。

[0042] 在本发明实施例中，密封容器13内清水的重力克服复位弹簧134的弹力挤压密封板131，当密封板131下方的压块132与重力传感器133挤压接触时，重力传感器133会将压力信号传输至计算机模块17，基于以上原理，计算机模块17能够实时监测密封容器13内清水的重力参数。

[0043] 请参阅图1至图18，本发明的一个实施例中，所述伸缩组件3包括刚性导管31、第一防护管32、第二齿槽321、第二防护管33、第二驱动部34和第二支架35，所述刚性导管31外侧固定套设有第一防护管32和第二防护管33，所述第一防护管32和第二防护管33固定连接，所述第二防护管33端部固定连接有第二支架35，所述中心管23和第一驱动部25均安装在第二支架35表面，所述第一防护管32截面为矩形，所述第一防护管32表面设置有第二齿槽321，所述第二驱动部34与第二齿槽321传动连接，所述刚性导管31一端插合连接在中心管
23内，所述刚性导管31另一端与液泵14连通。

[0044] 进一步的，所述移动机构1还包括导轨121、第一齿槽122、柔性导管15和卷绕盘16，所述固定架12上表面设置有导轨121，所述平移组件5活动连接在导轨121内，所述导轨121内设置有第一齿槽122，所述卷绕盘16安装在固定架12表面，所述柔性导管15一端与刚性导管31固定连接，所述柔性导管15另一端与液泵14固定连接，所述柔性导管15卷绕在卷绕盘16表面。

[0045] 在本发明实施例中，当需要调节视觉识别及喷液计量组件2与待计量区域6之间的距离时，计算机模块17控制第二驱动部34开启，第二驱动部34通过与第二齿槽321之间的传动连接带动刚性导管31、第一防护管32、第二防护管33和视觉识别及喷液计量组件2一起沿着第一安装孔421做直线运动，适用于待计量区域6存在石块、土坡等障碍物的情形，能够在关闭液泵14的前提下，快速将视觉识别及喷液计量组件2从待计量区域6上方升起，从而达到快速避让障碍物的目的。

[0046] 请参阅图1至图19本发明的一个实施例中，所述角度调节组件4包括第三驱动部41、固定板42、第一安装孔421、第二安装孔422、转轴43和第二传动齿轮44，所述转轴43两端分别固定连接有固定板42和第二传动齿轮44，所述第三驱动部41与第二传动齿轮44传动连接，所述固定板42表面设置有第一安装孔421和第二安装孔422，所述第一防护管32滑动连接在第一安装孔421内，所述第二驱动部34安装在第二安装孔422内。

[0047] 在本发明实施例中，当需要以转轴43为轴线调节视觉识别及喷液计量组件2的角度时，计算机模块17控制第三驱动部41开启，第三驱动部41通过第二传动齿轮44带动固定板42、伸缩组件3和视觉识别及喷液计量组件2一起围绕转轴43旋转，使得视觉识别及喷液计量组件2能够在立体空间内随意调节，这样一来，视觉识别及喷液计量组件2既能够测量水平面上的待计量区域6，又能够测量立面（墙面等）上的待计量区域6等。

[0048] 请参阅图1至图18，本发明的一个实施例中，所述平移组件5包括第四驱动部51和移动框架52，所述第四驱动部51固定安装在移动框架52上方，所述转轴43贯穿移动框架52，所述第三驱动部41安装在移动框架52一侧，所述移动框架52滑动连接在导轨121内，所述第四驱动部51与第一齿槽122传动连接。

[0049] 进一步的，所述第一驱动部25、第二驱动部34、第三驱动部41和第四驱动部51内部零部件组成一致，所述第一驱动部25、第二驱动部34、第三驱动部41和第四驱动部51均包括驱动马达和驱动齿轮，所述驱动马达连接驱动齿轮，驱动马达以上四个驱动部中的驱动马达型号和驱动齿轮参数可以一致，也可以不一致，具体型号用户自行设置即可，此处便不再进行赘述。

[0050] 在本发明实施例中，当需要调节调节视觉识别及喷液计量组件2与移动车体11之间的距离时，计算机模块17控制第四驱动部51开启，第四驱动部51通过与第一齿槽122啮合传动的方式达到带动移动框架52、角度调节组件4、伸缩组件3和视觉识别及喷液计量组件2一起沿着导轨121移动，适用于待计量区域6距离移动车体11较远或待计量区域6与移动车体11之间存在障碍物（绿化带等）的情形。

