田間履帶式機器人及多模態(tài)數據采集系統——PhenoRobot 采用履帶式底盤(pán)，可適應溫室、田間、林地、山地等多種場(chǎng)景，上裝可集成可見(jiàn)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(xué)傳感器，也可集成噴霧系統、采摘系統等特殊裝置，用于不同的應用領(lǐng)域。
應用領(lǐng)域
● 植物及果實(shí)表型監測
● 溫室及田間果實(shí)自動(dòng)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(guò)自主導航運行到所需區域，對樣品進(jìn)行多種表型數據的采集和測量。
● 具備邊緣計算能力，支持多任務(wù)并行處理，能夠同步運行導航避障、數據采集和異常報警等，實(shí)現對果實(shí)樣品的自動(dòng)化表型數據采集。
● 可自動(dòng)識別樣品，并對樣品表型數據進(jìn)行深度分析。
● 可集成多種光學(xué)傳感器及特殊裝置，實(shí)現多模態(tài)功能集成。
設備用途
設備可通過(guò)自主導航運行到所需區域，對樣品進(jìn)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(wù)并行處理，能夠同步運行導航避障、數據采集和異常報警等，實(shí)現對葡萄樣品的自動(dòng)化表型數據采集。
技術(shù)規格
自主工作機器人（履帶式機器人）
| 參數類(lèi)別 | 具體參數 |
| 外形尺寸（長(cháng) × 寬 × 高） | 1250×850×1400mm |
| 移動(dòng)方式 | 履帶差速驅動(dòng) |
| 工作時(shí)間 | 一塊電池可持續工作 8 小時(shí)，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 衛星 + 激光避障 |
| 水平位置精度 | DGNSS：0.4m；RTK：0.8cm + 1ppm |
| 天線(xiàn)頻點(diǎn) | 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(diǎn) /s |
| 激光雷達角度分辨率 | 0.16° |
高光譜成像系統集成
● 完成滿(mǎn)足如下技術(shù)參數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：F/2.6；探測器：CMOS；空間維有效像元數：480；波段數：≥300；波長(cháng)準確性 ：≤1.0nm ；重量：≤1kg。
● 可實(shí)現穩定可靠的參數設置（曝光、幀頻、ROI等）、數據采集與存儲傳輸
● 可自動(dòng)化完成暗電流矯正與白平衡矯正
● 匹配光源參數：
- 光譜范圍：350nm-2500nm
- 輸出光強穩定性：光通波動(dòng)±1%
- 燈泡壽命：2000小時(shí)
- 光源色溫：達3000K以上，整個(gè)壽命期間溴鎢燈色溫只降低50K左右
- 功率：200W
多維RGB成像系統集成
● 完成滿(mǎn)足如下技術(shù)參數的雙目視覺(jué)相機集成:分辨率:≤ 0.1mm;幀速:≥460 幀;軟件可調參數:亮度?對比度 ?色 調 ?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(mǎn)足如下技術(shù)參數的高速高精度工業(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;軟件可調參數:亮度?對比度 ?色調 ?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?shí)現穩定可靠的參數設置(幀率?分辨率?曝光時(shí)間等)?數據 采集與存儲傳輸。
熱紅外成像系統集成
● 完成滿(mǎn)足如下技術(shù)參數的熱紅外相機集成：探測器類(lèi)型：斯特林制冷(80 K)；波長(cháng)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(chǎng)角：≥25°*19°；電子倍焦：2X，4X。
● 可實(shí)現穩定可靠的參數設置（幀率等）、數據采集與存儲傳輸
● 可實(shí)現自動(dòng)調教功能
控制與邊緣計算系統
● 控制系統：
- 嵌入式系統需支持450MB/s高光譜數據流、30MB/s RGB數據流和10MB/s熱紅外數據的并行采集
- 存儲系統配置2TB NVMe固態(tài)硬盤(pán)
● 邊緣計算系統：
- 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
● 支持多任務(wù)并行處理：同步運行導航避障、數據采集、異常報警等線(xiàn)程
● 開(kāi)放API支持第三方系統對接
● 兼容結構化、非結構化數據庫及通過(guò)NFS網(wǎng)絡(luò )文件存儲協(xié)議自動(dòng)遠程同步數據的功能
● WIFI/5G雙模通信，支持遠程任務(wù)下發(fā)與狀態(tài)監控
● 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
