[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710628327.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109278040A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳軍;劉美辰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西北農(nóng)林科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B25J9/16
• 分類(lèi)號(hào): B25J9/16;G05D1/02;B25J11/00;B25J5/00;B25J19/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，主要包括輪轂電機(jī)、機(jī)架、圖傳攝像頭、激光掃描儀、光譜分析儀、紅外測(cè)溫儀、控制器、GPS和機(jī)載計(jì)算機(jī)。所述輪轂電機(jī)安裝于兩個(gè)前輪內(nèi)，所述圖傳攝像頭豎直向下安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述激光掃描儀傾斜安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述光譜分析儀和紅外測(cè)溫儀安裝于機(jī)器人機(jī)架頂端下表面，所述控制器、GPS和機(jī)載計(jì)算機(jī)固定在機(jī)器人機(jī)架頂端。所述輪轂電機(jī)與控制器相連，所述圖像傳感器、激光掃描儀、光譜分析儀、紅外測(cè)溫儀和GPS與機(jī)載計(jì)算機(jī)相連，控制器和機(jī)載計(jì)算機(jī)雙向連接。本發(fā)明針對(duì)高桿植株，在采集作物生長(zhǎng)信息的同時(shí)可完成對(duì)障礙物的躲避，提高了信息采集效率，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，特別涉及一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，自動(dòng)化程度日益提高，涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的機(jī)器人智能化程度也在不斷提高。農(nóng)業(yè)機(jī)器人不僅能代替人類(lèi)在惡劣的環(huán)境中從事生產(chǎn)勞動(dòng)，還可以提高農(nóng)業(yè)作業(yè)精度和生產(chǎn)效率。在農(nóng)業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)過(guò)程中，準(zhǔn)確地獲取農(nóng)田中作物的生長(zhǎng)信息能幫助人們實(shí)時(shí)了解農(nóng)作物生長(zhǎng)情況，指導(dǎo)人們準(zhǔn)確的進(jìn)行澆灌、施肥、噴藥，最大限度地提高水、肥和殺蟲(chóng)劑的利用效率，同時(shí)減少環(huán)境污染。

農(nóng)業(yè)機(jī)器人避障是農(nóng)業(yè)機(jī)器人技術(shù)中一項(xiàng)最基礎(chǔ)也是最關(guān)鍵的功能，它旨在讓機(jī)器人行動(dòng)過(guò)程中保持不發(fā)生碰撞，避免結(jié)構(gòu)的過(guò)度老化、脫落。

基于以上原因，需要開(kāi)發(fā)一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，在采集作物生長(zhǎng)信息的同時(shí)可以完成對(duì)障礙物的躲避。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)了一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，該機(jī)器人可根據(jù)預(yù)先規(guī)劃的路徑自主采集農(nóng)田信息，并實(shí)時(shí)躲避障礙物，可有效減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高信息采集效率。

一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，主要包括輪轂電機(jī)1、機(jī)架2、圖傳攝像頭3、激光掃描儀4、光譜分析儀5、紅外測(cè)溫儀6、控制器7、GPS8和機(jī)載計(jì)算機(jī)9。

一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，其主要特征在于：所述輪轂電機(jī)1安裝于兩個(gè)前輪內(nèi)，所述圖傳攝像頭3豎直向下安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述激光掃描儀4傾斜安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述光譜分析儀5和紅外測(cè)溫儀6安裝于機(jī)器人機(jī)架頂端下表面，所述控制器6、GPS8和機(jī)載計(jì)算機(jī)9固定在機(jī)器人機(jī)架頂端。所述輪轂電機(jī)1與控制器7相連，所述圖像傳感器3、激光掃描儀4、光譜分析儀5、紅外測(cè)溫儀6和GPS8與機(jī)載計(jì)算機(jī)9相連，控制器7和機(jī)載計(jì)算機(jī)9雙向連接。

本發(fā)明工作原理為：一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人橫跨高桿植株行進(jìn)，根據(jù)預(yù)先規(guī)劃好的路徑，GPS8實(shí)時(shí)確定農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人的位置并由機(jī)載計(jì)算機(jī)9計(jì)算出下一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，給控制器7發(fā)送導(dǎo)航指令，由其控制輪轂電機(jī)按照指定路徑行進(jìn)。圖傳攝像頭3、光譜分析儀5和紅外測(cè)溫儀6實(shí)時(shí)采集作物的生長(zhǎng)信息傳輸?shù)綑C(jī)載計(jì)算機(jī)9中進(jìn)行存儲(chǔ)，機(jī)載計(jì)算機(jī)9將農(nóng)田中各點(diǎn)的位置坐標(biāo)與作物生長(zhǎng)信息相對(duì)應(yīng)，即可得到整片農(nóng)田的作物生長(zhǎng)信息。前端圖傳攝像頭還可與激光掃描儀搭配用來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)障礙物，當(dāng)障礙物距離較遠(yuǎn)時(shí)，機(jī)載計(jì)算機(jī)可根據(jù)障礙物尺寸進(jìn)行路徑規(guī)劃作出避障行為，當(dāng)障礙物距離較近時(shí)，機(jī)器人應(yīng)緊急停車(chē)，待障礙物遠(yuǎn)離后再重新啟動(dòng)。

本發(fā)明一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人的有益效果是：

1.本發(fā)明采用桁架式結(jié)構(gòu)，可獲得其他采集平臺(tái)無(wú)法收集的高桿植株的生長(zhǎng)信息。

2.本發(fā)明采用輪轂電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向控制，布局靈活，不需要復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖2為本發(fā)明一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖1、2對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明：

一種具有導(dǎo)航避障功能的農(nóng)業(yè)巡視機(jī)器人，主要包括問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是輪轂電機(jī)1、機(jī)架2、圖傳攝像頭3、激光掃描儀4、光譜分析儀5、紅外測(cè)溫儀6、控制器7、GPS8和機(jī)載計(jì)算機(jī)9，其主要特征在于：所述輪轂電機(jī)1安裝于兩個(gè)前輪內(nèi)，所述圖傳攝像頭3豎直向下安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述激光掃描儀4傾斜安裝于機(jī)器人機(jī)架前端，所述光譜分析儀5和紅外測(cè)溫儀6安裝于機(jī)器人機(jī)架頂端下表面，所述控制器6、GPS8和機(jī)載計(jì)算機(jī)9固定在機(jī)器人機(jī)架頂端。所述輪轂電機(jī)1與控制器7相連，所述圖像傳感器3、激光掃描儀4、光譜分析儀5、紅外測(cè)溫儀6和GPS8與機(jī)載計(jì)算機(jī)9相連，控制器7和機(jī)載計(jì)算機(jī)9雙向連接。