一种智能病虫害识别机器人的制作方法

本发明涉及一种智能病虫害识别机器人，具体涉及一种具有自主控制功能，能够自动升降和调整摄像头角度来获取图像，在农田间捕捉病虫害图像的四轮驱动装置。

背景技术：

我国是农业大国，农田病虫害问题严重。针对这一问题，现已出现诸多病虫害识别装置和识别技术。基于图像识别的病虫害识别装置，核心要求是能够准确获取农作物的图像资料并返回给系统进行图像处理。调查国内各类病虫害识别系统专利可知，现阶段基于图像识别的病虫害识别装置多采用固定位置的采集方式，移动的识别装置又分为以无人机为载体的空中采集器和陆地移动装置，传统的固定采集方式只能从一个角度采集图像，不方便且采集效率低，无人机则具有操作难度高，经济成本高等局限性，而现有的陆地移动装置较少，而且并未解决诸如地形通过率低，转向移动性差，摄像头灵活性差等缺点。随着单片机控制技术以及电机技术的成熟，可以实现一种图像获取精准度高，能够自主控制行进及捕捉图像的病虫害识别陆地移动装置。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的技术问题，本发明一种智能病虫害识别机器人，它有自主控制功能，能够自动升降和调整摄像头角度来获取病虫害图片，并可进行自主识别，本发明涉及的一种智能病虫害识别机器人包括：深槽车轮（1）、外壳（2）、护栏（3）、显示屏（4）、摄像头（5）、机械臂（6）、竖直螺纹螺杆（7）、螺杆护栏（8）、太阳能板（9）、传感器集成器（10）、横置螺纹螺杆电机（11）、诱捕灯（12）、铁杆（13）、横栏（14）、集虫板（15）、竖直螺纹螺杆驱动电机（16）、底盘（17）、小车控制按键（18）、横置螺纹螺杆（19）、诱捕器顶罩（20）、照明灯（21）其特征在于：本机械通过轻质材料做成的外壳（2），并结合镂空设计，以期减小机器人底盘的运载阻力，从而提高有用功，在底盘上部安装有左右两个龙门式滑轨，滑轨由横置螺纹螺杆（19）与竖直螺纹螺杆（7）组成，每一边的横置螺纹螺杆（19）安装在两个相互平行的竖直螺纹螺杆（7）上，在横置螺纹螺杆（19）上装有机械臂（6），机械臂（6）的末端安装有摄像头（5），用来采集病虫害信息，两个龙门滑轨固定于外壳（2）上护栏（3）内，在外壳上还固定有显示屏（4）和害虫诱捕器，四根竖直螺纹螺杆（7）的顶部覆有平板，平板上为四块太阳能板（9），在平板下端安装传感器集成器（10），在护栏（3）端部安装有照明灯（21）。

一种智能病虫害识别机器人，其特征在于：所述的由横置螺纹螺杆（19）与竖直螺纹螺杆（7）组成的左右安装的两个龙门式滑轨，两个龙门式滑轨与机械臂上的摄像头进行联合工作，从而可检测植物上不同位置，不同种类的病虫害，并将信息反映到控制板内，可进行病虫害的自动识别，并将识别结果在显示屏（4）上显示。

所述的外壳（2）的顶部还安装有诱捕器，用来捕捉田间虫害，在一定程度上可保护农作物，免受虫害的影响。

所述的传感器集成器（10）安在顶端，其上安装有温度传感器以及各类气体传感器，将这些传感器集合在一起，可避免传感器导线布置的错综复杂，还能检测环境情况，结合环境便于对病虫害的产生进行分析。

所述的底盘外壳（16）利用镂空设计和轻量化的材料来建造车身，从而达到减轻整车重量。

所述的底盘（17）的高度较高，以防田间的碎石阻碍机器人的移动。

本发明的有益效果：本发明结构紧凑轻便，外壳镂空设计，不仅可以减少重量，减少电机输出，并且镂空设计在机器人行驶过程中可以对流动的风起导向作用，对机体内部进行冷却；本发明可以代替人对田间植物的健康进行实时监控，对病虫侵害的作物，进行检测，结合传感器收集的环境数据和诱捕器采集到的害虫样本，并进行自主识别，判断虫害所属类型，可实时传输到云端；本发明无需人员操控，就能对周围环境进行识别，并自主寻路；本发明选用深槽车胎，在农田砂石较多，路面不平的路况下能保证整车运行通畅；本发明的摄像头安装在机械手臂上，机械手臂安装在龙门滑轨上，通过对电机的控制，从而可以带动摄像头多维度的旋转和伸缩，以便于可以检测到不同位置的病虫害；本发明在顶部安装太阳能板，可为机械供电。

