(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221014234 4.0 (22)申请日 2022.02.16 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 周炼清　史舟　张祥林　吴洁琼　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 傅朝栋　张法高 (51)Int.Cl. G01N 21/55(2014.01) G01N 21/359(2014.01) G01N 21/01(2006.01) B62D 63/08(2006.01) B62D 63/06(2006.01)A01B 49/02(2006.01) (54)发明名称 一种行走式土壤属性高光谱快速检测车及 其方法 (57)摘要 本发明公开了一种行走式土壤属性高光谱 快速检测车及其方法， 检测车的拖拽式悬挂平台 顶部垂直固定有用于与外部动力拖拽装置相连 的连接架； 拖拽式悬挂平台上设有高度调节机构 和四连杆仿形机构， 其底部按照动力拖拽装置行 进方向依次安装有波纹圆盘刀、 开沟轮、 光谱探 头铧犁和覆土镇压轮； 拖拽式悬挂平台上设有信 号分析器、 空间位置信号接收天线、 空间位置信 号处理分析器、 控制平台和用于为用电装置供电 的电源， 用于获取目标采样点的空间位置信息、 光谱信息及土壤属性信息。 本检测车挂载在拖拽 动力装置后端， 随田间作业过程进行， 快速检测 土壤高光谱 数据， 可以实现土壤某些属性的即时 动态监测。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114509411 A 2022.05.17 CN 114509411 A 1.一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 包括拖拽式悬挂平台(3)、 连 接架(18)、 高度调节机构和四连 杆仿形机构； 所述拖拽式悬挂平台(3)水平设置， 其一侧顶部垂直固定有用于与外部动力拖拽装置 相连的连接架(18)； 拖拽式悬挂平台(3)上设有用于调节高度的高度调节机构； 远离所述连 接架(18)的拖拽式悬挂平台(3)一侧固定有第一竖杆(20)， 第一竖杆(20)通过沿轴向设置 的第一移动调节杆(13)和第二移动调节杆(14)与位于拖拽式悬挂平台(3)外侧的第二竖杆 (21)相连， 第一竖杆(20)、 第一移动调节(13)、 第二移动调节杆(14)和第二竖杆(21)共同构 成四连杆仿形机构； 第二竖杆(21)底部按照所述动力拖拽装置行进方向依次安装有波纹 圆 盘刀(15)、 开沟轮(16)、 光谱探头铧 犁(17)和覆土镇压轮(22)， 通过四连杆仿形机构能调节 波纹圆盘刀(15)、 开沟轮(16)、 光谱探 头铧犁(17)和覆土镇压轮(2 2)的作用高度； 所述拖拽式悬挂平台(3)上设有信号分析器(4)、 空间位置信号接收天线(5)、 空间位置 信号处理分析器(6)、 控制平台(7)和用于为用电装置供电的电源(8)； 所述空间位置信号接 收天线(5)依次与空间位置信号处理分析器(6)、 控制平台(7)、 信号分析器(4)和光谱探头 铧犁(17)连接， 用于获取目标采样点的空间位置信息、 光谱信息及土壤属性信息 。 2.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述高 度调节机构包括连杆(23)、 车轮(1)、 斜杆(24)和调节拉杆(9)； 拖拽式悬挂平台(3)中部贯 穿设有连杆(23)； 连杆(23)两端均位于拖拽式悬挂平台(3)的外侧， 与拖拽式悬挂平台(3) 为转动连接， 且两端分别通过固定杆(2)与用于支撑于地面上的车轮(1)转动连接； 连杆 (23)中部与斜杆(24)的一端固定连接， 斜杆(24)的另一端与调节拉杆(9)的螺丝一端 固定 连接， 螺丝的另一端与连接架(18)固定连接； 通过改变调节拉杆(9)中螺丝的长度， 斜杆 (24)相对于拖拽式悬挂平台(3)的倾角发生偏转， 带动连杆(23)和固定杆(2)以车轮(1)为 支点转动， 将拖拽式悬挂平台(3)整体作垂直方向的移动， 达到调节拖拽式悬挂平 台(3)高 度的目的。 3.根据权利要求2所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述斜 杆(24)和调节拉杆(9)均 与连杆(23)垂直， 连 杆(23)与连接架(18)所在侧平行设置 。 4.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述连 接架(18)的外侧分别设有呈三角形布设的第一悬挂钮(10)、 第二悬挂钮(11)和第三悬挂钮 (12)， 连接架(18)通过第一悬挂钮(10)、 第二悬挂钮(11)和第三悬挂钮(12)与动力 拖拽装 置相连。 5.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述第 一移动调节杆(13)和第二移动调节杆(14)的一端分别与第一竖杆(20)转动连接， 另一端分 别与第二竖 杆(21)转动连接 。 6.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述信 号分析器(4)上装载有土壤属性 光谱估算模型， 用于实时估算获取土壤属性信息 。 7.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述 四 连杆仿形机构所在面与拖拽式悬挂平台(3)所在面垂直。 8.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述电 源(8)为直流电源， 通过输电线分别信号分析器(4)、 空间位置信号接收天线(5)、 空间位置 信号处理分析器(6)、 控制平台(7)和光谱探 头铧犁(17)相连接 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114509411 A 29.根据权利要求1所述的一种行走式土壤属性高光谱快速检测车， 其特征在于， 所述波 纹圆盘刀(15)、 开沟轮(16)、 光谱探头铧犁(17)、 覆土镇压轮(22)和车轮(1)的作用方向均 与动力拖拽装置行进方向相同。 10.一种根据权利要求1～9任一所述行走式土壤属性高光谱快速检测车的土壤属性高 光谱快速检测方法， 其特 征在于， 具体如下： 通过连接架(18)将检测车与外部动力拖拽装置相连， 启动电源(8)， 通过空间位置信号 接收天线(5)及空间位置信号处理分析器(6)收集设备的地理空间位置信息， 通过控制平台 (7)设置测量模式和测量参数， 对光谱探头铧犁(17)进行暗电流校正、 系统优化及参数校 正， 随后通过调节高度调节机构和四连杆仿形机构使光谱探头铧犁(17)的头部进入土壤设 定深度； 启动动力拖拽装置， 检测车随动力拖拽装置在 田间运行， 波纹圆盘刀(15)切开田中秸 秆及石子， 开沟轮(16)挖松土壤以方便光谱探头铧犁(17)进入土壤， 覆土镇压轮(22)将开 沟轮(16)及光谱探头铧犁(17)挖出的土壤填回原状； 同时， 检测车根据预先设定的采样模 式及时间， 实时记录采样点的空间位置信息、 光谱信息及土壤属性信息 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114509411 A 3