[發明專利]一種農業自動化裝備的遠程實時人機交互系統

無效

• 申請號: 201110041531.1
• 申請日: 2011-02-21
• 公開（公告）號: CN102176721A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發明（設計）人: 高國華;張碩;曹偉鵬;矯逸偉
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

技術領域

本發明涉及一種應用于農作物生產的農業自動化裝備的遠程實時人機交互系統，屬于設施農業自動化生產設備。

技術背景

農業機器人是20世紀70年代發展起來的一種自動化設備，是指在農業生產環境中工作，以農作物植株為工作對象，替代人工完成各種農業生產工序的機器人。與傳統的人力農業生產過程相比，機器人連續工作時間長，恒溫恒濕的環境對其連續工作不產生影響，工作質量可靠，可以最大限度的發揮現代工業化的農業生產能力。

農業自動化裝備的遠程實時人機交互系統是一種通過因特網遠程遙控的農業生產控制系統。目前國內，農業生產主要依靠人力或有人操縱的農業機械，雖然已有部分研究單位或高校開展了相關農業機器人的研究與應用工作，但都以機器人控制技術為主要研究對象，通過農業生產現場的計算機對機器人進行控制。同時這些農業自動化裝備大多數應用普通工業機器人的控制方法，并未結合農作物生產的實際情況做控制方法上的針對性改進，導致這些機器人難以應用。國外特別是農業自動化裝備技術發展較為成熟，已經有投入實際生產中的農業自動化裝備，大大的提高了農業的生產效率。但這些自動化裝備的運動控制系統各自分別安裝在各設備內部，通過現場總線實現各個自動化裝備之間的通信，以控制主機相協調，相互配合完成工作，通過現場總線控制工作現場的所有自動化裝備使各個設備與控制主機構成一個小型的計算機網絡，可以簡單快捷的實施對機器人的控制與檢測。但以現場總線為基礎的計算機網絡缺乏遠程監控能力，難以應對信息化工業化生產的要求，工作現場的各種信息與外接難以實時交換。同時隨著機器人技術的不斷發展需要以先進的計算機技術與之相配合，而復雜先進的計算機系統也難以適應農業生產環境。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種農業自動化裝備的遠程實時人機交互系統，該系統不僅功能完善、自動化程度高、性能可靠穩定，還可以為控制人員提供實時的直觀的農業生產現場環境信息與設備工況，結構合理，操作維護方便，簡單易形。

本發明采用如下的技術方案實現：一種農業自動化裝備的遠程實時人機交互系統，包括農業自動化裝備，農業生產現場無線網絡基站，遠程服務器，監控機。農業自動化裝備是在農業生產中替代人工從事生產活動的自動化設備，其作用是替代人工完成對農作物進行各種操作使之能順利生長成熟；農業生產現場無線網絡基站是將工程現場的各種信息與遠程控制系統之間進行交換信息的裝置，在工程現場使用無線網絡可以使農業自動化裝備靈活布置進而更好的工作，工程現場的各種設備通過無線網絡基站將信號轉換成有線信號通過因特網與遠程服務器連接，可以將無線網絡的高適應性與有線接入因特網的可靠性相結合，充分適應農業生產的環境。遠程服務器是布置在農業生產現場以外的計算機裝置，其通過農業生產現場無線基站與農業自動化裝備建立數據流聯系。遠程服務器擁有很強的計算與通信能力，通過其內部程序的運算與各農業自動化裝備上的各種傳感驅動裝置交換信息，自動指揮各個農業自動化裝備工作并從全局協調整個農業生產活動；監控機是一臺普通計算機，可以通過各種接入因特網的方式訪問遠程服務器瀏覽農業生產情況，并可以實時接收由遠程服務器中轉的各種信息，其中包括農業自動化裝備的工況，視頻，音頻信號與其它相關數據并擁有權限遙控農業自動化裝備。

本發明是以因特網點對點傳輸技術為基礎，通過因特網使農業生產現場的農業自動化裝備與遠程服務器構成數據流連接，通過遠程服務器或監控機操作現場農業自動化裝備。遠程服務器可根據農業自動化裝備上發送的傳感器的數據經內部軟件的計算得出相關運動部件的運動控制數據并將這些控制數據發送至農業自動化裝備實現自動控制。也可以接收監控機發送的包含工作人員操作意圖的遙控數據，并將該數據編譯為農業自動化裝備所需要的各運動部件的運動控制數據發送給農業自動化裝備實現遠程遙控。在本系統中，農業自動化裝備與監控機不進行控制運算，控制運算由遠程服務器完成。

本發明有如下效果：在沒有操作人員的情況下，遠程服務器通過因特網與農業生產現場的農業自動化裝備建立連接，控制其自動從事既定的農業生產活動。操作人員在任何可以接入因特網的環境下通過監控機訪問遠程服務器，瀏覽農業生產過程種的相關信息與農業自動化裝備的工作情況，同時通過遠程服務器直接遙控農業自動化裝備活動。

附圖說明

圖1是本發明整機的結構圖

圖中：1.農業自動化裝備、2.現場無線網絡基站、3.遠程服務器、4.監控機

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：