本发明涉及一种双手栽插水稻秧苗的智能机器人，属于机器人应用技术领域。
背景技术：
千百年来，农民栽插水稻秧苗的劳动是一种艰苦的繁重的体力劳动，两条光腿泡在稻田的泥水里，弯着腰背朝青天面向水田，左手拿着一把秧苗，右手每次从中取出2-4株秧苗插到水田里。一个劳动力起早带晚自拔秧苗、自挑秧苗、自栽秧苗，一天只能栽插五分田的水稻秧苗。
近十年来，农村中出现了用插秧机栽插一部分水稻秧苗。前五年，以半机械化的人力插秧机为主，人在使用手扶插秧机插秧时身体站直了，劳动效率有一些提高，后五年，以机动插秧机为主，劳动效率有了显著提高，然而，机动插秧机上的汽油机不断地向空气中排放二氧化碳和二氧化硫，污染了水稻田上方的空气。机动插秧机在小块水田里转弯不便，在山区的梯田里，更加难以使用。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种双手栽插水稻秧苗的智能机器人。
在智能机器人的头顶上安装太阳能光伏发电帽，太阳光照射安装在太阳能光伏发电帽上的太阳能电池产生的电流通过导电线、控制器输入分流器，从分流器输出的电流通过导电线分别向左视觉传感器、右视觉传感器和北斗导航仪供电，左视觉传感器和右视觉传感器是一种双手栽插水稻秧苗的智能机器人的眼睛，其分辨率、镜头、频谱范围，都远远超过了人的双眼，比人的双眼更能看清稻田里那些地方已经插秧，那些地方还没有插秧，秧苗插得直不直，在浅水插秧时，有没有发生漂秧。安装在太阳能光伏发电帽上的北斗导航仪接收天线接收北斗卫星导航电信号，将北斗卫星导航电信号输入北斗导航仪进行处理，为智能机器人进行双手栽插水稻秧苗的劳动提供实时高精度位置和导航信息，提高插秧的作业效率，减少插秧作业的重叠和遗漏，使一行行秧苗在水田里载得笔直，不发生稻行弯曲的现象。智能机器人头部上的左视觉传感器和右视觉传感器获取的稻田和秧苗的图像信息转换成电信号输入电子计算机，北斗卫星导航电信号在北斗导航仪中为智能机器人提供的实时高精度位置和导航信息通过导电线输入电子计算机，从安装在智能机器人左肩上的左锂离子电池输出的电流通过导电线向电子计算机供电，电子计算机通过可以提供电力和信息的导电线指令左伺服电机甲、左机器手臂上段、左伺服电机乙、左机器手臂下段、左伺服电机丙和左机插秧手按照电信号协同转动，左机插秧手从左方抓取盛放秧苗箱中的秧苗，在左伸缩装置和右伸缩装置同时缩短长度、智能机器人的躯体下降高度时，左机插秧手将抓取的秧苗插进稻田，从安装在智能机器人右肩上的右锂离子电池输出的电流通过导电线向电子计算机供电，电子计算机通过可以提供电力和信息的导电线指令右伺服电机甲、右机器手臂上段、右伺服电机乙、右机器手臂下段、右伺服电机丙和右机插秧手按照电信号协同转动，右机插秧手从右方抓取盛放秧苗箱中的秧苗，在左伸缩装置和右伸缩装置同时缩短长度、智能机器人的躯体下降高度时，右机插秧手将抓取的秧苗插进稻田。插秧规格控制器通过电子计算机和导电线控制左机插秧手和右机插秧手的插秧规格，例如：在肥力条件比较好的水稻田里，将行距为5寸、株距为3寸的规格变换为行距为6寸、株距为4寸的规格。从电子计算机输出的电流通过导电线输入盛放秧苗箱，在盛放秧苗箱的底部安装有不外露的压力传感器，压力传感器能感知盛放秧苗箱内盛放的秧苗的数量，并将秧苗数量的多少转换成电信号、通过导电线输入电子计算机进行处理，从电子计算机输出的电流接下去输入高度伸缩及滑行控制器。从高度伸缩及滑行控制器通过导电线输出的电流和信息向左输入左伸缩装置，控制左伸缩装置的伸长和缩短，接着输入左滑行器，控制左滑行器的向前滑行或退后滑行。从高度伸缩及滑行控制器通过导电线输出的电流和信息向右输入右伸缩装置，控制右伸缩装置的伸长和缩短，接着输入右滑行器，控制右滑行器的向前滑行或退后滑行。左伸缩装置和右伸缩装置同时伸长时，智能机器人的躯体的高度位置升高，左机插秧手和右机插秧手分别从盛放秧苗箱中取出秧苗，左伸缩装置和右伸缩装置同时缩短时，智能机器人的躯体的高度位置下降，左机插秧手和右机插秧手分别向水田中栽插秧苗。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
