一种基于电磁检测的农田智能喷药机器人的制作方法_2

文档序号:8480814阅读:来源:国知局
堵塞及时发现。当喷药流速过慢不正常时,说明药物喷头发生堵塞或其他故障。
[0017]所述的无线通信模块用于机器人与上位机进行无线通信连接,无线通信模块包括WiFi无线单元和GPRS通信单元,WiFi无线单元用于机器人与上位机进行WiFi无线通信连接方式,GPRS通信单元用于机器人与上位机进行GPRS无线通信连接方式。
[0018]所述的人机交互模块实现人与机器人之间的信息通信。人机交互模块通过无线通信模块将机器人与用户手持移动通信设备进行连接通信。用户可以通过与机器人通信连接后的手持移动通信设备端上位机软件对机器人进行功能参数设置和实时控制,接收机器人采集的图像信息和报警信息,实现对机器人的远距离控制和监视。
[0019]所述的自身状态检测模块实现机器人检测障碍物和自身状态,自身状态检测模块包括陀螺仪、里程计、加速度传感器、超声波传感器,通过陀螺仪、里程计、加速度传感器、超声波传感器检测障碍物和自身状态。
[0020]所述的行驶模块使用履带式移动。行驶模块的机械结构采用2条同步履带、I个主轴、I个直齿轮、I个圆锥齿轮、2个主动轮、2个从动轮。动力结构采用2个直流伺服电机、2个减速器、2个旋转编码器、2个H桥电机PWM驱动电路、电机过流保护装置。减速器与动力轮连接;直流伺服电机与减速器、旋转编码器、H桥电机PWM驱动电路连接,构成行驶动力装置。H桥电机PWM驱动电路控制电机的正转和反转,控制主动轮正、反转,带动同步履带移动完成机器人在农田内前进、后退和转向。
[0021]所述的报警模块实现了当药物余量不足、药物喷头堵塞、电池组电量不足时,通过语音播放器播放报警语音,通过无线通信向用户手持移动通信设备上位机报警,以便用户及时发现处理,报警模块包括语音播放器和用户手持移动通信设备上位机报警提示。
[0022]所述的存储模块实现对图像采集数据、检测信息、农作物图像特征信息数据库和其他模块数据的记录和存储,存储模块包括存储器。
[0023]所述的供电模块完成对机器人整个系统的供电、电压转换、电能充电控制、剩余电量检测,保证机器人供电的安全、高效。供电模块包括高能效电池组、电压转换器、电能充电器、电量检测器。
[0024]本发明的有益效果是:本发明一种基于电磁检测的农田智能喷药机器人能够智能识别农田建园路径自主移动,确定农作物种植区间开始和结束位置,根据不同农作物及所处的不同生长时期合理控制喷药量,代替人智能完成对农田农作物的整个喷药过程。本农田智能喷药机器人减少了药物的浪费和药物残留,大大提高了工作效率和药物利用率,环保节能,减少了人的体力劳动,使人不受药物的危害。
【附图说明】
[0025]图1为本发明整体结构示意图。
[0026]图2为本发明机器人工作方法示意图。
[0027]图3为本发明机器人外部结构图。
[0028]图4为本发明上位机软件主操作界面示意图。
[0029]图中1、中央控制器,2、电磁检测识别路径模块,3、永磁铁检测模块,4、太阳能跟踪模块,5、太阳能发电模块、6、图像处理模块,7、喷药模块,8、配药模块,9、药物检测模块,10、无线通信模块,11、人机交互模块,12、自身状态检测模块,13、行驶模块,14、报警模块,15、存储模块,16、供电模块,20、农田区,21、导线,22、永磁铁,23、机器人工作起点和终点,24、农作物种植区,30、太阳能电池板,31、三自由度机械臂,32、机器人机箱,33、药物桶,34、无线天线,35、农用喷药压力泵电机齿轮,36、可伸缩机械臂,37、药物喷头,38、永磁铁检测装置,39、磁场传感器,40、云台高清摄像头,41、履带,42、行驶电机齿轮。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,以具体阐述本发明的技术方案。
[0031]如图1所示,本发明一种基于电磁检测的农田智能喷药机器人中央控制器I选用DSP处理器与电磁检测识别路径模块2、永磁铁检测模块3、太阳能跟踪模块4、太阳能发电模块5、图像处理模块6、喷药模块7、配药模块8、药物检测模块9、无线通信模块10、人机交互模块11、自身状态检测模块12、行驶模块13、报警模块14、存储模块15、供电模块16连接,所述的供电模块16分别与中央控制器1、电磁检测识别路径模块2、永磁铁检测模块3、太阳能跟踪模块4、太阳能发电模块5、图像处理模块6、喷药模块7、配药模块8、药物检测模块9、无线通信模块10、人机交互模块11、自身状态检测模块12、行驶模块13、报警模块14、存储模块15连接,保证农田智能喷药机器人采集信息和处理信息的效率,准确控制各个模块完成相关功能。
[0032]如图2和图3所示,一种基于电磁检测的农田智能喷药机器人电磁检测路径识别方法实现如下:通过在农田区20农作物种植区24外的空地过道上方悬空架设包裹防水、防腐蚀绝缘层的直导线21,直导线21中通交流电流以产生交变的电磁场;机器人上架起一个支撑杆安装磁场传感器39接近通交变电流的直导线21用来检测交流电流产生的交变电磁场;机器人通过处理磁场传感器39检测的交变磁场强度和方向信息识别所处的空间位置,沿直导线21架设的位置循交变电磁场前进。实时的电磁检测识别路径模块2通过检测指定位置的直导线21产生的交变电磁场,准确的识别路径使机器人在农作物种植区24外的空地和农田区20中移动。在农作物种植区24外的空地过道上方架设的导线21上方处农作物种植区24之间开始和结束位置安装永磁铁22,机器人上安装永磁铁检测装置38靠近永磁铁22位置;当机器人检测到永磁铁22时记录检测永磁铁的次数确定出农作物种植区24之间开始和结束位置,在进入农作物种植区24之间开始位置控制开始喷药,在离开农作物种植区24之间结束位置控制停止喷药;中央控制器I对永磁铁检测模块3检测到的永磁铁次数进行统计,确定区分喷药起始位置、结束位置和喷药具体情况的位置。
[0033]磁场传感器39优选使用工字形电感,永磁铁检测装置38优选使用干簧管。
[0034]用户使用手持移动通信设备通过无线通信模块10中WiFi无线单元或GPRS通信单元选择WiFi无线通信连接方式或GPRS无线通信连接方式与机器人连接通信,用户通过手持移动通信设备端上位机软件对机器人进行功能参数设置和实时控制,接收机器人采集的图像信息、检测信息、电量信息和报警信息,实现对机器人的远距离控制和监视。
[0035]本农田智能喷药机器人自动模式工作原理如下:首先,用户在药物桶33里按比例配好药物和水,将药物桶33安装在机器人上卡住固定好后。将内置式搅拌器的齿轮与机器人搅拌器电机连接后,使用用户手持移动通信设备上位机软件控制启动机器人,控制搅拌器电机工作,使药物经过搅拌器搅拌均匀后,设置进入自动模式。药物桶内的药物通过喷药导管与农用喷药压力泵连接,供农用喷药压力泵抽取药物。药泵电机开始运转,农用喷药压力泵准备好工作。<
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1