本發(fā)明涉及農業(yè)機械領域，更具體地，涉及一種自動化程度高的插秧機器人控制系統(tǒng)。

背景技術：

最傳統(tǒng)的插秧均是采用人工插秧，不僅費事費力，而且工作效率很低。隨著科學技術的發(fā)展，為了提高農業(yè)工作效率，插秧機順勢而生，其推廣應用也非常迅速，但是在應用過程中不斷出現各種各樣的問題，例如，插秧機需要操作手操作，但是由于操作手不重視培訓，盲目操作，導致機插秧的作業(yè)效果及作業(yè)安全得不到保障，因此插秧的效果和操作手的操作質量有重要關系；有些插秧機由于生產時制造裝配質量有問題，如插秧臂動力連接桿偏斜，易導致有關運動件斷裂，因此插秧效果和插秧機的制造質量有很大關系；同時插秧機光靠機械連接控制，其插秧精度也難以有很好的保障。

隨著科技的發(fā)展，自動化系統(tǒng)控制技術得到的飛速的發(fā)展，并以其自動化程度高，效率高，精度高被廣泛應用在各個領域，因此將自動化系統(tǒng)控制技術應用到插秧機械上面，會大大提高插秧的效率、質量和精度。

技術實現要素：

鑒于上述現有技術的缺點，本發(fā)明要解決的問題是：將自動化系統(tǒng)控制技術應用到插秧機械工作中，設計一個自動化插秧控制系統(tǒng)，以提高插秧工作的效率、質量和精度。

鑒于上述問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種插秧機器人控制系統(tǒng)，包括總控制模塊、示范模塊和應用模塊，所述示范模塊與總控制模塊通信聯(lián)接，用來感應操作人員對機器人做出的示教軌跡并存儲記錄相關數據參數；所述應用模塊與總控制模塊通信聯(lián)接，用來再現示范模塊所記錄的示教軌跡。

優(yōu)選的，所述總控制模塊包括主處理器cpu8088和協(xié)處理器8087，主處理器cpu8088主要用于系統(tǒng)管理、插補運算、坐標變換、數據存儲、插秧控制及故障處理，協(xié)處理器cpu8087主要用于電液伺服系統(tǒng)回路控制，協(xié)處理器8087通過通信接口與主處理器cpu8088保持同步。

優(yōu)選的，所述示范模塊包括第一傳感器、信號記憶存儲模塊和參數輸入模塊，第一傳感器將給機器人示范的運動軌跡數據傳入到控制系統(tǒng)并記錄在信號記憶存儲模塊中。

優(yōu)選的，所述插秧機器人控制系統(tǒng)還包括遠程控制模塊，遠程控制模塊與總控制模塊通信連接，并與操作人員處的遙控設備進行無線通信。

優(yōu)選的，所述遠程控制模塊包括第二傳感器和無線傳輸模塊。

優(yōu)選的，所述插秧機器人控制系統(tǒng)還包括報警模塊，報警模塊與總控制模塊通信連接，用來處理機器人出現的緊急情況。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）本發(fā)明系統(tǒng)包括示范模塊以及應用模塊，所述示范模塊是操作人員用手操縱機器人的關節(jié)，根據插秧工作的步驟要點進行示教，所述應用模塊即由計算機控制機器人運動，控制插秧機器人按示教的軌跡運動,這樣便于對插秧機器人的精度調節(jié)，調節(jié)靈活，可以隨實際情況做不同的示教，以便適應不同土質及勞作環(huán)境；另外，示范模塊中除了可以通過示教存儲相應參數數據外，還可以通過參數輸入模塊手動輸入參數數據，例如，無法通過示教存儲的數據，如行走間距、抓取秧苗握持力度、插秧速度、秧苗插入土深度等參數。

