基于无人机的农作物表型信息采集器

1.本发明涉及作物信息采集技术领域，尤其涉及基于无人机的农作物表型信息采集器。


背景技术：

2.植物表型是受基因和环境因素决定或影响的，反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理的性状，而作物的冠层信息采集是作物表型数据采集的核心，冠层是指作物的的稠密顶层，由于冠层的光合作用速率很高且冠层是水、气、热的交换场所，作物冠层的参数信息直接反映着整个作物的生长状态；
3.传统的作物冠层表型数据的获取主要是通过人工实地勘测或者通过照相软件拍照后通过软件分析得出，采用人工实地勘测的方式使得表型数据获取效率较低且人工工作量大，难以满足大面积作物的表型数据的连续采集；
4.通过照相软件拍照的方式可连续的获取作物的表型数据信息并且可适用于大面积的农作物表型数据的采集，通常由无人机携带照相设备飞抵预定区域然后无人机降低高度并且使得拍照设备距离农作物1到3米左右的位置进行拍照，从而获取作物的冠层信息，在信息采集过程中由于作物时刻进行着蒸腾作用(即，水分从植物体内以水蒸气的形式散发到体外的过程，蒸腾作用主要通过叶片进行)，从而导致作物冠层上方(即，无人机所处位置)区域的空气湿度较大，再一个无人机携带拍照设备多选择白天且光线充足的时间段进行作物表型数据的获取，而作物的蒸腾作用在上述时间段尤为强烈，进一步加重了无人机所处空域内的湿度，过高的空气湿度一方面容易使得镜头表面附着一层水雾气(导致照片拍摄较为模糊、影响采集效果)，另一方面无人机长时间处于空气湿度较大的环境中工作，极易导致其内部电子器件受潮(影响其稳定性)；
5.鉴于此，我们提供基于无人机的农作物表型信息采集器用于解决以上问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种基于无人机的农作物表型信息采集器，本方案通过热传递的方式即实现对无人机内电子器件进行降温散热，同时也较好的避免了外界环境中的湿气侵入至其内部而造成电子器件受潮后工作不稳定情况的发生，同时也可及时将附着在镜头罩表面的水气进行清除，以免影响对作物表型信息数据的采集。
7.基于无人机的农作物表型信息采集器，包括无人机，其特征在于，所述无人机内设有空腔且空腔底部设有采集镜头，所述空腔内横向贯穿且纵向间隔设有两通风管，所述通风管置于空腔内间隔环绕设有若干弧形孔且弧形孔内设有形变气囊，所述空腔顶壁设有密封气囊且密封气囊与空腔构成密封腔体，所述空腔内竖向滑动安装有若干纵向间隔设置且与密封气囊配合的顶升杆，所述空腔内设有气体发生器且若干顶升杆与气体发生器连接；
8.位于密封气囊上方的无人机上设有吸水棉且位于相邻两顶升杆之间的空腔外壳体上设有导流槽，所述导流槽经引流管和与之对应的通风管连通；
9.所述空腔底壁上设有与采集镜头相配合的镜头罩且镜头罩内部设有升温腔，所述升温腔与空腔内部环境连通。
10.上述技术方案有益效果在于：
11.(1)本方案中当温度未达到要求的温度的上限时，通过热传递的方式即实现对无人机内电子器件进行降温散热，同时也较好的避免了外界环境中的湿气侵入至其内部而造成电子器件受潮后工作不稳定情况的发生，当温度超出要求的上限后，启动降温扇并且使得空腔与外界环境连通，进行强制散热；
12.(2)在本方案中，无人机内电子器件工作时产生的热量，即空腔内的热量可实时对镜头罩内的环境进行加热，以免镜头罩上附着有较多的水雾气，影响作物表型数据的采集效果。
附图说明
13.图1为本发明整体结构示意图；
14.图2为本发明密封气囊处于未膨胀状态时结构示意图；
15.图3为本发明密封气囊处于膨胀状态时结构示意图；
16.图4为本发明整体结构另一视角示意图；