由智能机器人1、太阳能光伏发电帽2、北斗导航仪3、北斗导航仪接收天线4、控制器5、分流器6、左视觉传感器7、右视觉传感器8、电子计算机9、导电线10、左充电装置11、左锂离子电池12、左伺服电机甲13、左机器手臂上段14、左伺服电机乙15、左机器手臂下段16、左伺服电机丙17、左机插秧手18、右充电装置20、右锂离子电池21、右伺服电机甲22、右机器手臂上段23、右伺服电机乙24、右机器手臂下段25、右伺服电机丙26、右机插秧手27、插秧规格控制器28、盛放秧苗箱29、中锂离子电池30、高度伸缩及滑行控制器31、左伸缩装置32、左滑行器33、右伸缩装置34和右滑行器35共同组成；
在智能机器人1的头顶上安装太阳能光伏发电帽2，在太阳能光伏发电帽2内安装北斗导航仪3，在北斗导航仪3的上面安装北斗导航仪接收天线4，在太阳能光伏发电帽2的左侧的下方安装控制器5，在太阳能光伏发电帽2的正下方安装分流器6和导电线10，在分流器6的左方安装左视觉传感器7，在分流器6的右方安装右视觉传感器8，在智能机器人1的胸部安装电子计算机9，在电子计算机9的左上方安装左锂离子电池12，在左锂离子电池12的上方、智能机器人1的左肩上安装左充电装置11，在智能机器人1的胸部的左侧安装左伺服电机甲13，在左伺服电机甲13的上面安装左机器手臂上段14，在左机器手臂上段14的上面安装左伺服电机乙15，在左伺服电机乙15的上面安装左机器手臂下段16，在左机器手臂下段16的上面安装左伺服电机丙17，在左伺服电机丙17的上面安装左机插秧手18，左机插秧手18从左方抓取秧苗19，在电子计算机9的左下方安装插秧规格控制器28，在电子计算机9的右上方安装右锂离子电池21，在右锂离子电池21的上方、智能机器人1右肩上安装右充电装置20，在智能机器人1的胸部的右侧安装右伺服电机甲22，在右伺服电机甲22的上面安装右机器手臂上段23，在右机器手臂上段23的上面安装右伺服电机乙24，在右伺服电机乙24的上面安装右机器手臂下段25，在右机器手臂下段25的上面安装右伺服电机丙26，在右伺服电机丙26的上面安装右机插秧手27，右机插秧手27从右方抓取秧苗19，在智能机器人1的腹部上安装盛放秧苗箱29、中锂离子电池30和高度伸缩及滑行控制器31，在盛放秧苗箱29的下方安装高度伸缩及滑行控制器31，在盛放秧苗箱29与高度伸缩及滑行控制器31的中间安装中锂离子电池30；
北斗导航仪3通过内置导电线与北斗导航仪接收天线4连接，北斗导航仪3通过导电线10与分流器6连接，太阳能光伏发电帽2通过导电线10与控制器5连接，控制器5通过导电线10与分流器6连接，分流器6通过导电线10与左视觉传感器7连接，分流器6通过导电线10与右视觉传感器8连接，分流器6通过导电线10与电子计算机9连接，电子计算机9通过导电线10与左锂离子电池12连接，左锂离子电池12通过导电线10与左充电装置11连接，左锂离子电池12通过导电线10与左伺服电机甲13、左伺服电机乙15、左伺服电机丙17和左机插秧手18连接，电子计算机9通过导电线10与左伺服电机甲13、左伺服电机乙15、左伺服电机丙17和左机插秧手18连接，电子计算机9通过导电线10与插秧规格控制器28连接，电子计算机9通过导电线10与盛放秧苗箱29连接，电子计算机9通过导电线10与右锂离子电池21连接，右