一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人及方法_2

文档序号:8512245阅读:来源:国知局
离开果蔬植物种植区间处进行停止喷药;中央控制器对检测标识模块检测到的轨道拐点处的检测标识物进行个数统计,确定区分喷药起始位置、结束位置和喷药具体情况的位置。
[0021]本大棚智能喷药机器人自动模式工作原理如下:首先,用户在药物桶里按比例配好药物和水,将药物桶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。
[0022]图像处理模块开始工作采集果蔬植物种植区和周围环境图像信息,通过云台高清摄像头拍摄果蔬植物的图像,通过图像采集卡和图像处理软件处理果蔬植物的图像,提取到果蔬植物的重要外观特征与存储模块中的果蔬植物图像特征信息数据库信息核对比较后对果蔬植物分类并判断出果蔬植物的种类名称。
[0023]机器人开始从机器人工作起点和终点出发沿架设好的轨道移动,机器人检测标识模块检测到轨道上的检测标识物,确定第一列喷药开始,机器人将要进入果蔬植物种植区,机器人中央控制器控制喷药模块伸开机械臂,中央控制器控制果蔬植物种植区一侧的药物喷头电动调节阀打开对果蔬植物的顶部、中部和底部喷药,中央控制器根据图像处理模块判断的果蔬植物的种类名称和人工设置功能参数中的果蔬植物所处的生长时期合理控制调节电动调节阀的开度,控制喷药用量。
[0024]当机器人完成第一列果蔬植物种植区一侧的喷药时,机器人检测标识模块检测到轨道上的检测标识物,确定对第一列果蔬植物喷药结束,机器人将要离开果蔬植物种植区,机器人中央控制器控制关闭电动调节阀停止喷药,机器人继续移动转向进入到两列果蔬植物种植区之间,机器人检测标识模块检测到轨道上的检测标识物,机器人将再次进入果蔬植物种植区之间,机器人中央控制器控制机器人两侧的药物喷头电动调节阀打开对2列果蔬植物的顶部、中部和底部喷药,机器人中央控制器根据图像处理模块判断的果蔬植物的种类名称和人工设置功能参数中的果蔬植物所处的生长时期合理控制调节电动调节阀的开度,控制喷药用量。
[0025]在喷药的过程中,搅拌器按照提前设置好的时间间隔对药物进行搅拌,保证药物始终均匀。
[0026]机器人按照上述方法继续完成对果蔬植物的喷药工作,当机器人到达最后一列果蔬植物种植区外时,机器人中央控制器仅控制果蔬植物种植区一侧的药物喷头电动调节阀打开对果蔬植物的顶部、中部和底部喷药,机器人中央控制器根据图像处理模块判断的果蔬植物的种类名称和人工设置功能参数中的果蔬植物所处的生长时期合理控制调节电动调节阀的开度,控制喷药用量。
[0027]当机器人检测标识模块的红外对管传感器识别检测轨道拐点处的检测标识物的个数达到完成对所有的果蔬植物喷药工作后的检测标识物的个数后,中央控制器控制关闭电动调节阀停止喷药,控制喷药模块收缩机械臂,控制机器人沿轨道继续移动到机器人工作起点和终点位置处等待用户下一步具体操作。
[0028]机器人手动模式工作原理如下:用户通过手持移动通信设备端上位机软件实现对机器人控制。用户通过手持移动通信设备端上位机软件主操作界面进入到手动模式控制软件子界面对机器人实施控制机器人机械臂伸缩、电动调节阀开关、药泵开关、搅拌器开关。通过视频窗口观察机器人周围的情况,左右上下滑动窗口可以实现云台高清摄像头的左右上下移动改变监控视角。
[0029]本发明的有益效果是:本发明一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人及方法按照悬挂链输送机架设的轨道路径自动移动实现机器人识别大棚区建园路径自主移动,通过图像处理识别果蔬植物,根据不同果蔬植物及所处的不同生长时期合理控制喷药量,同时完成对2列果蔬植物顶部、中部和底部喷药,智能完成对大棚果蔬植物的整个喷药过程。本大棚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,减少了人的体力劳动,使人不受药物的危害。
【附图说明】
[0030]图1为本发明整体结构示意图。
[0031]图2为本发明机器人工作方法示意图。
[0032]图3为本发明上位机软件主操作界面示意图。
[0033]图4为本发明机器人外部结构图。
[0034]图中1、中央控制器,2、悬挂链输送机模块,3、检测标识模块,4、图像处理模块,5、喷药模块,6、配药模块,7、药物检测模块,8、无线通信模块,9、人机交互模块,10、报警模块,
11、存储模块,12、供电模块,20、大棚区,21、轨道,22、检测标识物,23、机器人工作起点和终点,24、果蔬植物种植区,30、无线天线,31、机器人机箱,32、顶部药物喷头,33、中部药物喷头,34、滑架,35、红外对管传感器,36、云台高清摄像头,37、可伸缩机械臂,38、底部药物喷头,39、药物桶。
【具体实施方式】
[0035]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。
[0036]如图1所示,本发明一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人中央控制器I选用DSP处理器与悬挂链输送机模块2、检测标识模块3、图像处理模块4、喷药模块5、配药模块6、药物检测模块7、无线通信模块8、人机交互模块9、报警模块10、存储模块11、供电模块12连接,所述的供电模块12分别与中央控制器1、悬挂链输送机模块2、检测标识模块3、图像处理模块4、喷药模块5、配药模块6、药物检测模块7、无线通信模块8、人机交互模块9、报警模块10、存储模块11连接,保证大棚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。
[0037]如图2所示,一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人悬挂链输送机输送机器人方法实现如下:根据实际大棚尺寸所需要的悬挂链输送线长度确定牵引动力装置的个数,输送线每隔500米长度设置一个牵引动力装置,轨道21拐点处设置检测标识物22由检测标识模块3检测识别轨道21的拐点。在大棚区20内部果蔬植物种植区24外的空地过道上方架设轨道21,在轨道21内设置悬挂链、滚轮和滑架,吊具铰接在滑架下方,机器人安装在吊具上,实现机器人在大棚区内部果蔬植物种植区24外的空地过道上方轨道21移动,机器人到达轨道21拐点处,检测标识模块3的红外对管传感器识别检测轨道21拐点处的检测标识物22反馈信息控制机器人在刚进入果蔬植物种植区间处进行开始喷药工作,在刚离开果蔬植物种植区间处进行停止喷药;中央控制器I对检测标识模块3检测到的轨道21拐点处的检测标识物22进行个数统计,确定区分喷药起始位置、结束位置和喷药具体情况的位置。
[0038]用户使用手持移动通信设备通过无线通信模块8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、电量信息和报警信息,实现对机器人的远距离控制和监视。
[0039]本大棚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39里按比例配好药物和水,将药物桶39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39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。
[0040]图像处理模块4开始工作采集果蔬植物种植区24和周围环境图像信息,通过云台高清摄像头36拍摄果
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