17.图5为本发明无人机沿纵向剖视后内部结构示意图；
18.图6为本发明密封气囊、吸水棉位置关系示意图；
19.图7为本发明通风管具体结构示意图；
20.图8为本发明形变气囊处于不同状态时结构示意图；
21.图9为本发明圆板、扇形板、遮挡布配合关系示意图。
具体实施方式
22.有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图9实施例的详细说明中，可清楚的呈现，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
23.实施例1，本实施例提供基于无人机1的农作物表型信息采集器，如附图1所示，包括无人机1(为四旋翼无人机1)，本方案的改进之处在于：如附图2所示，在无人机1内设有空腔2且空腔2底部安装有采集镜头3(用于实现对作物的冠层表型信息数据进行拍照、采集)，无人机1上的各种控制模块、以及与采集镜头3连接的控制模块等电子器件均设于空腔2中，在空腔2内贯穿设有两通风管4且通风管4的两段分别向外穿出空腔2(通风管4内部与外界环境连通)，在通风管4未与空腔2内中间位置处间隔环绕设有若干弧形孔5且弧形孔5内安装有形变气囊6(形变气囊6经高强度胶水与弧形孔5侧壁实现粘接固定并且使得通风管4保持一个完整的管体)，如附图2所示，在空腔2顶壁安装有密封气囊7(密封气囊7同样经高强度胶水与空腔2上端面实现粘接固定且与空腔2相配合构成一个密封的腔体)，如附图5所示在空腔2内竖向滑动安装有若干纵向间隔设置的顶升杆8且顶升杆8上端面设置为弧形(顶升杆8上端面与密封气囊7之间接触)，如附图2所示，在空腔2内设有气体发生器且气体发生器启动若干顶升杆8在空腔2内沿竖向移动，位于密封气囊7上方的无人机1上固定安装有承载板26且承载板26底壁设有吸水棉9，如附图1所示，在无人机1的横向两侧位置处(即，空腔
2的外壳体)分别设有纵向间隔设置的导流槽10(包括导流槽10a、导流槽10b)，如附图2所示，无人机1底部安装有与采集镜头3配合的镜头罩12且镜头罩12实现将采集镜头3完全包裹，镜头罩12包括两同轴心间隔设置的半球体且两半球体之间部位构成升温腔13，升温腔13经管道和空腔2内的环境实现连通；
24.本实施例在具体工作时，如下：
25.工作人员控制无人机1前往预定区域并且调整好无人机1距离作物冠层的高度，然后控制采集镜头3进行拍照采集(在对作物冠层信息拍照采集过程中，无人机1以一定速度沿着预定路线飞行)，由于作物时刻进行着蒸腾(其主要过程为：土壤中的水分-根毛-根内导管-茎内导管-叶内导管-气孔-大气)，尤其是处于冠层位置处的作物叶片蒸腾作用较为强烈，从而导致无人机1所处的位置空域中的空气湿度较大(极易在镜头罩12表面覆盖一层水雾气，导致镜头模糊且影响图像采集效果)，如附图2所示，由于镜头罩12内的升温腔13经管道始终与空腔2内环境连通，而无人机1在飞行过程中，处于空腔2内的各种电子器件工作并且产生热量，从而使得升温腔13内的温度也处于一个较高的数值，当有水雾气附着在镜头罩12表面时，会因升温腔13内较高的温度而使其快速蒸发(从而始终确保镜头罩12处于一个清晰的状态)，不影响采集镜头3对作物冠层信息的拍照采集；
