[發明專利]一種用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置及控制方法在審
| 申請號： | 202010314104.5 | 申請日： | 2020-04-20 |
| 公開（公告）號： | CN111474849A | 公開（公告）日： | 2020-07-31 |
| 發明（設計）人： | 李奇峰;馬為紅;余禮根;丁露雨;高榮華;于沁楊 | 申請（專利權）人： | 北京農業信息技術研究中心 |
| 主分類號： | G05B11/42 | 分類號： | G05B11/42 |
| 代理公司： | 北京路浩知識產權代理有限公司 11002 | 代理人： | 沈軍 |
| 地址： | 100097 北京市海淀區*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 用于 畜禽 巡檢 智能 升降 裝置 控制 方法 | ||
1.一種用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，
包括升降機構、第一傳感組件和第二傳感組件；
所述升降機構用于安裝在移動平臺上，所述第一傳感組件與所述第二傳感組件分裝在所述升降機構上，以在所述升降機構的驅動下分別達到相應的預設高度；
所述第一傳感組件用于采集畜禽舍內動物的圖像信息和體溫信息；所述第二傳感組件用于采集畜禽舍當前的環境參數信息。
2.根據權利要求1所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，所述第一傳感組件包括熱成像傳感器與可見光相機；
和/或，所述第二傳感組件包括溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器及聲音傳感器。
3.根據權利要求1所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，所述移動平臺包括機器人平臺或軌道平臺。
4.根據權利要求2所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，所述升降機構包括第一升降機構和第二升降機構，所述第一升降機構連接所述第一傳感組件，所述第二升降機構連接所述第二傳感組件。
5.根據權利要求4所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，所述第一升降機構與所述第二升降機構結構相同，均包括步進電機、絲杠、升降滑臺及滑軌；所述升降滑臺滑動安裝在所述滑軌上，并與所述絲杠螺紋連接；所述絲杠轉動安裝在所述移動平臺上，并與所述步進電機的輸出端構成驅動連接；
其中，所述第一升降機構的升降滑臺上安裝所述第一傳感組件，所述第二升降機構的升降滑臺上安裝所述第二傳感組件。
6.根據權利要求5所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，還包括控制器；所述控制器分別連接供電管理模塊與通訊接口模塊，并通過步進電機驅動電路連接所述步進電機。
7.根據權利要求6所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置，其特征在于，還包括上限位器和下限位器；
所述上限位器安裝在所述滑軌的上端，所述下限位器安裝在所述滑軌的下端，所述第一升降機構與所述第二升降機構的升降滑臺位于所述上限位器與所述下限位器之間；
所述上限位器與所述下限位器分別通訊連接所述控制器。
8.一種基于權利要求1至7任一所述的用于畜禽舍巡檢的智能升降裝置的控制方法，其特征在于，包括：
S1，基于預巡檢的畜禽舍內動物的類型和飼養方式，控制升降機構分別驅動第一傳感組件與第二傳感組件達到相應的預設高度；
S2，第一傳感組件對畜禽舍內動物的圖像信息和體溫信息實施采集，第二傳感組件對畜禽舍當前的環境參數信息實施采集。
9.根據權利要求8所述的控制方法，其特征在于，
S1中所述控制升降機構分別驅動第一傳感組件與第二傳感組件達到相應的預設高度進一步包括：
S11，控制器在分別向第一升降機構與第二升降機構相應的步進電機驅動電路發送控制指令時，計算其采樣輸入與采樣輸出之差；
S12，在采樣輸入與采樣輸出之差的絕對值小于預設誤差值時，采用不完全微分PID控制算法計算對步進電機的控制量并輸出控制指令，在采樣輸入與采樣輸出之差的絕對值大于預設誤差值時，采用PD控制算法計算對步進電機的控制量并輸出控制指令。
10.根據權利要求9所述的控制方法，其特征在于，
S12中包括采用如下公式所示的不完全微分PID控制算法計算步進電機的控制量：
其中，UD(k)為第k次采樣輸出的微分項，UD(k-1)為第k-1次采樣輸出的微分項，e(k)為第k次采樣的偏差量，e(k-1)為第k-1次采樣的偏差量，Tf為濾波器系數，TI為積分時間常數，TD為微分時間常數，Kp為比例系數。
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