一种智能仿生机械鸟的制作方法

本发明涉及监控技术领域，更具体的说是涉及一种智能仿生机械鸟，用以对鸟类进行实时观察监测的装置，从而研究鸟类的生活习性。

背景技术：

随着环境污染的加重，生存环境的恶化，很多珍稀鸟类濒临灭亡。为了保护珍稀鸟类，人们通过研究鸟类的生活习性，以便为其保留和创造适宜的生存环境。

早年间，人们将鸟类捕捉并饲养在人工环境下观察其生活习性，这种方法不能真实的反映鸟类的生活习性；后来，人们采用在自然环境下跟踪拍摄，记录鸟类的生活习性，这种方法不仅耗时耗力，还不能全面的记录鸟类的生活习性。

因此，如何提供一种能够真实、全面的反映鸟类生活习性的装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种智能仿生机械鸟，将该装置混入鸟群，对鸟类进行实时监测，从而能够真实的、全面的反映鸟类生活习性，以便为其保留和创造适宜的生存环境，拯救濒危鸟类。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种智能仿生机械鸟，包括通讯模块、传感交互模块、数据库、信息采集模块、控制模块、驱动模块、动力模块和定位模块；

所述通讯模块设于所述智能仿生机械鸟头部，与外界的控制中心进行信息交互，接收所述控制中心命令并发送反馈信息；

所述传感交互模块设置在所述智能仿生机械鸟头部，内置传感器，用于感知障碍物距离；

所述数据库设于所述智能仿生机械鸟头部，存储鸟类的外貌特征信息以识别跟踪目标；

所述信息采集模块位于所述智能仿生机械鸟眼部，采集鸟类的影像和声音；

所述控制模块位于所述智能仿生机械鸟体腔，控制所述驱动模块进行动作；

所述定位模块位于所述智能仿生机械鸟尾部，用于确定所述智能仿生机械鸟的移动位置及路线。

所述动力模块位于所述智能仿生机械鸟体腔，与所述通讯模块、所述控制模块、所述传感交互模块、所述信息采集模块、所述驱动模块、所述定位模块、所述数据库电连接；

采用上述技术方案的有益效果是：传统观察鸟类生活习性一般通过捕捉鸟类在人工环境下观察，这种方法不能真实的发映鸟类的生活习性；后来，人们采用在自然环境下跟踪拍摄，记录鸟类生活习性，这种方法不仅耗时耗力，受环境制约，还不能全面的记录鸟类的生活习性。本发明通过将所要观察的鸟类外貌特征信息存储到数据库，确定跟踪目标，不易混淆；并通过智能仿生机械鸟混入鸟群，配置信息采集模块，采集跟踪目标鸟类的影像和声音，能够更真实、近距离的观察鸟群，研究跟踪目标鸟类的生活习性；通过设置驱动模块，能够模仿鸟类的走路、飞行，使跟踪能够更加全方位、实时进行监测；通过定位模块的设置，能够随时掌握所述智能仿生机械鸟的位置和移动路线，从而确定跟踪目标的生活区域，为研究鸟类的生活提供资料。

进一步，所述传感交互模块内置传感器包括红外线传感器、超声波传感器、距离传感器、

采用上述技术方案的有益效果是：通过红外线传感器、超声波传感器能够检测障碍物，避免发生碰撞；通过距离传感器检测智能仿生机械鸟与跟踪目标的距离，从而通过控制中心调节跟踪距离，避免跟丢。

进一步，所述动力模块包括可再生电源和不可再生电源。

进一步，所述可再生电源包括太阳能电池板供电和风能发电，并将电储存在蓄电池中供给所述智能仿生机械鸟。

进一步，所述可再生电源包括太阳能电池板供电和风能发电，并将电储存在蓄电池中供给所述智能仿生机械鸟。

采用上述技术方案的有益效果是：采用太阳能和风能发电，绿色环保能源，能够持续利用，增加续航时间。

进一步，所述太阳能电池板安装于所述智能仿生机械鸟背部。

进一步，所述风能发电装置设于所述智能仿生机械鸟翅膀。

采用上述技术方案的有益效果是：将太阳能板安装于所述智能仿生机械鸟背部，能够最大面积的接收光照，充分利用太阳光，产生更多的电量。将风能发电装置设置于智能仿生机械鸟的翅膀，能够利用所述智能仿生机械鸟飞行时产生的风进行发电，能源的循环利用。增加所述智能仿生机械鸟工作时间。