26.另外，随着无人机1的飞行持续进行，安装在承载板26底壁的吸水棉9会将空气中的水分吸收并且存储于吸水棉9中(使得吸水棉9中存储有一定量的水)，同样随着无人机1的持续飞行，则位于空腔2内的若干电器器件工作而产生的热量也会使得空腔2内的环境温度升高，随着空腔2内的环境温度升高，则设于空腔2内的气体发生器开始工作并且驱动若干顶升杆8向上移动，随着顶升杆8的上移则使得原本处于平整状态的密封气囊7开始产生形变，即，与顶升杆8接触部位的密封气囊7由于受到顶升杆8的顶撑而向上鼓起(由于顶升杆8设置为弧形，从侧面看当密封气囊7被顶起时，其被顶起的部位剖视图如附图3中所示，同样为一个弧形)，气体发生器启动顶升杆8上移的距离和空腔2内的环境温度成正比(即，温度越高，则顶升杆8上移的距离越大并且使得密封气囊7与顶升杆8接触部位向上鼓起的程度越大)，如附图5所示，当空腔2内的环境温度达到一定程度时，原本处于平整状态的密封气囊7在若干(本方案中设有3个)顶升杆8的作用下与安装在承载板26下端面的吸水棉9所接触并且在顶升杆8的顶撑作用下使得密封气囊7与吸水棉9之间产生一定程度的挤压力(吸水棉9与顶升杆8相对应位置处受到挤压而产生凹陷)；
27.如附图5所示，密封气囊7在若干顶升杆8的作用下向上鼓起并且与吸水棉9之间产生一定大小的挤压力，则使得空腔2内的气压降低(密封气囊7部分向上鼓起，相当于增加了空腔2、密封气囊7所围成空间的体积)，因此，处于相邻两顶升杆8之间区域的密封气囊7的下方由于没有受到顶升杆8的顶撑，则在外界大气压的作用下呈内凹状态，如附图5中下侧视图所示，从而在相邻两顶升杆8之间构成两个通道(通道a、通道b)，如附图1所示，在无人机1两端的壳体上分别设有导流槽10a、导流槽10b，使得导流槽10a刚好与通道a的位置相对应，使得导流槽10b刚好与通道b的位置相对应，而此时处于顶升杆8上方位置的吸水棉9由于受到来自顶升杆8的顶撑作用下而产生形变，从而使得存储于吸水棉9中的水被挤出并且沿着通道a、通道b分别流向至导流槽10a、导流槽10b中，如附图1所示，在导流槽10a、导流槽10b末端分别设有引流管11并且引流管11和与之对应的通风管4实现连通，即，实现将从吸水棉9中挤出的水引流至通风管4内，如附图3所示，设定无人机1沿着箭头所示方向飞行，则
外界环境中气流经图中箭头方向流经通风管4并且从另一端流出，外界气流通过通风管4的过程中，实现外界冷空气与空腔2内热空气之间的热传递交换，从而实现对空腔2内的环境进行一定程度的降温效果，当水沿着引流管11流入至通风管4内时，会使得通风管4(靠近引流管11区域的通风管4)内壁上附着有水层，由于空腔2内的温度经热传递传递至通风管4中并且使其处于一个较高的温度，当有水进入至通风管4内时，会使得水受热蒸发(水在蒸发过程中需要吸收热量)，从而加快对空腔2内环境温度的降温，加之外界气流不断的经过通风管4，同样有助于提高蒸发效率(气流吹过通风管4会降低通风管4内的空气湿度，从而有利于加快蒸发的进行)；
28.与上述同步进行的是：伴随着空腔2内气压的降低，则若干设于弧形孔5内的形变气囊6则在大气压差的作用下产生内凹(如附图8中视图所示，使得若干形变气囊6由附图8中左侧视图转变成右侧视图所示状态)，此时由于形变气囊6向空腔2内凹陷，则相当于增大了处于形变气囊6附近区域环境中热空气与通风管4内冷空气的接触面积，从而提高了换热效率，有助于进一步提高对空腔2内环境温度的降温、散热效率；
29.在本实施例中，在空腔2内的温度上升过程中，分别有以下几种可提高降温、散热方式：
30.1、外界气流穿过通风管4并且与空腔2内的热空气产生热交换，从而实现降温、效果；
31.2、当空腔2内的温度上升至一定程度并且使得吸水棉9受挤压而产生水，最终经通道a、通道b、导流槽10a、导流槽10b、引流管11的作用下引入至通风管4内，从而通过水蒸发吸热的方式，实现对空腔2内的环境进行降温；
32.3、随着密封气囊7被若干顶升杆撑起，使得密封气囊7的表面积增大，即，增大了空腔内热空气与外界环境中冷空气的接触面积，同样可提高换热效率；