附图说明

图1是本发明的一种智能病虫害识别机器人三维视图。

图2是本发明的一种智能病虫害识别机器人主视图。

图3是本发明的一种智能病虫害识别机器人左视图。

图4是本发明的一种智能病虫害识别机器人俯视图。

图5是本发明的一种智能病虫害识别机器人仰视图。

图6是本发明的一种底盘车三维视图。

图7是本发明的诱捕器三维视图。

图8是本发明的机械手臂三维视图。

其中：1-深槽车轮、2-外壳、3-护栏、4-显示屏、5-摄像头、6-机械臂、7-竖直螺纹螺杆、8-螺杆护栏、9-太阳能板、10-传感器集成器、11-横置螺纹螺杆电机、12-诱捕灯、13-铁杆、14-横栏、15-集虫板、16-竖直螺纹螺杆驱动电机、17-底盘、18-小车控制按键、19-横置螺纹螺杆、20-诱捕器顶罩、21-照明灯。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明型中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

以下将结合附图5对本发明的技术方案进行详细说明：

如图5所示的本发明包括：1-深槽车轮、2-外壳、3-护栏、4-显示屏、5-摄像头、6-机械臂、7-竖直螺纹螺杆、8-螺杆护栏、9-太阳能板、10-传感器集成器、11-横置螺纹螺杆电机、12-诱捕灯、13-铁杆、14-横栏、15-集虫板、16-竖直螺纹螺杆驱动电机、17-底盘、18-小车控制按键、19-横置螺纹螺杆、20-诱捕器顶罩、21-照明灯。

所述太阳能板安装于顶部，用于收集太阳能，并对机器人供电，节约能源。

所述小车摄像头通过龙门式滑轨可以在平面上移动并定点观察，采集病虫害信息，并对采集的病虫害图片进行处理和识别。

所述机器人通过顶部传感器集合器可以采集环境数据，用于辅助判断病虫害。

所述机器人通过外壳顶部的诱捕器可以对田间害虫进行捕捉，采样，其可以一定程度上缓解田间虫害威胁，并可辅助精确识别病虫害。

所述机器人能自主识别收集周围环境数据，并在控制中心进行环境建模，控制机器人进行自主寻路。

本发明结构紧凑轻便，外壳镂空设计，不仅可以减少重量，减少电机输出，并且镂空设计在机器人行驶过程中可以对流动的风起导向作用，对机体内部进行冷却。本机器人工作时，可以在陌生的环境进行自主探测，并且进行建模，然后控制电机，驱动车轮移动从而带动整机进行自动寻路，可以代替人对田间植物的健康进行实时监控，对病虫侵害的作物进行检测，通过摄像头拍摄采集病虫害图片，结合传感器集成器收集到的环境数据和诱捕灯所捕捉的害虫，进行病虫害的自主识别，判断虫害所属类型，可实时传输到云端。摄像头安装在机械手臂上，机械手臂安装在龙门滑轨上，通过对电机的控制，从而可以带动摄像头多维度的旋转和伸缩，以便于可以检测到不同位置的病虫害。机器人选用深槽车胎，在农田砂石较多，路面不平的路况下能保证整车运行通畅，无需人员操控，就能对周围环境进行识别，并自主寻路。

本发明设计遵从经济性设计，各零部件为拼接式结合，并且大多数零件符合国家标准，方便更换。所设计的顶置太阳能板，可以为机器人的运作提供电能，减少排放。通过对环境进行探测并建模，形成一条最佳路径，自主导航。通过对电机的控制从而可实现摄像头的水平方向和竖直方向移动，对不同位置上的病虫害进行拍照。

以上对本发明型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明型精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。