[發明專利]一種空地協同的農業機器人精準施藥方法

有效

• 申請號: 202010465814.8
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111543413B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 張春龍;王松;鄒昆霖;王詠琳;袁挺;李偉;張俊雄;張文強
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;徐林

1.一種空地協同的農業機器人精準施藥方法，其特征在于：

所述方法利用空地協同的農業機器人精準施藥系統，所述系統包括無人機(1)和地面機器人(6)；其中，所述無人機(1)上設有空中視覺相機(2)，用于獲取無人機(1)下方的作物圖像信息；所述地面機器人(6)的前端通過一豎直設置的視覺相機支架(4)安裝有地面視覺相機(3)；地面機器人(6)的后端設有施藥執行器(7)；無人機(1)上搭載微處理器，地面機器人(6)上搭載有工控機(5)；所述施藥執行器(7)裝載有多種病蟲草害農藥；空中視覺相機(2)包括多光譜相機和熱紅外傳感器；

所述方法包括如下步驟：

S1、無人機識別檢測

無人機(1)在大田上空遍歷飛行，飛行過程中，通過空中視覺相機(2)實時采集大田農作物圖像信息，空中視覺相機(2)的多光譜相機采集作物在不同波段下的光譜圖像，并傳輸至微處理器；同時，熱紅外傳感器獲取作物表面的溫度信息，并傳輸至微處理器；

微處理器提取多光譜相機采集的光譜圖像的光譜特征，并將熱紅外傳感器采集的溫度信息通過光電轉換、電信號處理手段將作物的溫度分布圖像轉換為視頻圖像后提取溫度特征，然后將提取的光譜特征和溫度特征與正常農作物特征進行對比，建立當地病蟲草害信息庫，通過信息變化反推農作物病蟲草害情況，當發現農作物存在病蟲草害時，無人機微處理器與地面機器人(6)的工控機(5)通訊，向工控機(5)發送存在病蟲草害的農作物的位置信息；

S2、地面機器人規劃路線

地面機器人(6)的工控機(5)根據無人機(1)的微處理器發送的存在病蟲草害的農作物的位置信息，規劃地面機器人(6)依次行駛至存在病蟲草害的農作物的所在位置的最短路徑；

S3、地面機器人二次精檢測進行作業決策

地面機器人(6)根據工控機(5)規劃的路徑行進，當地面機器人(6)到達存在病蟲草害的農作物的所在位置時，地面視覺相機(3)開啟，對該位置的大田農作物進行二次檢測，地面視覺相機(3)將獲取農作物圖像信息發送至工控機(5)，工控機(5)對農作物圖像信息進行處理，圖像信息經處理后，與系統中的病蟲草害庫進行信息特征對比，其中包括顏色信息、形態信息多特征比較分析，從而判斷該位置的大田農作物所患病蟲草害的類型信息，并決策是否需要施藥作業，如果該位置的大田農作物不需要施藥作業，地面機器人(6)行進至下一個存在病蟲草害的農作物的所在位置；如果該位置的大田農作物需要施藥作業，判斷出農作物所患病蟲草害的類型信息，地面機器人(6)的施藥執行器(7)根據農作物所患病蟲草害的類型噴灑相應的農藥，從而對農作物病蟲草害精準施藥。

2.根據權利要求1所述的空地協同的農業機器人精準施藥方法，其特征在于：步驟S1中，在無人機(1)遍歷整片大田后，微處理器通過對多光譜相機遍歷拍攝的圖像進行數字拼接處理，從而形成大田遙感地圖。

3.根據權利要求1所述的空地協同的農業機器人精準施藥方法，其特征在于：步驟S2中，當工控機(5)收到無人機(1)的微處理器發送的新的存在病蟲草害的農作物的位置信息時，重新規劃地面機器人(6)依次行駛至存在病蟲草害的農作物的所在位置的最短路徑。