基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动控制技术领域，更具体的说，属一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统。
【背景技术】
[0002]由于农田的地形地物特殊、环境复杂，对于野外进行自主喷雾作业的机器人定位的精确性提出了很高的要求，而机器人运动的导航系统在作业过程中起到主导作用。机器人导航是指按照既定的任务指令，根据已知信息进行路径规划，在运行时不断感知周围局部环境的信息，自主地做出路径调整与决策，变换自身位姿，从而引导机器人准确到达既定位置。
[0003]在国外，荷兰的瓦赫宁根大学已经设计出室内自动采摘黄瓜的作业机器人，这些机器人大部分采用自主导航的方式进行作业。在国内，华南农业大学的罗锡文等设计的农业智能移动作业平台，能够实现从培育、养护到收获几个环节由机器人自主完成。南京农业大学的姬长英等对于自主导航和全方位转向的农业机器人进行了设计。但目前国内的设计，在机器人导航的智能化程度和定位准确性方面还需要进一步改进和提高。在总结和继承国内外先进成果的基础上，本发明设计了一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统，在实现自主导航对作物自动施药的同时，减少农药浪费、节省能源。
【发明内容】
[0004]本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统。
[0005]本发明的一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统，其特征在于:包括ARM控制器、卡尔曼滤波器、速度传感器、显示模块、左前轮驱动模块、右前轮驱动模块、位姿调整驱动模块、喷嘴电磁阀、位姿传感器、图像信号处理模块、CCD摄像机、信号调理模块、GPS导航模块、左前轮电机、右前轮电机、位姿调整电机；其中:
[0006]所述ARM控制器分别与所述卡尔曼滤波器、所述速度传感器、所述显示模块、所述左前轮驱动模块、所述右前轮驱动模块、所述位姿调整驱动模块、所述喷嘴电磁阀、所述位姿传感器、所述CCD摄像机、所述GPS导航模块相连，所述卡尔曼滤波器分别与所述ARM控制器、所述图像信号处理模块、所述信号调理模块相连，所述CCD摄像机与所述图像信号处理模块相连，所述GPS导航模块与所述信号调理模块相连，所述左前轮电机与所述左前轮驱动模块相连，所述右前轮电机与所述右前轮驱动模块相连，所述位姿调整电机与所述位姿调整驱动模块相连。
[0007]本发明与现有技术相比:具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【附图说明】
[0008]附图1是本发明基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]图1是本发明基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统的结构示意图，基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统包括ARM控制器1、卡尔曼滤波器2、速度传感器3、显示模块4、左前轮驱动模块5、右前轮驱动模块6、位姿调整驱动模块7、喷嘴电磁阀8、位姿传感器9、图像信号处理模块10、(XD摄像机11、信号调理模块12、GPS导航模块13、左前轮电机14、右前轮电机15、位姿调整电机16 ;其中:
[0010]所述ARM控制器I分别与所述卡尔曼滤波器2、所述速度传感器3、所述显示模块4、所述左前轮驱动模块5、所述右前轮驱动模块6、所述位姿调整驱动模块7、所述喷嘴电磁阀8、所述位姿传感器9、所述CCD摄像机11、所述GPS导航模块13相连，所述卡尔曼滤波器2分别与所述ARM控制器1、所述图像信号处理模块10、所述信号调理模块12相连，所述CXD摄像机11与所述图像信号处理模块10相连，所述GPS导航模块13与所述信号调理模块12相连，所述左前轮电机14与所述左前轮驱动模块5相连，所述右前轮电机15与所述右前轮驱动模块6相连，所述位姿调整电机16与所述位姿调整驱动模块7相连。
【主权项】
1.一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统，其特征在于:包括ARM控制器(I)、卡尔曼滤波器(2)、速度传感器(3)、显示模块(4)、左前轮驱动模块(5)、右前轮驱动模块(6)、位姿调整驱动模块(7)、喷嘴电磁阀(8)、位姿传感器(9)、图像信号处理模块(10)、CXD摄像机(11)、信号调理模块(12)、GPS导航模块(13)、左前轮电机(14)、右前轮电机(15)、位姿调整电机(16);其中: 所述ARM控制器(I)分别与所述卡尔曼滤波器(2)、所述速度传感器(3)、所述显示模块(4)、所述左前轮驱动模块(5)、所述右前轮驱动模块(6)、所述位姿调整驱动模块(7)、所述喷嘴电磁阀(8)、所述位姿传感器(9)、所述CCD摄像机(11)、所述GPS导航模块(13)相连，所述卡尔曼滤波器(2)分别与所述ARM控制器(I)、所述图像信号处理模块(10)、所述信号调理模块(12)相连，所述CCD摄像机(11)与所述图像信号处理模块(10)相连，所述GPS导航模块(13)与所述信号调理模块(12)相连，所述左前轮电机(14)与所述左前轮驱动模块(5)相连，所述右前轮电机(15)与所述右前轮驱动模块(6)相连，所述位姿调整电机(16)与所述位姿调整驱动模块(7)相连。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统，属于自动控制技术领域。本发明的基于多路传感器的农田喷雾机器人导航系统，其特征在于：包括ARM控制器(1)、卡尔曼滤波器(2)、速度传感器(3)、显示模块(4)、左前轮驱动模块(5)、右前轮驱动模块(6)、位姿调整驱动模块(7)、喷嘴电磁阀(8)、位姿传感器(9)、图像信号处理模块(10)、CCD摄像机(11)、信号调理模块(12)、GPS导航模块(13)、左前轮电机(14)、右前轮电机(15)、位姿调整电机(16)。本发明与现有技术相比：具有系统结构简单、安装与调试方便、系统可靠性高、测量精度高、功耗低、易于普及推广、维修方便等优点。
【IPC分类】G05D1-02
【公开号】CN104656644
【申请号】CN201310604284
【发明人】刘晶
【申请人】刘晶
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月25日