进一步，所述不可再生电源是指备用电池，在蓄电池暂时没电时使用。

采用上述技术方案的有效效果是设置备用电池，以防所述智能仿生机械鸟因阴雨天气无法使用太阳能和风能发电时使用。

进一步，还包括气味发散装置，用于吸引同种类鸟。

采用上述技术方案的有益效果是：更容易接近同类，避免遭到鸟群排斥，能够更加近距离观察跟踪目标。

进一步，所述驱动模块包括安装于所述智能仿生机械鸟头部、脚、翅膀的驱动马达，用于驱动所述智能仿生机械鸟进行头部转动，脚部移动和飞行。智能仿生机械鸟的翅膀可以通过扭力马达调节，上行冲程时，马达让翅膀朝上，提高智能仿生机械鸟的飞行高度，下行冲程时，马达则让翅膀朝下。

采用上述技术方案的有益效果是：智能仿生机械鸟的移动和拍打翅膀的方式具有极高的仿真性，在空中飞行时，能够像真鸟一样，智能仿生机械鸟不仅可以上下拍打翅膀，同时也能按特定角度扭动，这一特点赋予了智能仿生机械鸟非凡的空气动力性能和敏捷度，能够更快捷、方便的记录飞行的跟踪目标。

进一步，所述控制模块通过plc控制所述驱动模块进行头部的转动、脚步的移动和飞行动作。

采用上述技术方案的有益效果是：通过plc技术控制驱动模块进行运动，控制精准、简单、可靠性强。

进一步，所述智能仿生机械鸟的下部重于上部。

采用此技术方案的有益效果是，智能仿生机械鸟的下部重于上部，重心心下移，能够保证智能仿生机械鸟保持重心稳定，不至于跌倒。利用不倒翁原理，保证重心稳定。

本发明通过设置数据库，录入鸟类外貌特征信息，确定跟踪目标，保证跟踪目标的准确性；通过传感交互模块的设置，使本发明智能仿生机械鸟在跟踪过程中能够避开障碍物，并与跟踪目标保持在跟踪范围内；通过设置信息采集模块，采集跟踪目标的影像和声音，能够全天候、全视角的监测和记录跟踪目标的栖息环境、生活状态等；通过定位模块的设置，能够随时掌握智能仿生机械鸟所在位置并观察其活动区域，更深入的研究跟踪目标鸟类的生活习性，并为其保留和创造适宜的生存环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的工作原理流程图；

图2附图为本发明plc控制翅膀动作的plc梯形图；

图3附图为本发明plc控制腿部动作的plc梯形图；

图4附图为本发明plc控制的电路图。

图中，1、控制中心；2、通讯模块；3、传感交互模块；4、数据库；5、信息采集模块；6、控制模块；7、驱动模块；8、定位模块；9、动力模块。

在梯形图中：翅膀向上动作：i0.2；翅膀向下动作：i0.3；腿向前移动：i0.4；推向后移动：i0.5；头向上运动：i0.6；头向下运动：i1.0；头向左运动：i1.1；头向右运动：i1.2；停止动作：i0.1；m1热保护：i0.0；m2热保护：i1.3；m3热保护：i1.4。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种智能仿生机械鸟，本发明通过设置数据库4，录入鸟类外貌特征信息，确定跟踪目标，保证跟踪目标的准确性；通过传感交互模块3的设置，使本发明智能仿生机械鸟在跟踪过程中能够避开障碍物，并与跟踪目标保持在跟踪范围内；通过设置信息采集模块5，采集跟踪目标的影像和声音，能够全天候、全视角的监测合计记录跟踪目标的栖息环境、生活状态等；通过定位模块8的设置，能够随时掌握智能仿生机械鸟所在位置并观察其活动区域，更深入的研究跟踪目标鸟类的生活习性，并为其保留和创造适宜的生存环境。

具体实施例1：一种智能仿生机械鸟，包括通讯模块2、传感交互模块3、数据库4、信息采集模块5、控制模块6、驱动模块7、动力模块9和定位模块8；

通讯模块2设于智能仿生机械鸟头部，与外界的控制中心1进行信息交互，接收控制中心1发出的命令并发送反馈信息。此实施例中，首先将智能仿生机械鸟伪装成跟踪目标外貌，通过现有技术改变外形羽毛、声音及气味等，然后控制中心1向智能仿生机械鸟的通讯模块2发送跟踪目标信息，濒危鸟类a的外貌特征信息；