33.4、若干形变气囊6在气压差的作用下产生凹陷，增大了处于形变气囊6位置附近的热空气与通风管4内冷空气的接触面积，从而提高了空腔2内的热空气与冷空气的环绕效率，加快降温、散热进程；
34.当空腔2内的环境温度降低时，则若干顶升杆8在气体发生器的驱动下上移的距离也逐渐减小，故，密封气囊7与顶升杆8对应位置向上鼓起的程度也相应的减少，从而实现当无人机1沿着如附图3中箭头所示方向飞行过程中，减少密封气囊7的正面迎风面积，从而减小无人机1飞行时的空气阻力，有利于减少对无人机1电能的消耗(节约电能，提高无人机1的滞空时间，从而获取更多的作物冠层表型数据信息)，与此同步进行的是：随着密封气囊7向上鼓起的程度减小，则空腔2内的气压逐渐上升，则若干形变气囊6因气压差而产生凹陷的程度也同步减小，直至当空腔2内环境温度恢复至正常状态时，使得密封气囊7由附图3中状态转变为附图2中所示状态(即，由附图5中下侧视图转变为上侧视图)；
35.如附图5中所示，无人机1上的各种电子器件以及与采集镜头3连接的控制模块可以根据需要安装在e、f、g、h区域中(实现电子器件的安装不影响空腔2内其它结构部件的正常工作)。
36.实施例2，在实施例1的基础上，如附图2所示，气体发生器包括设于空腔2内的储液腔14且储液腔14内设有饱和二氧化碳溶液15，在储液腔14上端设有若干管道(图中示出未标号)且若干管道连通有设于空腔2内底壁上的气筒16(管道和气筒16的底部位置连通)，在
气筒16内设有活塞17且活塞17经与之一体设置的杆向外伸出气筒16(杆向外伸出气筒16一端与顶升杆8固定连接)，在气筒16的顶端部位设有与空腔2外界环境连通的管道(如附图6中所示，每个气筒16上端均连通有一个管道且位于同侧的三个管道汇聚于一管道中，该管道经与之连通的排气管向外伸出空腔2)，如附图1中局部放大图所示，为排气管(图中示出未标号)向外伸出空腔2部分并且排气管向外伸出空腔2部分开口朝下设置(以免无人机1在飞行过程中产生的气流经排气管进入至位于活塞17上方气筒16的空间内，对活塞17在气筒16内的移动产生一定程度的阻碍)；
37.随着空腔2内环境温度的升高，则二氧化碳在水中的溶解度逐渐降低，从而会有部分二氧化碳气体从水中溢出并且经管道进入至气筒16内(可在管道与储液腔14上端连通部位设有防水透气膜，实现二氧化碳气体能通过的同时，避免储液腔14内的水向外界散失)，随着二氧化碳气体不断进入至位于活塞17下方的气筒16内，则迫使活塞17在气筒16内上移并且同步带动顶升杆8向上移动，从而对密封气囊7进行顶撑，活塞17在气筒16内上移的距离与空腔2内环境温度成正比(随着活塞17的上移，则原本处于活塞17上方气筒16空间内的气体经管道、排气管向外排出)，直至使得顶升杆8上升至与吸水棉9之间产生挤压力(并且将因挤压而产生的水引流至通风管4内)；
38.如附图2中局部放大图所示，设定初始状态时活塞17处于如图中所示位置(此时管道与气筒16的连通部位位于活塞17下方位置)，可在气筒16内壁设有用于实现对活塞17限位的限位块(图中未示出)，以实现对活塞17的承托，当空腔2内的环境温度逐渐降低时，则二氧化碳在水中的溶解度也同步上升，则处于活塞17下方气筒16空间内的二氧化碳气体在密封气囊7的作用下会返流至储液腔14内并且溶于水中，因为密封气囊7受顶升杆8的顶撑而产生鼓起，则密封气囊7同步施加给顶升杆8一个向下的作用力(即，密封气囊7有着恢复形变的趋势)，从而实现当空腔2中环境温度降低(二氧化碳气体在水中溶解度增大)时，密封气囊7迫使活塞17在气筒16内下移直至移动至初始位置。