锂离子电池21通过导电线10与右充电装置20连接，右锂离子电池21通过导电线10与右伺服电机甲22、右伺服电机乙24、右伺服电机丙26和右机插秧手27连接，电子计算机9通过导电线10与右伺服电机甲22、右伺服电机乙24、右伺服电机丙26和右机插秧手27连接，电子计算机9通过导电线10与盛放秧苗箱29连接，盛放秧苗箱29通过导电线10与高度伸缩及滑行控制器31连接，盛放秧苗箱29通过导电线10与中锂离子电池30连接，中锂离子电池30通过导电线10与高度伸缩及滑行控制器31连接，高度伸缩及滑行控制器31通过导电线10与左伸缩装置32和左滑行器33连接，高度伸缩及滑行控制器31通过导电线10与右伸缩装置34和右滑行器35连接。
左视觉传感器7和右视觉传感器8是3d视觉传感器或智能视觉传感器。
左锂离子电池12、右锂离子电池21和中锂离子电池30是磷酸铁锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池。
盛放秧苗箱29的盛放秧苗19的重量是15公斤到20公斤。
左伸缩装置32和右伸缩装置34的可以控制的伸出与缩进的高度差是40公分到60公分。
左机插秧手18和右机插秧手27的每一次抓取秧苗19的数量是可以调控的1株到6株。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：①智能机器人适应性强，转身灵活，既可以在大块水田里插秧，也可以在小块稻田、山区梯田里栽插秧苗。②智能机器人栽插秧苗的质量好，北斗导航精准定位作业，使栽插的稻行直，秧苗的行距和株距保持一致，插秧的规格好。视觉传感器看得清，避免栽秧时发生重叠或漏插。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
2017年8月23日—27日世界机器人大会在北京举行。会上展示的13个自由度的机器仿生蜻蜓能够轻巧的朝着任何方向飞行，机器人钢琴师用53根手指演奏钢琴、比人的速度快，双足机器人能做手势抓取物品，工业机器人、服务型机器人吸引了众多的观众。2016年，中国的机器人出货量约达9万台，上升27%，接近全球总产量的三分之一，到2019年，机器人出货量将接近16万台。中国农村中许多农民已经年老，十分需要机器人取代人力来从事插秧等繁重的体力劳动，相信不久的未来，中国农村里会出现机器人从事农业劳动，而且会出现越来越多的栽插水稻秧苗智能机器人、翻晒稻谷智能机器人等。
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
太阳光照射安装在智能机器人头上的太阳能光伏发电帽上面的太阳能电池产生电流、电流通过导电线输入控制器进行调整，接着通过导电线输入分流器进行分流供电，从分流器输出的电流通过导电线输入北斗导航仪，向北斗导航仪和北斗导航仪接收天线提供接受北斗卫星导航电信号、通过导电线将北斗卫星导航电信号输入电子计算机用于为智能机器人进行双手栽插水稻秧苗作业时提供导航服务，实现精准插秧，提高插秧质量。从安装在智能机器人左肩上的左锂离子电池输出的电流通过导电线输入电子计算机，从电子计算机输出的电流和信息通过导电线输入左伺服电机甲、左伺服电机乙、左伺服电机丙和左机插秧手，为左伺服电机甲、左机器手臂上段、左伺服电机乙、左机器手臂下段、左伺服电机丙和左机插秧手的运转和栽插水稻秧苗提供动力能源，从安装在智能机器人右肩上的右锂离子电池输出的电流通过导电线输入电子计算机，从电子计算机输出的电流和信息通过导电线输入右伺服电机甲、右伺服电机乙、右伺服电机丙和右机插秧手，为右伺服电机甲、右机器手臂上段、右伺服电机乙、右机器手臂下段、右伺服电机丙和右机插秧手的运转和栽插水稻秧苗提供动力能源，从电子计算机输出的电流通过导电线输入盛放秧苗箱和高度伸缩及滑行控制器，同时，中锂离子电池分别向盛放秧苗箱和高度伸缩及滑行控制器供电。