通过制造跟踪目标的羽毛，将羽毛粘到智能仿生机械鸟表面，先从外貌模仿跟踪目标；将跟踪目标的声音录入数据库4，通过安装于信息采集模块5的音频装置发出跟踪目标的叫声，模仿跟踪目标的叫声；通过安装于智能仿生机械鸟尾部的气味发散装置，发出跟踪目标相同的气味。

数据库4设于智能仿生机械鸟头部，存储跟踪目标濒危鸟类a的外貌特征信息以识别跟踪目标；

信息采集模块5位于智能仿生机械鸟眼部，采集鸟类影像，并与数据库4信息比对，确定跟踪目标；

传感交互模块3设置在智能仿生机械鸟头部，内置传感器，用于感知障碍物距离，避免撞击。障碍物也包括跟踪目标，一方面，感知跟踪目标距离，以免撞伤跟踪目标及其他鸟类；另一方面，通过传感交互模块3中传感器的设置，监测与跟踪目标之间的距离。当智能仿生机械鸟与跟踪目标距离大于拍摄距离时，传感交互模块3将信号传输给控制模块6，控制模块6控制驱动模块7进行动作，包括智能仿生机械鸟的腿部的移动、翼部的飞行等。

科学家研究，鸟类飞行时翅膀振动的频率是有规律的，所以智能仿生机械鸟的驱动模块7中移动或飞行的运动参数通过控制模块6已设定完毕，当智能仿生机械鸟通过传感交互模块3检测到跟踪目标移动或飞行时，控制模块6通过plc控制驱动模块7的马达进行驱动。智能仿生机械鸟的移动或飞行即模仿鸟类脚的前后移动、翅膀上下移动，可通过plc控制马达的正反转实现智能仿生机械鸟的移动或飞行。智能仿生机械鸟的翼部安装扭力马达，可以通过扭力马达调节智能仿生机械鸟的翅膀，在上行冲程时，马达让翅膀朝上，提高智能仿生机械鸟的飞行高度，下行冲程时，马达则让翅膀朝下，改变飞行方向。智能仿生机械鸟的移动和拍打翅膀的方式具有极高的仿真性，在空中飞行时，能够像真鸟一样，智能仿生机械鸟不仅可以上下拍打翅膀，同时也能按特定角度扭动，这一特点赋予了智能仿生机械鸟非凡的空气动力性能和敏捷度，能够更快捷、方便的记录飞行的跟踪目标。

定位模块8位于智能仿生机械鸟尾部，用于确定智能仿生机械鸟的移动位置及路线。通过定位模块8，研究人员可实时掌握智能仿生机械鸟的动向和移动区域，间接了解跟踪目标的的动向和生活区域。

动力模块9位于智能仿生机械鸟腹腔，与通讯模块2、控制模块6、传感交互模块3、信息采集模块5、驱动模块7、定位模块8、数据库4电连接，动力模块9为上述几个模块提供电力。

在智能仿生机械鸟背部安装太阳能电池板，能够最大面积的吸收太阳能，将太阳能转化为电能存储在蓄电池中备用。在智能仿生机械鸟的翅膀上安装风能发电设备，能够利用智能仿生机械鸟飞行时产生的风能，转化成电能储存在蓄电池中。采用太阳能和风能发电，不仅绿色环保，还能够提供持续的电能，延长了智能仿生机械鸟的跟踪时间，提高了工作效率。添加备用电池，防止智能仿生机械鸟遇到阴雨天气，无法利用太阳能电池供电而终止工作。在智能仿生机械鸟装置上设置电量提醒，当电量到达设置的预警线时，通讯模块向控制中心1发出信息，控制中心1发出替补的智能仿生机械鸟装置，召回电量不足的智能仿生机械鸟装置，继续监视跟踪目标。

智能仿生机械鸟通过信息采集模块5，全天候、全视角的观察记录跟踪目标，将跟踪目标的栖息、生存、繁殖状态直观呈现，并研究跟踪目标与人文的关系，跟踪目标与昆虫的关系、跟踪目标与植被的关系，为深入研究跟踪目标提供了真实的第一手资料，通过研究跟踪目标的生活习性，并为其保留和创造适宜的生存环境。同时可以通过播放影像和声音，宣传爱鸟护鸟知识。

具体实施例2：通过改变智能仿生机械鸟的外形、发出的声音和发散的气味跟换跟踪目标，其他技术方案与实施例1相同。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。