39.实施例3，在实施例1的基础上，如附图7所示，通风管4内与若干形变气囊6对应位置安装有直径小于通风管4内径的圆板18，如附图9所示，在圆板18内沿其径向滑动安装有若干扇形板19(扇形板19和圆板18之间连接有弹簧，图中弹簧未示出)，如附图8中左侧视图所示，扇形板19外弧形面上设有线绳20且线绳20另一端和与之对应的形变气囊6之间固定连接，如附图7所示，在形变气囊6面向圆板18一侧粘接有橡胶垫23(而扇形板19的外弧形面上也设有三个线绳20分别和与之对应的橡胶垫23固定连接)，橡胶垫23的设置可增大线绳20与形变气囊6之间的接触面积，减小因线绳20直接与形变气囊6连接而导致对形变气囊6连接部位产生拉应力损伤，圆板18经若干与之连接的杆(图中示出未标号)同轴心固定安装在通风管4内壁上；
40.当空腔2内的环境温度较低时，若干扇形板19收缩于圆板18内并且处于附图9中第一视图所示状态，此时圆板18的迎风面积最小，当外界气流从通风管4经过时，所产生的空气阻力也是最小的，随着无人机1的持续飞行，空腔2内的温度逐渐上升，则在气体发生器、顶升杆8的作用下使得密封气囊7向上鼓起并且使得空腔2内的气压降低，使得若干形变气囊6产生一定程度的凹陷，在形变气囊6产生凹陷过程中，如附图8中所示，会通过线绳20带动与之对应的扇形板19相对于圆板18产生移动(即，朝着远离圆板18中心方向进行移动)，以至使得若干扇形板19与圆板18之间的位置关系由附图9中第一视图转变为第二视图所
示，此时若干扇形板19向外伸出圆板18并且更为接近通风管4的内壁，当外界气流沿着如附图8中第二视图箭头所示方向进入至通风管4内时，当气流移动至圆板18位置处时，会受到展开的若干扇形板19的阻挡并且朝向形变气囊6产生内凹的位置进行流动，如附图8中右侧视图所示，当气流移动至圆板18位置处时，会受到来自圆板18以及向外伸出的若干扇形板19的阻碍，最终使得气流的方向产生改变，即，沿着图中箭头所示的方向朝向形变气囊6的方向移动，并且在越过圆板18、若干扇形板19后，再次沿着箭头所示方向朝着远离形变气囊6方向移动；
41.上述过程的好处在于：当若干形变气囊6在气压差作用下产生形变并且使得处于形变气囊6附近区域的热空气与通风管4内冷空气的接触面积增大，可提高两者换热的效率，而若干扇形板19随之同步向外伸出圆板18，从而使得气流流经圆板18位置处时，因受到向外伸出的若干扇形板19的阻碍，会朝向形变气囊6方向进行移动，从而使得外界进入至通风管4内的冷空气紧贴着形变气囊6而向前移动，从而实现在增大空腔2内处于形变气囊6附近位置热空气与通风管4内冷空气接触面积的情况下，使得冷气流尽可能的紧贴形变气囊6向前移动，从而使得热传递效率更佳；
42.若只是单纯的使得若干形变气囊6在气压差作用下产生形变，则当外界冷气流在通风管4内移动至形变气囊6位置处时，由于此时若干形变气囊6产生一定程度的凹陷，则冷气流未必会紧贴着已经产生凹陷的形变气囊6向前移动，从而使得在形变气囊6产生凹陷区域没有冷气流经过(或者只有很少的冷气流经过)，此时虽然增加了空腔2内位于形变气囊6附近区域热空气与通风管4内冷空气的接触面积，但是由于没有(或者只有少量的冷气流)流经形变气囊6产生凹陷区域，则无法实现最大效率的换热(热交换)，而通过设置若干扇形板19则刚好可解决上述问题；
43.当空腔2内环境温度逐渐降低时，若干形变气囊6所受的气压差逐渐减小，则扇形板19在与之连接弹簧作用下开始逐步向圆板18内收缩，直至恢复至初始状态；
44.注：当空腔2内环境温度不是很高或者处于较低温度时，若干扇形板19收缩于圆板18内，如附图9中第一视图所示，此时圆板18的迎风面积最小(无人机1飞行时受到的空气阻力也最小，可减少对电能的消耗)，当若干扇形板19向外伸出圆板18并且处于如附图9中第二视图所示状态时，此时圆板18、若干扇形板19导致其迎风面积增大，此时无人机1飞行时的空气阻力也同步增大(但是此时对空腔2内的环境温度进行散热为首要考虑因素，而无人机1的电能消耗已不再为首要考虑因素)。
