买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

龙图腾网获悉华南农业大学申请的专利基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117678440B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311804959.6，技术领域涉及：A01G3/08；该发明授权基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法是由王慰祖;蔡德轩;宋家适;黄朝炜;李君;蔡明辉;李永臻;钟湛彬;梁誉;宁宏滔设计研发完成，并于2023-12-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法，包括：修剪装备，用于对目标树木进行修剪；信息采集装置，用于获取目标树木和周围环境的点云信息以及修剪装备位姿信息，并传输给数据处理单元；数据处理单元，用于对信息采集装置传输过来的信息进行处理，获得目标树木修剪部位的三维坐标和修剪角度以及修剪装备的位置和姿态信息，并传输给控制单元；控制单元，根据数据处理单元传输过来的信息，控制修剪装备进行精准修剪。本发明能够根据探测到的树木点云构建出树木的冠幅、株高、行距等参数，计算树木目标修剪部位，从而实现根据树木冠层参数改变修剪姿态，精准修剪的目的，减轻修剪过程中的工作量，提高修剪效率。

本发明授权基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统及其修剪方法在权利要求书中公布了：1.基于三维点云的自动对靶调节姿态修剪系统的修剪方法，所述自动对靶调节姿态修剪系统，包括： 修剪装备，用于对目标树木进行修剪； 信息采集装置，用于获取目标树木和周围环境的点云信息以及修剪装备位姿信息，并传输给数据处理单元； 数据处理单元，用于对信息采集装置传输过来的信息进行处理，获得目标树木修剪部位的三维坐标和修剪角度以及修剪装备的位置和姿态信息，并传输给控制单元； 控制单元，根据数据处理单元传输过来的信息，控制修剪装备进行精准修剪； 其特征在于，所述修剪方法，包括单一修剪模式和差异化对靶修剪模式，若选择单一修剪模式，则执行步骤S1；若选择差异化对靶修剪模式，则执行步骤S2-S7； S1、在单一修剪模式下，开启修剪装备位姿获取装置，获取当前修剪装备的三维姿态并显示于触摸屏，通过触摸屏多次拖动选择修剪装备的各个机械臂和刀盘的角度，确定为修剪姿态，设置完成后，将设定姿态的第一机械臂、第二机械臂及刀盘的转动角度θ1，θ2，θ3信息反馈至控制单元，调节修剪装备姿态至目标姿态，驱动履带底盘进行修剪，该修剪模式的效果适用于多株统一的整形修剪场景； S2、在差异化对靶修剪模式下，触摸屏上设有差异化对靶修剪按钮，点击此按钮，便能开启差异化对靶修剪；启动修剪装备的履带底盘运动，开启点云获取装置，启动数据处理单元，对目标树木进行扫描，获取目标树木和周围环境的三维点云数据； S3、对三维点云数据进行降采样、去噪和平滑处理，再将多个视角的三维点云数据进行配准，得到完整的树木点云数据，对完整的树木点云数据进行分割，得到单个树木的点云数据，提取树木的冠幅、株高、行距和体积参数，根据农艺要求计算目标修剪部位，并计算所有目标部位的三维坐标以及修剪角度； S4、根据目标修剪部位的三维坐标以及修剪角度，从部位高到低规划履带底盘路径和修剪作业机构的姿态调节策略； S5、获取修剪装备当前的状态，根据目标修剪部位的修剪路径规划，控制履带底盘移动到正确的位置，并调节修剪机械臂的位置姿态，使其与目标修剪部位对准，具体如下： 在底座、各机械臂前端及刀盘前端和中心固结坐标系，通过坐标系之间的变换矩阵，如式1所示，实现根据当前第一机械臂、第二机械臂及刀盘的转动角度θ1，θ2，θ3，求解出末端刀盘中心坐标系在现实中的位置； 式中，i为杆的编号，取值为0至3，杆0为底座，杆1为第一机械臂，杆2为第二机械臂，杆3为刀盘，为杆i坐标系{i}相对于杆i-1坐标系{i-1}的变换矩阵，为杆i-1坐标系的xi-1轴旋转矩阵，αi-1为从杆i-1坐标系的zi-1轴到杆i坐标系的zi轴绕杆i-1坐标系的xi-1轴的旋转角度；为杆i-1坐标系的xi-1轴移动矩阵，ai-1为移动距离，即为连杆i-1的长度；为zi轴旋转矩阵，θi为从杆i-1坐标系的xi-1轴到杆i坐标系的xi轴绕杆i坐标系的zi轴的旋转角度，即为θi为连杆i与连杆i-1之间的夹角；为杆i坐标系的zi轴移动矩阵，di为移动距离，即为连杆i相对于连杆i-1的偏距； 将目标切割点的位置通过坐标转换为刀盘坐标系的坐标点，通过逆运动学求解第一机械臂、第二机械臂及刀盘的运动角度，建立逆运动学几何求解模型，逆向运动学解析目的在于给定末端杆件的三维坐标及转动角度，反求出所有杆件的各自转动角度，具体求解过程如下：根据目标修剪部位的三维坐标变换为刀盘中心坐标系在底座坐标系x、z轴的位置同时结合刀盘姿态角度θT，根据公式2将坐标转换为刀盘前端坐标系在底座坐标系x、z轴的坐标 式中，tx、tz为刀盘前端坐标系与刀盘中心坐标系初始位置x、z方向上的差值； 根据第一机械臂坐标系、第二机械臂坐标系、刀盘前端坐标原点所构成的三角形关系，根据式3、4、5解出第一机械臂转动角度θ1以及第二机械臂的转动角度θ2，最后，根据给出的刀盘姿态角度θT与θ1、θ2的差值，能得到刀盘的转动角度θ3； 式中，L为第一机械臂坐标系与刀盘前端坐标系的距离；d0为第一机械臂坐标系与底座坐标系的距离；∠1为L与x轴的夹角；∠2为L与第一机械臂夹角；∠3为第二机械臂与第一机械臂夹角；a1为第一机械臂长度；a2为第二机械臂长度； S6、启动刀盘，履带底盘运动，对目标修剪部位进行整形修剪处理； S7、重复步骤S4-S6，直到完成所有树木的修剪。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人华南农业大学，其通讯地址为：510642 广东省广州市天河区五山路483号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

以上内容由龙图腾AI智能生成。