一种信息化的智能辅助机器人装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信息化的智能辅助机器人装置和方法，包括机体、控制系统、安装在机体上的图像采集系统和土壤湿度检测装置以及喷淋装置；图像采集系统将采集到的数据传输至控制系统；控制系统根据采集到的数据，规划机体的行进路径和控制土壤湿度检测装置对所处位置处的土壤进行湿度检测，以及控制相应的喷淋装置对所处位置处的农作物进行适量的浇灌；土壤湿度检测装置包括气缸和安装在气缸上的土壤湿度检测器；喷淋装置包括提升机构以及安装在提升机构上的喷淋管，本发明专利技术适用于规模化的农作物种植区，该机器人能够快速对区域内的土壤检测，并根据该位置处的土壤含水量，进行针对性的浇灌，以满足农作物的实际生长需求。以满足农作物的实际生长需求。以满足农作物的实际生长需求。

【技术实现步骤摘要】
一种信息化的智能辅助机器人装置和方法


[0001]本专利技术涉及农作物浇灌
，具体是涉及一种信息化的智能辅助机器人装置。

技术介绍

[0002]在大面积的农作物种植区中,各个位置的土壤肥沃程度具有差异化,在其中部分的土地具有土层薄、沙石多，导致存水能力差的特点，由于这部分特点导致土地的肥沃程度较低，无法满足农作物的实际生长需求。
[0003]因此需要根据不同位置处的土壤存水能力，针对性的对其进行浇灌，而传统浇灌方式，通常统一大面积灌溉，容易造成水资源的浪费以及造成部分土壤水含量过多反而不利于农作物的生长，若对农作物进行针对性的浇灌，通常主要依靠人工经验的方式，而此方式将会大量提高人工成本和人工劳动量。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种信息化的智能辅助机器人装置和方法，适用于规模化的农作物种植区，该机器人能够快速对区域内的土壤检测，并根据该位置处的土壤含水量，进行针对性的浇灌，以满足农作物的实际生长需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种信息化的智能辅助机器人装置，包括机体、控制系统、安装在机体上的图像采集系统和土壤湿度检测装置以及喷淋装置；
[0006]所述图像采集系统将采集到的数据传输至所述控制系统；
[0007]所述控制系统根据采集到的数据，规划所述机体的行进路径和控制所述土壤湿度检测装置对所处位置处的土壤进行湿度检测，以及控制相应的喷淋装置对所处位置处的农作物进行适量的浇灌；
[0008]所述土壤湿度检测装置包括气缸和安装在气缸上的土壤湿度检测器；
[0009]所述喷淋装置包括提升机构以及安装在提升机构上的喷淋管。
[0010]优选的，所述控制系统设有两组分别安装于机体两侧，且所述控制系统包括安装有独立显卡的计算机、第一下位机、第二下位机、通讯模块。
[0011]优选的，所述土壤湿度检测装置包括两个分别安装机体两侧的双横杆，每个所述双横杆均包括上横杆和下横杆，所述上横杆靠近机体的一端与临近的控制系统连接，且上横杆上开设有线路管道，所述下横杆的一端的机体侧壁连接，所述上横杆与下横杆之间设有多个连接块，用于固定上横杆与下横杆的位置关系，所述上横杆远离机体的一侧上设有气缸，所述气缸的伸缩端依次穿过上横杆和下横杆并与设于下横杆下方的土壤湿度检测器连接，通过控制系统控制气缸向下顶出，以使得土壤湿度检测器插入至土壤内进行湿度检测。
[0012]优选的，所述提升机构包括两个安装于机体上的支柱，两个支柱之间的顶部和底部均通过一个连接轴固定连接，两个支柱之间位于顶部的连接轴上设有两个上滚轮，所述
机体上设有电机安装座和轴承座，所述电机安装座远离轴承座的一侧安装有驱动电机，所述轴承座内设有一水平的转轴，且转轴的一端穿过电机安装座与驱动电机的输出端连接，所述转轴上设有两个下滚轮，且两个所述下滚轮上均设有钢丝绳，两个所述支柱远离转轴的一侧均设有一条呈竖直方向的滑轨，两条所述滑轨上均设有可滑动的滑块，每根所述钢丝绳均绕过与其相对应的上滚轮后与下方相对应处的滑块连接。
[0013]优选的，两个所述立柱底部均设有加固垫，用于提升立柱的稳定性。
[0014]优选的，两个所述滑块靠近机体外壁的一侧设有T型块，每个所述T型块上朝向机体外壁与喷淋管连接。
[0015]优选的，所述机体顶部设有蓄水箱，所述蓄水箱内设有泵体，所述蓄水箱通过软管与喷淋管的进水口连接。
[0016]优选的，所述图像采集系统包括两个农作物检测识别摄像头、路况识别摄像头，所述路况识别摄像头安装在所述机体前部，朝机体的前进方向，所述农作物检测识别摄像头通过支架安装在所述机体两侧，朝向农作物一侧。
[0017]优选的，所述机体两侧安装有履带轮，能够适应复杂的路面情况。
[0018]一种信息化的智能辅助机器人的方法，包括两个阶段，第一个阶段包括规划机器人的前进路线以及实现土壤湿度检测工作，第二个阶段用于控制提升机构上的滑块高度以及控制喷淋管的喷洒量；
[0019]第一阶段包括以下步骤：
[0020](1)所述控制系统为机器人规划前进的路线，控制机器人按照循行线路移动，所述路况识别摄像头获取机器人前方的图像信息，所述土壤湿度检测装置准备进行土壤检测工作；
[0021](2)每当机器人间隔移动一段距离后，通过控制系统控制气缸的运动端向下顶出，以使得土壤湿度检测器插入至所处位置处的土壤内进行湿度检测；
[0022](3)当某一位置处的土壤检测完成后，通过控制系统控制气缸的运动端向上收回，然后继续移动至下一位置处的土壤检测点；
[0023]第二个阶段，包括以下步骤：
