[發(fā)明專利]一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710179741.4
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107102598A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高大宏;俞能超;吳德寒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山工蜂智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048
• 代理公司: 合肥順超知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)34120
• 代理人: 陳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)器人(Robot)是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類工作的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。農(nóng)業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用，是一種可由不同程序軟件控制,以適應(yīng)各種作業(yè),能感覺(jué)并適應(yīng)作物種類或環(huán)境變化,有檢測(cè)(如視覺(jué)等)和演算等人工智能的新一代無(wú)人自動(dòng)操作機(jī)械。區(qū)別于工業(yè)機(jī)器人，是一種新型多功能農(nóng)業(yè)機(jī)械。農(nóng)業(yè)機(jī)器人的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)方式降低了農(nóng)民的勞動(dòng)力，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。農(nóng)業(yè)機(jī)器人出現(xiàn)后，發(fā)展很快，許多國(guó)家在農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研制和發(fā)展，出現(xiàn)了多種類型農(nóng)業(yè)機(jī)器人。目前日本居于世界各國(guó)之首。在進(jìn)入21世紀(jì)以后，新型多功能農(nóng)業(yè)機(jī)器人得到日益廣泛地應(yīng)用，智能化機(jī)器人也會(huì)在廣闊的田野上越來(lái)越多地代替手工完成各種農(nóng)活，第二次農(nóng)業(yè)革命將深入發(fā)展。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)從業(yè)人口越來(lái)越少，對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化要求越來(lái)越高。農(nóng)藥噴灑機(jī)器人能夠有效減少農(nóng)民勞動(dòng)量，大規(guī)模推廣后必然會(huì)減少對(duì)農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的需求數(shù)量。但目前所使用的農(nóng)藥噴灑機(jī)器人智能化程度較低，需一機(jī)一人針對(duì)操作控制，對(duì)減少勞動(dòng)量和減少農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的作用有限。在專利號(hào)為CN201610406387的專利文件中，公開(kāi)了一種農(nóng)藥噴灑機(jī)器人控制系統(tǒng)及控制方法，包括上位機(jī)監(jiān)控裝置和下位機(jī)控制器，上位機(jī)監(jiān)控裝置包括PC機(jī)和無(wú)線收發(fā)器，所述PC機(jī)通過(guò)無(wú)線收發(fā)器接收到農(nóng)藥噴灑機(jī)器人采集到的周?chē)鷪D像信息及其運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)控者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷運(yùn)行狀態(tài)目前這種運(yùn)行狀態(tài)是否合理。所述下位機(jī)控制器包括主控芯片、剩余藥量預(yù)測(cè)電路、GPS模塊、攝像頭、人機(jī)接口、無(wú)線收發(fā)電路、噴藥驅(qū)動(dòng)電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。本發(fā)明所設(shè)計(jì)機(jī)器人可通過(guò)監(jiān)控人員通過(guò)無(wú)線信號(hào)得到運(yùn)行狀態(tài)及周?chē)h(huán)境情況，設(shè)定工作方式，也可由現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過(guò)人機(jī)接口設(shè)定工作方式，或通過(guò)攝像頭采集信號(hào)，通過(guò)控制器自行設(shè)定工作方式。可有效減少農(nóng)業(yè)從業(yè)人口數(shù)量，減輕農(nóng)民勞動(dòng)量。

上述專利文件可通過(guò)監(jiān)控人員通過(guò)無(wú)線信號(hào)得到運(yùn)行狀態(tài)及周?chē)h(huán)境情況，設(shè)定工作方式，也可由現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過(guò)人機(jī)接口設(shè)定工作方式，或通過(guò)攝像頭采集信號(hào)，通過(guò)控制器自行設(shè)定工作方式?？捎行p少農(nóng)業(yè)從業(yè)人口數(shù)量，減輕農(nóng)民勞動(dòng)量。但是對(duì)于如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制便捷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制的農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)缺少技術(shù)性解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，用于解決如何提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制便捷，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制的農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)的問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種農(nóng)業(yè)機(jī)器人安全控制系統(tǒng)，其特征在于：包括定位模塊、LCD顯示及攝像模塊、GPRS無(wú)線傳輸模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路、無(wú)線通信接口電路、超聲波振蕩電路和機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路，所述定位模塊包括電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)及光電編碼器，驅(qū)動(dòng)輪和光電編碼器之間采用齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)比為i，光電編碼器的分辨率為N，即編碼器每旋轉(zhuǎn)一周輸出的脈沖數(shù)，驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r，則編碼器每輸出一個(gè)脈沖，對(duì)應(yīng)的輪子在地面走過(guò)的距離為：L＝2π*r÷Ni

基于DSP的半自主遠(yuǎn)程控制移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)，電機(jī)控制采用脈寬調(diào)制的調(diào)速方式，并以DSP自帶的正交編碼脈沖電路采集光電編碼器的反饋信息，對(duì)電機(jī)進(jìn)行閉環(huán)PID控制，所述LCD顯示及攝像模塊的F2407A提供了豐富的I/O接口，用I/O口可對(duì)LCD模塊和攝像模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀取，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的眼部功能，所述GPRS無(wú)線傳輸模塊利用GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的雙向傳輸，機(jī)器人傳給遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)的數(shù)據(jù)主要包括現(xiàn)場(chǎng)圖像信息和小車(chē)當(dāng)前定位信息；遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺(tái)傳給小車(chē)的主要是指令信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，機(jī)器人驅(qū)動(dòng)電路用于完成整個(gè)過(guò)程的模塊間的驅(qū)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制電路的驅(qū)動(dòng)主芯片為L(zhǎng)293B，內(nèi)有四重推挽即雙重H橋集成功放電路驅(qū)動(dòng)電路，兩個(gè)通道可以向各自的電機(jī)提供lA的驅(qū)動(dòng)電流，并且如果芯片過(guò)熱，芯片能夠自動(dòng)關(guān)斷，保障系統(tǒng)不受損壞。