一种温室智能移动检测平台的制作方法_3

文档序号:9303054阅读:来源:国知局
图像传感器模块30、信号采集模块31、工控机32、驱动模块33、无线发射接收模块34、12V锂电池35、5V电源转换器36、6V电源转换器37、车架悬架支架38、车架减震器支架39、自动充电装置40、移动平台初始位置41、作物42、土槽。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明进行进一步详细描述。
[0025]一种温室智能移动检测平台,其立体图如图3所示;其前悬总成和转向系统的结构如图1所示;其后悬总成、动力总成和驱动总成如图2所示;其工作的电器模块如图4所示;本发明所适用的温室结构如图5所示。
[0026]本发明装置具体包括车架、前悬总成、后悬总成、驱动移动平台运动的动力总成和驱动总成,控制移动平台转向的转向系统,使移动平台自动巡航位姿探测传感器模块、采集温室环境和作物图像传感器模块,采集传感器信号的信号采集模块,控制移动平台运动的中控系统,传输信息的传输模块,以及为整个移动平台提供电力的电源模块;其中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,转向系统安装在车厢的前部,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,采集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。
[0027]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;与车架焊接连接的悬架支架37和减震器支架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C25、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D26,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A23和超声波传感器B24。
[0028]所述前悬总成包括上悬臂A2、下悬臂A3、转向羊角4、减震器A5和轮胎A6,所述上悬臂A2和下悬臂A3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A2和下悬臂A3分别连接,所述减震器A5与减震器支架A7和车架减震器支架38分别连接;所述轮胎A6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A6固定;所述轮胎A6内部安装滚动轴承,以使轮胎A6能滚动;所述前悬总成沿车架I宽度中心左右对称。
[0029]所述后悬总成包括上悬臂B8、下悬臂B9、C型架10、减震器Bll和轮胎B12 ;所述上悬臂B8和下悬臂B9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B8和下悬臂B9连接,所述减震器Bll通过螺栓与减震器支架B13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B12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。
[0030]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A17 ;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17A的一端安装在减速器15的输出轴上。
[0031]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B20连接,差速器18输出轴通过传动半轴19和轮胎B12连接。
[0032]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。
[0033]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A23、右侧的超声波传感器B24、前面的超声波传感器C25、后面的超声波传感器D26,前面的摄像头27,以及安装在车架右侧的激光传感器28,所述左侧的超声波传感器A23、右侧的超声波传感器B24用于检测移动平台左右两侧与温室土槽的距离,当左右两侧超声波检测到的距离超过设定值时,中控系统会发指令给转向系统,使移动平台自动修正运动路线。所述前面的超声波传感器C25、后面的超声波传感器D26用于检测移动平台前后的障碍物,实现避障。所述前面的摄像头27用于实时传输路面情况。所述右侧的激光传感器28用于检测作物的位置,在作物的对应位置放置反射板,当激光传感器28接收到反射信号时,激光传感器28会触发信号给信号采集模块30,中控系统控制步进电机14停止运转,使移动平台停止,搭载在移动平台上的设备开始采集作物信息。
[0034]所述采集温室环境和作物图像传感器模块29包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、二氧化碳浓度传感器和相机,用于采集温室环境和作物图像信息。
[0035]所述信号采集模块(30 )包括数据采集卡和视频图像采集卡,用于采集传感器信号并传递给工控机31。
[0036]所述中控系统包括工控机31和驱动模块32,工控机31和驱动模块32通过数据线连接,用于控制移动平台的运动。
[0037]所述信息传输模块包括两组无线发射接收模块33,所述两组无线发射接收模块33分别与工控机31和远程电脑连接,通过GPRS进行无线传输。
[0038]所述电源模块包括12V锂电池34、5V电源转换器35和6V电源转换器36,所述电源转换器可以将12V电压分别转换为5V、6V电压,把经过转换后的5V电压、6V电压以及12V锂电池34自身能提供的12V电压分别与所需5V、6V、和12V电压的电器模块通过电源线连接,为整个移动平台的电器部分提供电力。
[0039]温室智能移动检测平台自动巡航检测温室综合信息的方法包括如下步骤:
步骤一,启动移动平台上的电源按钮,系统进行自检,各项设备工作正常,移动平台开始工作,从移动平台初始位置40出发。
[0040]步骤二,移动平台按预设的自动巡航规划路径进入土槽42,移动平台左右两侧的超声波传感器同时检测移动平台离左侧土槽和右侧土槽的距离,当左侧的超声波传感器A23检测到的距离和右侧的超声波传感器B24检测到的距离的差值超过预设定的值,且值为负数时,中控系统发指令给舵机21,舵机21根据距离差值偏转相应的角度,使转向系统向右转,当左右两侧的超声波传感器检测到的距离差值表示移动平台将要进入正常巡航轨迹时,中控系统再次发指令给舵机21,使舵机21回位,转向回正;当左侧的超声波传感器A23检测到的距离和右侧的超声波传感器B24检测到的距离的差值超过预设定的值,且值为正数时,中控系统发指令给舵机21,舵机21根据距离差值偏转相应的角度,使转向系统向左转,当左右两侧的超声波传感器检测到的距离差值表示移动平台将要进入正常巡航轨迹时,中控系统再次发指令给舵机21,使舵机21回位,转向回正。
[0041]步骤三,每一株作物41在行进的方向一定距离的侧面都放置一块激光反射板,当移动平台右侧的激光传感器28接收到反射信号时,控制系统发指令给步进电机14,使步进电机14减速停止运转,并反向制动刹车到达预定检测位,同时中控系统控制移动平台上搭载的检测设备开始检测作物的长势信息。当检测设备完成一系列的检测工作后,检测设备传输完成信号给中控系统,中控系统根据接收到的信号再次驱动步进电机14运转,使移动平台向前移动,当移动平台右侧激光传感器28再次接收到反射信号时,移动平台停车,搭载的检测设备开始检测作物,实现自动巡检。
[0042]步骤四,移动平台右侧的温室环境和作物图像传感器模块29在移动平台停车时,采集该检测位的温度、湿度、光照、二氧化碳浓度和图像信息,并将信号通过信号采集模块上传中控系统,绘制温室环境信息分布图,为环境调控提供依据。
[0043]步骤五,当移动平台前面的超声波传感器C25检测到的距离小于预设的安全值时,中控系统根据接收到的信号控制步进电机14停止运转,表明平台已经到达前方检测边界,该行土槽已经巡检完毕,已没有需要检测的作物41,中控系统控制步进电机14反转,
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