[0024](1)所述滑块与机体的起始高度差为N0，通过农作物识别摄像头检测机体两侧的农作物高度，若该位置处的农作物高度低于滑块，则滑块与机体的起始高度差N0不变，若该位置处的农作物高度高于滑块，则计算机发送指令给第一下位机，第一下位机进一步控制所述驱动电机旋转，以调节滑块在滑轨上的高度，使得滑块与机体的高度差为N1，从而使得所述喷淋管能够正对于农作物上方进行喷洒；
[0025](2)根据土壤湿度含量设置多个喷洒量梯度，在土壤湿度含量为0％
‑
20％时，此时喷洒量为C1，土壤湿度含量为20％
‑
40％时，此时喷洒量为C2，土壤湿度含量为40％
‑
60％时，此时喷洒量为C3，当土壤湿度含量大于60％时，不需要进行喷洒，其中C1＞C2＞C3＞0，计算机根据设定的喷洒量，发送指令给第二下位机，第二下位机控制蓄水箱内的泵体输出相应的水量，从而根据不同土壤湿度的情况，喷洒相应的喷洒量。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、无需人工干预，可以自动根据土壤的湿度情况，喷洒相应的喷洒量。
[0028]2、能够根据农作物高度，调节滑块在滑轨上的高度，使得喷淋管能够正对于农作
物上方进行喷洒。
[0029]3、机体两侧均安装有喷淋管和土壤湿度检测装置，能够分别对机体两侧的土壤进行检测、农作物进行喷洒，较大的提高了土壤检测和农作物喷洒的效率。
附图说明
[0030]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
[0031]图1为本专利技术的整体结构示意图；
[0032]图2为本专利技术中提升机构的结构安装示意图；
[0033]图3为图2中A处的局部放大图；
[0034]图4为本专利技术中土壤湿度检测装置的结构安装示意图；
[0035]图5为本专利技术中图像采集系统示意图；
[0036]图6为本专利技术中农作物种植区域以及机器人循行线路示意图。
[0037]图中：1、机体；2、控制系统；3、图像采集系统；31、农作物检测识别摄像头；32、路况识别摄像头；4、土壤湿度检测装置；41、气缸；42、土壤湿度检测器；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信息化的智能辅助机器人装置，其特征在于，包括机体(1)、控制系统(2)、安装在机体(1)上的图像采集系统(3)和土壤湿度检测装置(4)以及喷淋装置；所述图像采集系统(3)将采集到的数据传输至所述控制系统(2)；所述控制系统(2)根据采集到的数据，规划所述机体(1)的行进路径和控制所述土壤湿度检测装置(4)对所处位置处的土壤进行湿度检测，以及控制相应的喷淋装置对所处位置处的农作物进行适量的浇灌；所述土壤湿度检测装置(4)包括气缸(41)和安装在气缸(41)上的土壤湿度检测器(42)；所述喷淋装置包括提升机构(51)以及安装在提升机构(51)上的喷淋管(52)。2.根据权利要求1所述的一种信息化的智能辅助机器人装置，其特征在于，所述控制系统(2)设有两组分别安装于机体(1)两侧，且所述控制系统(2)包括安装有独立显卡的计算机、第一下位机、第二下位机、通讯模块。3.根据权利要求2所述的一种信息化的智能辅助机器人装置，其特征在于，所述土壤湿度检测装置(4)包括两个分别安装机体(1)两侧的双横杆(6)，每个所述双横杆(6)均包括上横杆(61)和下横杆(62)，所述上横杆(61)靠近机体(1)的一端与临近的控制系统(2)连接，且上横杆(61)上开设有线路管道，所述下横杆(62)的一端的机体(1)侧壁连接，所述上横杆(61)与下横杆(62)之间设有多个连接块(63)，用于固定上横杆(61)与下横杆(62)的位置关系，所述上横杆(61)远离机体(1)的一侧上设有气缸(41)，所述气缸(41)的伸缩端依次穿过上横杆(61)和下横杆(62)并与设于下横杆(62)下方的土壤湿度检测器(42)连接，通过控制系统(2)控制气缸(41)向下顶出，以使得土壤湿度检测器(42)插入至土壤内进行湿度检测。4.根据权利要求1所述的一种信息化的智能辅助机器人装置，其特征在于，所述提升机构(51)包括两个安装于机体(1)上的支柱(511)，两个支柱(511)之间的顶部和底部均通过一个连接轴(512)固定连接，两个支柱(511)之间位于顶部的连接轴(512)上设有两个上滚轮(513)，所述机体(1)上设有电机安装座(514)和轴承座(515)，所述电机安装座(514)远离轴承座(515)的一侧安装有驱动电机(516)，所述轴承座(515)内设有一水平的转轴(517)，且转轴(517)的一端穿过电机安装座(514)与驱动电机(516)的输出端连接，所述转轴(517)上设有两个下滚轮(518)，且两个所述下滚轮(518)上均设有钢丝绳(5181)，两个所述支柱(511)远离转轴(517)的一侧均设有一条呈竖直方向的滑轨(519)，两条所述滑轨(519)上均设有可滑动的滑块(5191)，每根所述钢丝绳(5181)均绕过与其相对应的上滚轮(513)后与下方相对应处的滑块(5191)连接。5.根据权利要求4所述的一种信息化的智能辅助机器人装置，其特征在于，两个所述支柱(511)底部均设有加固垫(7)。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏，谢东东，殷东，张献，邵帆，
申请(专利权)人：辽宁邮电规划设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：