[0051] 在农业领域中，当喷药车移动速度、喷药管尺寸、药泵扬程等参数不变的情况下，经过多次喷药发现，每亩农作物的用药量维持在一个较小的数值区间内，因此，人们会根据用药量估算农作物的面积大小，本申请基于以上原理，计算景观园林面积待计量区域6的步骤如下：

[0052] 步骤一：设定移动车体11移动速度为V1，液泵14扬程、柔性导管15、刚性导管31、中心管23、喷管21和喷头22尺寸都不变的情况下，通过试验测量单位面积的清水用量常数为30g/㎡，并将该清水用量常数存储在计算机模块17中。

[0053] 步骤二：打开所有的电磁阀28并启动液泵14，液泵14将密封容器13内的清水通过柔性导管15、刚性导管31和中心管23输入至喷管21内，并通过喷头22将清水喷出，目的是提前将清水充满柔性导管15、刚性导管31、中心管23和至喷管21内，从而最大限度的减少误差，重力传感器133将密封容器13内剩余清水的重量数据上传至计算机模块17，将密封容器13内清水的重量标记为M1。

[0054] 步骤三：参照附图15，通过动力电源模块18或人工推动把手19将移动车体11移动至待计量区域6附近，开启CCD相机组件24对待计量区域6边界和喷头22进行拍照，并将照片上传至计算机模块17，用于判定待计量区域6边界和喷头22的位置关系，当喷头22正好进入待计量区域6边界内时，液泵14和电磁阀28开启，移动车体11按照移动速度为V1匀速移动的同时，喷头22朝向待计量区域6喷洒清水。

[0055] 步骤四：参照附图15至17，当喷头22的三分之二部分位于第一边界61内测时，该喷头22的电磁阀28处于开启状态，当喷头22的三分之二部分位于第二边界62外侧时，该喷头22的电磁阀28处于关闭状态。

[0056] 步骤五：参照附图18，当待计量区域6的内部含有不计量区域7时，位于不计量区域7和待计量区域6之间的第三边界71和第四边界72的喷头22的电磁阀28处于关闭状态。

[0057] 步骤六：参照附图8，当待计量区域6外侧（移动车体11移动的路面）为平直路面，但是待计量区域6出现斜坡或弧形坡时，CCD相机组件24一边对待计量区域6进行拍照片，第二驱动部34一边通过第一传动齿轮26带动喷管21围绕中心管23旋转，角度传感器29将转动角度上传至计算机模块17，从而使移动的喷头22将清水均匀的喷洒在待计量区域6表面。

[0058] 步骤七：当移动的喷头22将清水完全喷洒在待计量区域6表面后，重力传感器133将密封容器13内剩余清水的重量数据上传至计算机模块17，将密封容器13内清水的重量标记为M2，重量差△M=M1‑M2，待计量区域6的面积=△M/30。

[0059] 综上所述，（1）本申请通过CCD相机组件24、重力传感器133、电磁阀28、喷头22和计算机模块17相互配合的设计，一方面CCD相机组件24和计算机模块17能够根据待计量区域6的边界和喷头22之间的位置关系控制电磁阀28的开启或关闭，从而最大限度的控制喷水误差，另一方面通过试验测量单位面积的清水用量常数为30g/㎡，计算机模块17中根据以上参数自动计算待计量区域6的面积，适用于规则和无规则区域的面积测量，并且能够通过精确控制区域内喷水量达到精确控制面积计算的目的，具备适用范围广和测量精确的特点。

[0060] （2）移动机构1、视觉识别及喷液计量组件2、伸缩组件3、角度调节组件4和平移组件5之间相互配合的设计，不仅可以使视觉识别及喷液计量组件2快速避让障碍物，还可以使视觉识别及喷液计量组件2能够在立体空间内随意调节角度，并且又能够调节待计量区域6与移动车体11之间的距离，具备便于调节、使用方便、适用各种场地和实用性强的特点。

[0061] 对于本领域技术人员而言，虽然说明了本发明的几个实施方式以及实施例，但这些实施方式以及实施例是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其等效的范围内。

[0062] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。