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11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。
[0041]如图2所示，机器人开始从机器人工作起点和终点23出发沿架设好的轨道21按照图示实线箭头方向移动，机器人检测标识模块3检测到轨道21上的检测标识物22，确定第一列喷药开始，机器人将要进入果蔬植物种植区24，机器人中央控制器I控制喷药模块5伸开机械臂，中央控制器I控制果蔬植物种植区24—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I根据图像处理模块4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。
[0042]当机器人完成第一列果蔬植物种植区24 —侧的喷药时，机器人检测标识模块3检测到轨道21上的检测标识物22，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24，机器人中央控制器I控制关闭电动调节阀停止喷药，机器人按实线箭头方向继续移动转向进入到两列果蔬植物种植区24之间，机器人检测标识模块3检测到轨道21上的检测标识物22，机器人将再次进入果蔬植物种植区24之间，机器人中央控制器I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I根据图像处理模块4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。
[0043]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。
[0044]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24外时，机器人中央控制器I仅控制果蔬植物种植区24 —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I根据图像处理模块4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。
[0045]当机器人检测标识模块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22的个数后，中央控制器I控制关闭电动调节阀停止喷药，控制喷药模块5收缩机械臂，控制机器人沿轨道21继续移动到机器人工作起点和终点23位置处等待用户下一步具体操作。
[0046]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。如图3所示，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。
[0047]机器人通过药物检测模块7中液位传感器、涡轮流量计分别检测药物剩余量、喷药流速数据，将数据传送给中央控制器1，通过无线通信模块8传送数据到手持移动通信设备端上位机中显示，以及时发现并避免无药工作和药物喷头堵塞情况。
[0048]机器人通过报警模块10实现了当药物余量不足、药物喷头堵塞、电池组电量不足时，通过无线通信模块8向用户手持移动通信设备报警和语音播放器播放语音报警，以便用户及时发现处理。
[0049]机器人存储模块11使用存储器，实现对图像采集数据、果蔬植物图像特征信息数据库和其他模块数据的记录和存储。
[0050]机器人通过供电模块12选用高能效锂离子电池组储存电能，电压转换器为机器人的各个模块提供合适的电压和电流，电量检测器检测电池组的剩余电量。
[0051]用户可以根据自己的需求对机器人的工作模式进行设置，可以设置机器人为自动模式或手动模式工作模式。自动模式下，机器人自主智能实现整个喷药的过程。手动模式依靠人工通过用户手持移动通信设备的上位机软件来控制机器人的工作。
【主权项】
1.一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人，其特征在于，所述大棚智能喷药机器人包括:中央控制器、悬挂链输送机模块、检测标识模块、图像处理模块、喷药模块、配药模块、药物检测模块、无线通信模块、人机交互模块、报警模块、存储模块、供电模块；所述的中央控制器分别与悬挂链输送机模块、检测标识模块、图像处理模块、喷药模块、配药模块、药物检测模块、无线通信模块、人机交互模块、报警模块、存储模块、供电模块连接，所述的供电模块分别与中央控制器、悬挂链输送机模块、检测标识模块、图像处理模块、喷药模块、配药模块、药物检测模块、无线通信模块、人机交互模块、报警模块、存储模块连接。
2.根据权利要求1所述的大棚智能喷药机器人，其特征在于，所述的悬挂链输送机模块采用悬挂链输送机技术；悬挂链输送机模块包括轨道、滚轮、滑架、悬挂链、吊具、牵引动力装置；牵引动力装置由电机、减速器、皮带传动或链传动机构组成；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，牵引动力装置提供输送动力；轨道拐点处设置检测标识物由检测标识模块检测识别轨道的拐点；在大棚区内部果蔬植物种植区外的空地过道上方架设轨道，在轨道内设置悬挂链、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外的空地过道上移动； 所述的检测标识模块用于识别检测机器人到达轨道拐点处的检测标识物，反馈轨道拐点信息控制机器人进行开始和停止喷药工作；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；检测标识模块包括红外对管传感器。
3.—种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药方法，其特征在于，基于悬挂链输送机的大棚智能喷药方法包括以下步骤: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，轨道拐点处设置检测标识物由检测标识模块检测识别轨道的拐点；在大棚区内部果蔬植物种植区外的空地过道上方架设轨道，在轨道内设置悬挂链、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外的空地过道上方轨道移动，机器人到达轨道拐点处，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。
【专利摘要】一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人及方法，其特征在于，所述大棚智能喷药机器人包括：中央控制器、悬挂链输送机模块、检测标识模块、图像处理模块、喷药模块、配药模块、药物检测模块、无线通信模块、人机交互模块、报警模块、存储模块、供电模块。所述的中央控制器分别与悬挂链输送机模块、检测标识模块、图像处理模块、喷药模块、配药模块、药物检测模块、无线通信模块、人机交互模块、报警模块、存储模块、供电模块连接。本大棚智能喷药机器人智能完成对大棚果蔬植物的整个喷药过程，减少了药物的浪费和药物残留，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。
【IPC分类】G05B19-04, G05D1-02
【公开号】CN104834311
【申请号】CN201510246904
【发明人】董永波, 张慧芬
【申请人】济南大学
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月15日