基于智能手机的手持式树上苹果果径测量系统设计与试验

为解决现有接触式果径测量过程耗时,长时间测量精度容易受试验人员主观影响的问题,结合机械设计、串口通信、自动控制等技术设计了一款手持式树上苹果果径测量系统。该系统由手持式果径测量工具和数据接收APP两部分组成。在果园树上果径测量作业时,试验人员手持果径测量工具的握柄,通过按压握柄带动传动模块,夹持爪随之张开,从而实现夹持爪与被测果实表面贴合及果径测量,并通过蓝牙通讯来将数据传输到手机端APP以进行保存、删减、位置信息绑定及批量导出等操作。为衡量手持式果径测量工具精度,分别进行公制块规和苹果果径测量试验。公制块规测量试验结果表明,本文所提出的尺寸测量工具实现了亚毫米级别精度测量。苹果果径测量试验结果表明,测量误差随着果实尺寸的增加而增加,在测量成熟期果实时,尺寸测量工具获取结果的平均绝对误差(Mean square error,MAE)及均方根误差(Root mean squared error,RMSE)仍可控制在0.45 mm以下,可满足苹果果径测量精度需求。