一种温室智能移动检测平台的制作方法
【技术领域】
[0001]
本发明属于智能农业机械领域，涉及一种检测设施环境和作物生长信息的智能检测平台，特指一种温室智能移动检测平台。
【背景技术】
[0002]我国设施面积已超过400万公顷，位于世界前列，随着温室向大型化、现代化、智能化方向迅速发展，如何提高温室作物产量、品质，提高资源利用效率，使我国由设施大国转变为设施强国成为目前设施领域发展的关键问题。我国设施环境调控起步较晚，传统的控制方式依靠人工经验或环境因子的设定值调控，由于缺少作物生长信息反馈环节，无法按照作物的真实需求进行调控，导致作物的产量和品质潜力没有得到充分挖掘。目前温室环境检测设备大多采用分布式的布局，设施内的作物生长信息探测尚处于实验室研究阶段，缺少先进适用的设施生长和环境监测平台。本发明采用智能移动检测平台进行作物生长和环境信息的自动巡航监测，由于其具有可移动性，可以通过多温室共用的方式，通过自动巡航检测可大幅减少的温室检测设备的重复投入，降低成本，提高设备利用效率。同时，智能移动检测平台由于采用定时自动巡航监测的方式，大幅降低人员投入，有效避免人员的操作误差，提高温室环境和作物生长信息的检测精度和作业效率。
[0003]目前设施智能移动平台主要有履带式、轮式和复合式移动平台。申请号201310192634.7的发明专利申请，公开了一种履带式机器人移动平台，通过控制模块根据监测模块的数据信号控制主动轮系与从动轮系带动车体运行。该履带式机器人由于其履带、轮系和车体均采用刚性连接，无法过滤不平路面的颠簸，对搭载在移动平台上的检测设备造成损伤以及对检测的稳定性有影响。
[0004]申请号201420313952.4的发明专利申请，公开了一种带悬挂的机器人平台，包括底盘主体、轮系结构等部件，其轮系结构具有独立悬挂结构，由悬挂摆臂、避震器、末级减速器、电机、轮子共同组成，该悬挂结构使机器人能够适应一定凹凸不平的路面，能够更加平稳高速的运行通过，减小了机器人主体在运动中由于地面凹凸不平所产生的震动，不容易造成颠簸而使底盘倾覆或对搭载的器件造成损伤。由于带悬挂的移动平台是采用三轮设计，对于搭载在移动平台上需要水平移动和垂直升降的检测设备，因为在水平移动和垂直升降的过程中，尤其是大摆臂带动传感器模块伸展至作物上方进行俯视光谱、图像和冠层温度探测过程，由于大幅改变了移动平台的重心，会造成重心偏离平台，由于该设备没有针对该工况的专门设计，因此容易出现倾倒的情况，因此难以满足设施作物生长和环境监测需搭载可大范围水平和垂直升降的机构的需求。
[0005]申请号201310408112.6的发明专利申请，公开了一种用于探测的多地形智能移动平台，包括自主前进四轮小车系统和四轴旋翼飞行系统，两者通过锁紧系统相连，并通过ZigBee无线传输网络与PC终端机进行通信。自主前进四轮小车系统利用Arduino对车载多参数传感器模块、驱动模块等进行控制:四轴旋翼飞行系统利用Arduino对机载多参数传感器模块、高速驱动模块等进行控制。当遇到无法逾越的障碍物时，锁紧系统可自动解锁，从而触发四轴旋翼飞行系统运行。多地形复合式智能移动平台不论是四轮模式还是飞行模式，其整体的平稳性没有带独立悬架的移动平台好。在启动飞行模式时，对其搭载的检测设备要进行均匀分配质量，对搭载的检测设备的有重量限制，相对于单一模式的移动平台，多地形复合式智能移动平台结构复杂，价格较高。
[0006]综上所述，现有的智能移动平台由于检测对象和任务目标不同，其装置和方法无法应用于设施作物生长信息监测，无法满足设施生长监测系统所搭载的检测设备因摆臂升降和水平移动需要而大幅改变移动平台的重心，需克服移动平台倾覆风险的工况需求，以及在温室路况和环境条件下，作物生长信息检测设备对平台巡航精度及平稳性的要求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种温室智能移动检测平台，以实现能够同时对作物的图像、光谱、红外温度及环境光照、温湿度进行同步检测的智能移动移动平台，实现对温室作物生长和环境信息的定时巡航检测。
[0008]为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下:
一种温室智能移动检测平台，其特征在于包括:车架、前悬总成、后悬总成、动力总成、驱动总成，转向系统、自动巡航位姿探测传感器模块、温室环境和作物图像传感器模块、信号采集模块、中控系统、信息传输模块和电源模块；车架由方管焊接而成，车架前面的凹槽部分安装前悬总成，车架后面凹槽部分安装后悬总成，动力总成安装在中间车厢的后部，驱动总成安装在后悬总成的中心，转向系统安装在车架的前部，自动巡航位姿探测传感器模块分别固定在车头、车尾和车架的左右两侧，温室环境和作物图像传感器模块、激光传感器分别固定在车架的右侧，电源模块固定在车厢的前部，信号采集模块、中控系统、信息传输模块固定在电源模块的上面；中控系统通过数据线分别和信号采集模块、信息传输模块、转向系统和动力总成相连接，信号采集模和传感器模块通过数据线相连，电源模块通过电源线分别和中控系统、信号采集模块、信息传输模块、传感器模块、转向系统和动力总成相连接。
[0009]所述车架(I)由方管焊接而成；车架(I)前面凹槽部分分别与安装车架悬架支架
(37)和车架减震器支架(38)焊接连接，用于连接悬架和减震器；与车架焊接连接的车架悬架支架(37)和车架减震器支架(38)沿车架(I)宽度中心左右对称，车架(I)后面凹槽部分车架悬架支架(37)和车架减震器支架(38)的安装位置和车架(I)前面凹槽部分的安装位置相同；车架(I)的前面凹槽内部安装有超声波传感器C( 25 )、摄像头(27 )、舵机(21)，车架(I)的中间车厢位置安装有12V锂电池(34)、5V电源转换器(35)、6V电源转换器(36)、信号采集模块(30 )、工控机(31)、驱动模块(32 )、无线发射接收模块(33 )步进电机(14 )、减速器
(15)、温室环境和作物图像传感器模块(29)，车架(I)的后面凹槽内部安装有差速器(18)、超声波传感器D (26)，车架(I)的两侧安装有用于保持移动平台不偏离航线的超声波传感器A (23)和超声波传感器B (24)。
[0010]所述前悬总成包括上悬臂A (2)、下悬臂A (3)、转向羊角(4)、减震器A (5)和轮胎A (6);所述上悬臂A (2)和下悬臂A (3)通过螺栓与车架悬架支架(37)连接，所述转向羊角(4)与上悬臂A (2)和下悬臂A (3)分别连接，所述减震器A (5)与减震器支架A (7)和车架减震器支架(38)分别连接；所述轮胎A (6)安装在转向羊角(4)上，通过转向羊角
(4)上的阶梯轴和螺母使轮胎A (6)固定；所述轮胎A (6)内部安装有滚动轴承，以使轮胎A (6)能滚动；所述前悬总成沿车架(I)宽度中心左右对称；
所述后悬总成包括上悬臂B (8)、下悬臂B (9)、C型架(10)、减震器B (11)和轮胎B(12);所述上悬臂B (8)和下悬臂B (9)通过螺栓与车架悬架支架(37)连接，所述C型架
[10]分别通过螺栓与上悬臂B(8)和下悬臂B (9)连接，所述减震器B (11)通过螺栓与减震器支架B (13)和车架减震器支架(38)连接，所述C型架(10)外侧的空心圆管内安装有滚动轴承，所述轮胎B (12)和传动半轴(19)连接；所述后悬总成沿车架(I)宽度中心左右对称；
所述动力总成包括步进电机(14)、减速器(15)、电机支架(16)、万向联轴器A (17);电机支架(16)安装在车架(I)上，步进电机(14)和减速器(15)通过螺栓连接一起安装在电机支架(16)上，万向联轴器A (17)的一端安装在减速器(15)的输出轴上；
所述驱动总成包括差速器(18)、传动半轴(19);差速器(18)输入轴与减速器(15)输出轴通过万向联轴器B (20)连接，差速器(18)输出轴通过传动半轴(19)和轮胎B (12)连接;
所述转向系统包括舵机(21)和转向拉杆(22 );转向拉杆(22 )通过螺栓和转向羊角(4 )连接，舵机(21)连接于转向拉杆(22 )的中心；
所述自动巡航位姿探测传感器模块包括安装在车架左侧的超声波传感器A (23)、右侧的超声波传感器B (24)、前方的超声波传感器C (25)、后方的超声波传感器D (26)、前方的摄像头(27 )，以及安装在车架右侧的激光传感器(28 )。
[0011]所述温室环境和作物图像传