向盛放秧苗箱供应的电流主要用于安置在盛放秧苗箱内的压力传感器通过导电线向电子计算机传送盛放秧苗箱内有无秧苗或有多少秧苗等信息。向高度伸缩和滑行控制器供电用于控制左伸缩装置、左滑行器、右伸缩装置和右滑行器。智能机器人与人力插秧有五点区别：1.智能机器人用双手插秧，人力插秧时是用单手插秧，另一只手要拿住一把秧苗。2.智能机器人靠电力驱动插秧，人力插秧靠人的体力。3.智能机器人的躯体上安装有盛放秧苗箱，用人力插秧的农民身上没有盛放秧苗箱。4.人力插秧时，农民的两条腿要弯曲蹲下身体，同时弯腰，将身体伸向前方，智能机器人插秧时不弯腰、不弯腿，而是将左伸缩装置和右伸缩装置全部收缩进去，降低智能机器人的躯体的高度，使左机插秧手和右机插秧手能够接触到水田的表土层，进行插秧。插完秧后，左伸缩装置和右伸缩装置全部伸长出来，升高智能机器人的躯体的高度。左机插秧手和右机插秧手从盛放秧苗箱中取出秧苗。5.人工插秧时，农民的左脚和右脚踏在水田的泥浆里移动，智能机器人的、相当于人的左脚的左滑行器能够在水田里自主向前滑行或退后滑行，智能机器人的、相当于人的右脚的右滑行器能够在水田里自主向前滑行或退后滑行。
现举出实施例如下：
实施例一：
在一块水田里，有六位用双手栽插水稻秧苗的智能机器人一字形排开、准备插秧。一只平底滑行小船满载水稻秧苗在稻田里滑行，给每一只盛放秧苗箱里装满秧苗，并用小船上的水上充电桩给每位智能机器人的锂离子电池充足电。太阳光照射安装在太阳能光伏发电帽的上表面上的单晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器、分流器，从分流器输出的电流通过导电线分别向北斗导航仪、左视觉传感器、右视觉传感器和电子计算机供电，由于六位智能机器人都是用北斗导航的，导航精度高，两位相邻的智能机器人之间，一起插秧时，不会发生重叠或遗漏。电子计算机指令左伺服电机甲、左伺服电机乙、左伺服电机丙驱动左机插秧手从盛放秧苗箱里取出秧苗、运转机器手臂，用左机插秧手将秧苗按照3寸×5寸的规格栽插到水田里。电子计算机指令右伺服电机甲、右伺服电机乙、右伺服电机丙驱动右机插秧手从盛放秧苗箱里取出秧苗，运转机器手臂，将秧苗按照3寸×5寸的规格栽插到水田里。电子计算机通过导电线驱动高度伸缩及滑行控制器控制左伸缩装置和右伸缩装置的伸长和收缩，同时控制左滑行器和右滑行器的向前滑行或退后滑行。
实施例二：
在一大块耙平的水田里，有十位用双手栽插水稻秧苗的智能机器人排成一字形长蛇阵，快要栽插水稻秧苗。一只平底滑行船满载水稻秧苗滑到智能机器人的面前，给每位智能机器人的盛放秧苗箱里放置秧苗，并用船上的水上充电桩给每位智能机器人的锂离子电池充足电。太阳光照射安装在太阳能光伏发电帽的上表面上的多晶硅太阳能电池产生电流，电流通过导电线输入控制器、分流器，从分流器输出的电流通过导电线分别向北斗导航仪、左视觉传感器、右视觉传感器和电子计算机供电，由于十位智能机器人都是用北斗导航的，导航精度高，两位相邻的智能机器人之间，一起插秧时，不会发生重叠或遗漏。电子计算机指令左伺服电机甲、左伺服电机乙、左伺服电机丙驱动左机插秧手从盛放秧苗箱里取出秧苗、运转机器手臂，用左机插秧手将秧苗按照4寸×6寸的规格栽插到水田里。电子计算机指令右伺服电机甲、右伺服电机乙、右伺服电机丙驱动右机插秧手从盛放秧苗箱里取出秧苗、运转机器手臂，将秧苗按照4寸×6寸的规格栽插到水田里。电子计算机通过导电线驱动高度伸缩及滑行控制器控制左伸缩装置和右伸缩装置的伸长和收缩，同时控制左滑行器和右滑行器的向前滑行或退后滑行。