45.实施例4，在实施例3的基础上，如附图9中第三视图所示，在相邻两扇形板19之间相配合部位设有弧形腔21，在相邻两弧形腔21中的其中一弧形腔21内固定安装有遮挡布22，在另一弧形腔21内转动安装有卷轴(卷轴图中示出未标号)且遮挡布22缠绕于卷轴上，卷轴与弧形腔21之间连接有扭簧(图中未示出)，初始当若干扇形板19收缩于圆板18内时(如附图9中第一视图所示)，此时遮挡布22缠绕于与之对应的卷轴上，当扇形板19在与之对应线绳20的作用下向外拉出圆板18时，则相邻两弧形腔21之间的距离逐渐增大，与此同时，则实现将缠绕于卷轴上的遮挡布22不断的被释放，以至转变成附图9中的第三视图所示状态，此时缠绕于卷轴上的遮挡布22被释放并且将相邻两扇形板19之间的空隙进行遮挡(使得当若干延伸板向外伸出圆板18时，在延伸板、遮挡布22的配合作用下，可构成一个圆形的遮挡区域)，当外界冷气流移动至圆板18位置处时，受到延伸板、遮挡布22、圆板18所构成的
圆形遮挡区域的阻挡，则调整移动方向(沿着附图8中箭头所示的方向移动以至越过圆板18、扇形板19、遮挡布22所构成的圆形遮挡区域)，使得冷气流尽可能的紧贴形变气囊6进行移动(最大程度的提高热交换效率)，加快散热；
46.当空腔2内环境温度降低时，若干扇形板19在与之连接弹簧作用下重新收缩于圆板18中，伴随着扇形板19的收缩(相邻两扇形板19之间距离减小)，则原先从卷轴上被释放的遮挡布22也在卷轴、扭簧的配合作用下同步回收且缠绕在卷轴上。
47.实施例5，在实施例1的基础上，如附图7所示，位于形变气囊6两侧的通风管4上分别转动安装有旋转管24且旋转管24外壁上设有扇叶25，在旋转管24内同轴心固定有圆轴(图中未示出)且圆轴上间隔环绕设有若干可调桨叶27；
48.如附图8所示，为旋转管24的安装位置区域，旋转管24两端分别与通风管4同轴心转动安装，当空腔2内温度较低时，安装在圆轴上的若干可调桨叶27处于顺桨状态(即，此时桨叶的桨距角为90
°
，桨距角：指的是桨叶顶端翼型弦线与旋转平面的夹角)，此时桨叶对外界风能的捕获效率最低，当无人机1在飞行过程中并且外界气流经过通风管4时，很难带动可调桨叶27转动(即，不会带动旋转管24相对于通风管4进行转动)，当空腔2内的环境温度上升并且达到一定程度时，控制若干可调桨叶27的桨距角进行调整(减小桨距角，如60
°
、30
°
、0
°
等，其数值可任意设置)，此时桨叶对风能的捕获效率升高，进而在风力作用下实现带动可调桨叶27产生转动(即，同步带动旋转管24进行旋转)，随着旋转管24的旋转，则经引流管11进入至通风管4内的水在流动至旋转管24内时，伴随着旋转管24的旋转，则实现将水分布在旋转管24内壁的各个区域位置，一方面将进入至通风管4内且聚集在一起的水较好的分散开来，另一方面使得旋转管24内壁尽可能多的区域被水所覆盖，从而实现加快了蒸发的过程，也使得空腔2内位于旋转管24附近的热量更好的向外界传递；
49.随着可调桨叶27桨距角的调整，其对风能的捕获效率提升，则使得可调桨叶27受到来自风力的作用同步增大(气流在经过可调桨叶27时受到的阻力增大)，即，当旋转管24在风力作用下产生旋转时，无人机1飞行所受到空气阻力也随之增大(但是此时，降低温度为首要考虑因素，无人机1飞行时电能的消耗不再为主要考虑因素)，当空腔2内的环境温度恢复正常并且处于较低数值时，控制若干可调桨叶27并且使其处于顺桨状态(此时，可调桨叶27对风能的捕获效率较小且无法带动旋转管24旋转)，使得此时气流经过可调桨叶27时受到的阻力较小(无人机1飞行时的空气阻力也相应减小，有助于节能)；
