【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业自动化领域，具体涉及一种基于垄间跟踪的运输机器人。
技术介绍
1、作物的自动化和半自动化采收是农业生产中一个重要的环节，尤其是鲜食果蔬、烟叶等作物选择性收获种植，由于成熟的时间不一致，目前基本上还依赖于人工采集，采收后通过手提肩挑运输到地头，既耗时又费力，且难以满足大规模、实时采集的需求。
2、现有的农业机器人尚未形成集成化、多功能、高度智能化的农业作业平台。特别是在垄间作业的复杂环境中，现有的机器人设备多为单一功能的，无法灵活适应不同的作业需求，且现有设备普遍存在自动化水平低、作业效率低、适应性差等问题。
3、目前，垄间作业常常依赖人工劳动，人工操作存在劳动强度大、效率低、受天气环境影响大等问题。虽然一些农业机器人已被提出用于简化或替代人工作业，但现有农业机器人在垄间作业时普遍存在以下问题：
4、1、缺乏精确的作业路径跟踪能力，导致无法准确识别和跟随作业人员。
5、2、无法高效地在复杂的垄间环境中完成精准作业。
6、3、农业机器人通常缺乏有效的运输能力，往往无法实现与采摘工作相关的物料自动运输。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述存在的问题，提供一种基于垄间跟踪的运输机器人，该运输机器人能够精准识别采集作业人员并跟随采集作业人员，可以高效地在复杂的垄间环境中完成精准作业，对采集作业人员采摘的采收物进行自动运输。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种基于
4、上述基于垄间跟踪的运输机器人的工作原理是：
5、工作时，垄间识别系统可以分辨出垄间两侧的垄体，所述采收跟踪系统可以识别采集作业人员，控制系统根据垄间识别系统与采收跟踪系统所识别的信息，控制运输车行走在两个田垄的中间，并控制运输车跟随采集作业人员移动，随时保持恰当的跟随距离，采集作业人员将采摘的采收物放置在运输车上，当运输车装满采收物(例如果菜、烟叶等)后，控制系统控制运输车运送到地头卸货。
6、本专利技术的一个优选方案，其中，所述垄间识别系统包括设置在运输车两侧的复杂触觉传感器以及设置在运输车顶部的第一简单视觉模块；其中，所述复杂触觉传感器通过柔性触感结构感知作物周围环境，使得运输车抵开贴附于垄体的枝叶、柔性藤蔓以及杂草，并获取垄体的真实位置；所述第一简单视觉模块获取垄体特征图像；所述复杂触觉传感器与第一简单视觉模块配合，确保运输车保持在两侧垄体的中间行进。
7、优选地，所述采收跟踪系统包括设置在运输车顶部的第二简单视觉模块以及红外传感器；所述第二简单视觉模块用于实时感知采集作业人员的位置，所述红外传感器实时采集作业人员的位置与运输车之间的距离。上述结构中，通过第二简单视觉模块以及红外传感器，使得运输车能够跟随采集作业人员移动，实现跟踪；通过红外传感器实时采集作业人员的位置与运输车之间的距离，确保运输车始终保持适当的安全距离，避免碰撞；所述采收跟踪系统接收采集作业人员动态位置信号后，通过控制系统，能够自动调整运输车的行进速度与方向，从而实现对采集作业人员的高效跟随，适应不同作业需求。
8、优选地，所述第一简单视觉模块与第二简单视觉模块为同一个简单视觉模块。通过设置一个简单视觉模块，可以确保运输车保持在两侧垄体的中间行进，以及对采集作业人员的高效跟随；且结构更为简单紧凑，节省成本。
9、优选地，所述简单视觉模块基于嵌入式图像处理算法获得垄体特征图像，并提取垄体边缘特征，结合复杂触觉传感器获取垄体的真实位置，形成精准的垄体位置信息图。
10、优选地，所述简单视觉模块包括简单视觉传感器。通过简单视觉传感器能够识别采集工作人员的位置，获取垄体特征图像。
11、优选地，所述运输车包括底盘、设置在所述底盘前端的转向三角驱动履带、设置在所述底盘后端的车轮以及设置在底盘上的载货机构，转向三角驱动履带与控制系统连接。上述结构中，通过控制系统控制，可以实现转向三角驱动履带的自动转向以及行走；载货机构用于装载采集作业人员采摘的采收物。
12、优选地，载货机构装满采收物后，由采集工作人员引导运输车走向地头，卸货之后跟随采集工作人员返回作业点继续作业。
13、优选地，所述转向三角驱动履带包括设置在底盘前端的车叉结构、设置在车叉结构下端的驱动三角履带以及设置在所述车叉结构上端的舵机；所述驱动三角履带包括电动机、减速器、履带、主动轮以及两个从动轮；主动轮以及两个从动轮呈三角形分布，主动轮以及两个从动轮均与履带配合，所述电动机的主轴与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与主动轮连接。上述结构中，履带由安装在主动轮的轴侧边的电动机和减速器驱动，由车叉结构上端的舵机实现偏转完成方向的调节，通过控制系统控制电动机和舵机，实现自动行走与转向。
14、优选地，所述底盘为框架，所述框架与载货机构之间设有可拆卸的电池。上述电池可以为运输机器人提供电量。
15、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
16、1、本专利技术中的运输机器人，通过精准的垄间识别和采收跟踪技术，确保作业过程中的精准性和高效性；具体地，通过垄间识别系统可以分辨出垄间两侧的垄体，规划精准的作业路径，通过采收跟踪系统可以精确识别采集作业人员，跟随采集作业人员移动，可以高效地在复杂的垄间环境中完成精准作业，通过设置运输车，可以放置采集作业人员采摘的采收物，在控制系统的控制下，实现自动跟随、自动运输。
