專利名稱：一種用機器人測定活立木樹高和任一處直徑的技術方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在林業(yè)調查中郁閉環(huán)境下測量樹高的方法，特別是一種用機器人測定活立木樹干任意高度處直徑的方法。
背景技術：
到目前為止，樹高主要用測高儀、激光測高儀、超聲波測距儀或者是羅盤結合標桿等測量儀器進行測量。測高儀則是林業(yè)上普遍采用的樹高測定工具，但是這個工具有個不好的地方仰角有限，要測量一棵樹的高度必須退到距離該樹一定遠的距離方可。應用羅盤儀結合標桿 也可以測量樹高，但是要求坡度不要太大。而激光測高儀同樣無法避免密林中樹枝的視覺阻礙。因此，在森林資源調查過程中采用傳統(tǒng)的側高儀器測定樹高不可避免地帶來了很多 麻煩與誤差。目前在林業(yè)方面尚沒有方便實用的測量樹高的儀器設備，本發(fā)明方法簡單使用、精度高、方便操作，可望在林業(yè)調查上廣泛使用，解決在密閉樹林中，樹梢被遮擋的情況下，用傳統(tǒng)角規(guī)測樹高方法無法測量樹高時使用的一種方法，以全國數(shù)以萬計的林業(yè)基層單位和技術人員、及至全球林業(yè)上的需要，前景實在可觀。

發(fā)明內容
為了克服現(xiàn)有的測高儀器在測定樹高過程中不可避免地帶來的很多麻煩與誤差，本發(fā)明的目的是提供一種測樹機器人及其使用方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的I.遙控攜帶測高儀的爬樹型機器人到樹梢部位，機器人自動測定離地面高度，并同時發(fā)出信號，地面儀器通過接收信號得到目標樹樹高H。2.測量型機器人在活立木任意位置處測的同一高度平面上樹干表面的四點坐標，運用已知三點坐標可以確定圓的理論依據(jù)，利用最小二乘原理推出計算該高度出樹木直徑的計算公式，計算方法如下首先假設樹根處坐標為(0，0，0)，由根據(jù)步驟I可以得到樹高H，則樹梢的坐標為(0，0，H)，機器人自樹梢向下爬行，爬到任意高度j處樹干表面坐標(Xi, Yi, Hi) (i = I,2,3,4),根據(jù)已知圓表面三點坐標求的圓中心點坐標公式
權利要求
1.一種用機器人測定活立木樹高和任意處直徑的技術方法，其特征是在目標樹被遮擋的情況下，引入一種爬樹型機器人，通過機器人在樹梢發(fā)射信號至地面接收器，從而測得樹高，同時機器人在下降過程中，在同一高度處測定樹干表面四點坐標，進而計算出活立木任意處的直徑的方法。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種用機器人測定活立木樹高的方法，其特征是遙控攜帶測高儀的爬樹型機器人到樹梢部位，機器人自動測定離地面高度，并同時發(fā)出信號，地面儀器通過接收信號得到目標樹樹高H。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種測定活立木任意處直徑的技術方法，其中在同一高度處測定樹干表面四點坐標其特征是如下 測量型機器人在活立木任意位置處測得同一高度平面上樹干表面的四點坐標，運用已知三點坐標可以確定圓的理論依據(jù)，利用最小二乘原理推出計算該高度處樹木直徑的計算公式，計算方法如下首先假設樹根處坐標為(0，0，0)，由權利要求書2可以得到樹高H，則樹梢的坐標為(0，0，H)，機器人自樹梢向下爬行，爬到任意高度j處樹干表面坐標(Xi, Yi, Hi) (i = 1,2,3,4),根據(jù)已知圓表面三點坐標求的圓中心點坐標公式①_xi = $SfLixi，②巧測得j點處樹干中心點坐標(Xj, Y」，Hj),根據(jù)數(shù)模
全文摘要
一種用機器人測定活立木樹高和任意處直徑的技術方法，在目標樹被遮擋的情況下，引入一種爬樹型機器人，通過機器人在樹梢發(fā)射信號至地面接收器，從而測得樹高，同時機器人在下降過程中，在同一高度處測定樹干表面四點坐標，進而計算出活立木任意處的直徑的方法。把最新的高科技成果機器人引入到樹高測量中，利用機器人靈活便于操作的優(yōu)點，測量了活立木的樹高和任意高度處直徑，可以方便準確的測量活立木任一點處直徑，為活立木蓄積量的精確測定提供了相關數(shù)據(jù)?？朔烁鞣N自然環(huán)境和天氣因素帶來的測量誤差，大大減少了測量人員的工作量和測量難度。
文檔編號G01B21/02GK102749054SQ201210121138
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月24日 優(yōu)先權日2012年4月24日
發(fā)明者仇琪, 馮仲科, 王佳, 王永國, 高原 申請人:北京林業(yè)大學