50.可在圆轴内设有与每个可调桨叶27对应的微型伺服马达用于调整可调桨叶27的桨距角，其原理类似于风力发电机组对风机叶片角度的调整，通过调整风机叶片的桨距角来实现控制风轮的转速(为现有技术，在此不做过多描述)；
51.与上述过程同步进行的是：随着旋转管24的旋转，则同步带动安装在旋转管24上的扇叶25进行转动，如附图3所示，设定两旋转管24的旋转方向相同，通过调整安装在两旋转管24上扇叶25的安装方式，使得当两旋转管24沿相同方向转动时，位于左侧的扇叶25使得空腔2内的气流沿着箭头所示方向移动，位于右侧的扇叶25使得空腔2内的气流沿着箭头所示方向移动，即，使得处于空腔2两端位置处的气流在扇叶25的转动作用下共同朝着靠近若干形变气囊6所处的中间位置移动；
52.如附图8中所示，当处于空腔2内两端位置处的气流在与之对应扇叶25的作用下朝着靠近形变气囊6所处的位置移动过程中，会依次经过旋转管24、形变气囊6，而旋转管24内
壁由于附着有水并且产生蒸发过程，从而使得空腔2内处于旋转管24附近区域的降温效率提升，而且由于形变气囊6的凹陷(使得处于形变气囊6附近区域空腔2内的热空气与通风管4内冷空气的接触面积增大，增大换热效率)，同样使得处于形变气囊6附近区域的降温效率提升，当处于空腔2两端位置的气流(温度相对较高)依次经过旋转管24、形变气囊6时，可对其进行降温，从而提高对空腔2内热空气散热、降温的效率；
53.如附图8中所示，为了使得当水经引流管11的引流下进入至通风管4后，能够朝着通风管4深处进行移动，将通风管4两端和与之转动配合安装的旋转管24之间设置成一个坡道，即，形成一个由外侧向深处延伸且外侧高、深处低的坡道，实现当水在引流管11作用下进入至通风管4一端部内时，在坡道的引导下更加容易的向旋转管24内移动。
54.实施例6，在实施例5的基础上，如附图6所示，在空腔2纵向两侧壁上设有降温扇28且降温扇28驱动有设于空腔2壁内的离心阀门29，离心阀门29由降温扇28的扇叶25轴驱动，当降温扇28工作时，离心阀门29处于关闭状态，当降温扇28启动后同步带动离心阀门29转动，使其在离心力的作用下实现开启；
55.具体过程如下：可在空腔2内安装有温度传感器(电性连接有微控制器且微控制器控制降温扇28的工作)，用于监测空腔2内的环境温度，当环境温度过高时(即，上述实施例中的降温、散热方法已不能满足降温需求)，此时微控制器控制降温扇28启动并且以恒定功率工作，与此同时同步带动离心阀门29以一定速度转动，从而使其在离心力的作用下实现开启，设定安装在空腔2纵向一侧壁上的降温扇28实现向空腔2内吹气，安装在纵向另一侧壁上的降温扇28实现将空腔2内的气体向外抽出，从而形成空气对流，实现对空腔2内的环境进行快速降温(只有在上述实施例中的降效果不能满足需求的情况下，方可采用此种降温方式，尽量避免空腔2内的环境与外界环境连通，而导致外界水气侵入至空腔2内)；
56.本实施例提供一种离心阀门29的具体结构，如附图6中所示，在空腔2侧壁内转动安装有离心板且离心板内沿其径向滑动安装有若干扇形片(扇形片与离心板之间连接有弹簧，并且在弹簧作用下当若干扇形片聚拢在一起时构成一个圆形并且实现将离心板中间位置的孔洞进行封堵)，当离心板随着降温扇28同步转动时，离心板上的扇形片受到一个离心力并且在离心力的作用下克服弹簧弹力，从而使得若干扇形片在离心力作用下朝着相互远离方向移动，进而实现将离心板上的孔洞打开(使得空腔2内的环境与外界环境连通)，当空腔2内温度低于设定温度时，微控制器控制降温扇28停止工作，离心阀门29也随之关闭(使得空腔2再次与外界环境进行隔离，避免外界环境较大的水气侵入至空腔2内)。