17、2、本专利技术中的运输机器人，为农业现代化发展提供了重要技术支持和设备保障。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，包括运输车、垄间识别系统、采收跟踪系统以及控制系统；其中，所述运输车、垄间识别系统以及采收跟踪系统均与控制系统连接；所述垄间识别系统用于分辨出垄间两侧的垄体；所述采收跟踪系统用于识别采集作业人员，使得运输车跟随采集作业人员移动；运输车用于放置采集作业人员采摘的采收物。
2.根据权利要求1所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述垄间识别系统包括设置在运输车两侧的复杂触觉传感器以及设置在运输车顶部的第一简单视觉模块；其中，所述复杂触觉传感器通过柔性触感结构感知作物周围环境，使得运输车抵开贴附于垄体的枝叶、柔性藤蔓以及杂草，并获取垄体的真实位置；所述第一简单视觉模块获取垄体特征图像；所述复杂触觉传感器与第一简单视觉模块配合，确保运输车保持在两侧垄体的中间行进。
3.根据权利要求2所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述采收跟踪系统包括设置在运输车顶部的第二简单视觉模块以及红外传感器；所述第二简单视觉模块用于实时感知采集作业人员的位置，所述红外传感器实时采集作业人员的位置与运输车之间的距离。p>
4.根据权利要求3所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述第一简单视觉模块与第二简单视觉模块为同一个简单视觉模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述简单视觉模块基于嵌入式图像处理算法获得垄体特征图像，并提取垄体边缘特征，结合复杂触觉传感器获取垄体的真实位置，形成精准的垄体位置信息图。
6.根据权利要求4所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述简单视觉模块包括简单视觉传感器。
7.根据权利要求1所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述运输车包括底盘、设置在所述底盘前端的转向三角驱动履带、设置在所述底盘后端的车轮以及设置在底盘上的载货机构，转向三角驱动履带与控制系统连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，载货机构装满采收物后，由采集工作人员引导运输车走向地头，卸货之后跟随采集工作人员返回作业点继续作业。
9.根据权利要求7所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述转向三角驱动履带包括设置在底盘前端的车叉结构、设置在车叉结构下端的驱动三角履带以及设置在所述车叉结构上端的舵机；所述驱动三角履带包括电动机、减速器、履带、主动轮以及两个从动轮；主动轮以及两个从动轮呈三角形分布，主动轮以及两个从动轮均与履带配合，所述电动机的主轴与减速器的输入端连接，所述减速器的输出端与主动轮连接。
10.根据权利要求7所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述底盘为框架，所述框架与载货机构之间设有可拆卸的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，包括运输车、垄间识别系统、采收跟踪系统以及控制系统；其中，所述运输车、垄间识别系统以及采收跟踪系统均与控制系统连接；所述垄间识别系统用于分辨出垄间两侧的垄体；所述采收跟踪系统用于识别采集作业人员，使得运输车跟随采集作业人员移动；运输车用于放置采集作业人员采摘的采收物。
2.根据权利要求1所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述垄间识别系统包括设置在运输车两侧的复杂触觉传感器以及设置在运输车顶部的第一简单视觉模块；其中，所述复杂触觉传感器通过柔性触感结构感知作物周围环境，使得运输车抵开贴附于垄体的枝叶、柔性藤蔓以及杂草，并获取垄体的真实位置；所述第一简单视觉模块获取垄体特征图像；所述复杂触觉传感器与第一简单视觉模块配合，确保运输车保持在两侧垄体的中间行进。
3.根据权利要求2所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述采收跟踪系统包括设置在运输车顶部的第二简单视觉模块以及红外传感器；所述第二简单视觉模块用于实时感知采集作业人员的位置，所述红外传感器实时采集作业人员的位置与运输车之间的距离。
4.根据权利要求3所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特征在于，所述第一简单视觉模块与第二简单视觉模块为同一个简单视觉模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于垄间跟踪的运输机器人，其特...
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