57.上面只是为了说明本发明，应该理解为本发明并不局限于以上实施例，符合本发明思想的各种变通形式均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.基于无人机的农作物表型信息采集器，包括无人机(1)，其特征在于，所述无人机(1)内设有空腔(2)且空腔(2)底部设有采集镜头(3)，所述空腔(2)内横向贯穿且纵向间隔设有两通风管(4)，所述通风管(4)置于空腔(2)内间隔环绕设有若干弧形孔(5)且弧形孔(5)内设有形变气囊(6)，所述空腔(2)顶壁设有密封气囊(7)且密封气囊(7)与空腔(2)构成密封腔体，所述空腔(2)内竖向滑动安装有若干纵向间隔设置且与密封气囊(7)配合的顶升杆(8)，所述空腔(2)内设有气体发生器且若干顶升杆(8)与气体发生器连接；位于密封气囊(7)上方的无人机(1)上设有吸水棉(9)且位于相邻两顶升杆(8)之间的空腔(2)外壳体上设有导流槽(10)，所述导流槽(10)经引流管(11)和与之对应的通风管(4)连通；所述空腔(2)底壁上设有与采集镜头(3)相配合的镜头罩(12)且镜头罩(12)内部设有升温腔(13)，所述升温腔(13)与空腔(2)内部环境连通。2.根据权利要求1所述的基于无人机的农作物表型信息采集器，其特征在于，所述气体发生器包括设于空腔(2)内的储液腔(14)且储液腔(14)内设有饱和二氧化碳溶液(15)，所述储液腔(14)上端连通有设于空腔(2)内的气筒(16)且气筒(16)内设有与升降杆连接的活塞(17)，位于活塞(17)上方的气筒(16)空间与空腔(2)外部连通。3.根据权利要求1所述的基于无人机的农作物表型信息采集器，其特征在于，所述通风管(4)内与若干形变气囊(6)对应位置安装有直径小于通风管(4)内径的圆板(18)且圆板(18)内沿其径向滑动安装有若干扇形板(19)，所述扇形板(19)和与之对应的形变气囊(6)之间连接有线绳(20)。4.根据权利要求3所述的基于无人机的农作物表型信息采集器，其特征在于，相邻两所述扇形板(19)之间相配合部位设有弧形腔(21)，其中一弧形腔(21)内固定有遮挡布(22)且遮挡布(22)另一端缠绕在转动安装于另一弧形腔(21)内的卷轴上，所述卷轴与弧形腔(21)之间设有扭簧。5.根据权利要求1所述的基于无人机的农作物表型信息采集器，其特征在于，位于形变气囊(6)两侧的通风管(4)上分别转动安装有旋转管(24)且旋转管(24)外壁上设有扇叶(25)，所述旋转管(24)内同轴心设有圆轴且圆轴上间隔环绕设有若干可调桨叶(27)。6.根据权利要求5所述的基于无人机的农作物表型信息采集器，其特征在于，所述空腔(2)纵向两侧壁上设有降温扇(28)且降温扇(28)驱动有设于空腔(2)壁内的离心阀门(29)。

技术总结
本发明涉及基于无人机的农作物表型信息采集器，本发明有效解决了现有无人机在对作物表型信息采集时因作物蒸腾作用而产生较大湿度环境下工作存在一定安全隐患及影响作物表型信息获取效果的问题；解决的技术方案包括：本方案中当温度未达到要求的温度的上限时，通过热传递的方式即实现对无人机内电子器件进行降温散热，同时也较好的避免了外界环境中的湿气侵入至其内部而造成电子器件受潮后工作不稳定情况的发生，当温度超出要求的上限后，启动降温扇并且使得空腔与外界环境连通，进行强制散热，同时也可及时将附着在镜头罩表面的水气进行清除，以免影响对作物表型信息数据的采集。采集。采集。


技术研发人员：臧贺藏 赵晴 张杰 周萌 李国强 郑国清
受保护的技术使用者：河南省农业科学院农业经济与信息研究所
技术研发日：2023.05.13
技术公布日：2023/8/9