（2）本發(fā)明系統(tǒng)采用雙處理器協(xié)作模式，加強系統(tǒng)的管理控制，提供更有保障的系統(tǒng)環(huán)境。

（3）本發(fā)明還增加了遠程控制模塊和報警模塊，以便于處于遠處的操作人員根據系統(tǒng)的報警指示或者有特殊情況時及時對機器人做出動作指示，例如暫停/繼續(xù)動作、旋轉方向、加快/減慢速度等。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例，下面對實施例所需使用的附圖作簡要的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。在附圖中：

圖1為本發(fā)明插秧機器人控制系統(tǒng)的一種實施例框圖。

圖2為本發(fā)明插秧機器人控制系統(tǒng)的另一種優(yōu)選實施例框圖

圖中標記為：1、總控制模塊；2、示范模塊；3、應用模塊；4、報警模塊；5、遠程控制模塊；6、遙控設備。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基

于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明中計算機控制系統(tǒng)是插秧機器人控制系統(tǒng)的核心。其操作方式是采用先示范再應用的方式，硬件上是采用雙處理器控制系統(tǒng)。如圖1所示，具體包括總控制模塊1、示范模塊2和應用模塊3，示范模塊2與總控制模塊1的通信接口通信聯(lián)接，用來感應操作人員對機器人做出的示教軌跡并存儲記錄相關數據參數；應用模塊3與總控制模塊1的通信接口通信聯(lián)接，用來再現示范模塊所記錄的示教軌跡。

總控制模塊1包括主處理器cpu8088和協(xié)處理器cpu8087，主處理器cpu8088主要用于系統(tǒng)管理、插補運算、坐標變換、數據存儲、插秧控制及故障處理；協(xié)處理器cpu8087主要用于電液伺服系統(tǒng)回路控制，協(xié)處理器cpu8087通過通信接口與主處理器cpu8088保持同步。示范模塊3包括第一傳感器、信號記憶存儲模塊和參數輸入模塊，第一傳感器將給操作人員機器人示范的運動軌跡數據傳入到控制系統(tǒng)并記錄在信號記憶存儲模塊中，之后通過這些數據參數控制應用模塊將所示范的運動軌跡再現出來。

如圖2所示，作為一種優(yōu)選的技術方案，在本發(fā)明上述實施例的基礎上還可以增加一個遠程控制模塊5和一個報警模塊4，遠程控制模塊5和報警模塊4分別與總控制模塊1的通信接口通信連接，遠程控制模塊5包括第二傳感器和無線傳輸模塊，遠程控制模塊5通過第二傳感器感應插秧機器人在工作過程中遇到的緊急情況，遠程控制模塊5通過其無線傳輸模塊與操作人員處的遙控設備6進行無線通信，以便操作人員對插秧機器人進行遠程遙控。

本發(fā)明上述實施例的插秧機器人控制系統(tǒng)控制過程為，首先操作人員用手操縱機器人的關節(jié)，按照插秧工作的步驟要點進行運動，由此產生的軌跡數據參數通過示范模塊2的第一傳感器感應并傳輸記錄在信號記憶存儲模塊，同時將其他的數據參數手動輸入到參數輸入模塊，例如行走間距、抓取秧苗握持力度、插秧速度、秧苗插入土深度等參數，此時便完成了示范過程。將插秧機器人放置工作位置，操作人員可以在遠處使用遙控設備6遙控機器人工作，通過無線傳輸模塊將操作人員的指令轉化為無線信號與系統(tǒng)的總控制模塊1無線通信，總控制模塊1中的雙處理器相互協(xié)作，經過處理器上的通信接口將相應指令信號傳輸給應用模塊3，應用模塊3立即工作使得機器人作出與示范模塊2中所存儲的控制數據參數信號相應的插秧動作，并根據參數設置情況重復上述插秧動作。當遠程控制模塊5中的第二傳感器感應到緊急情況時，例如需要轉彎和/或遇到

障礙物和/或插秧機器人本身出現故障時，總控制模塊1立即做出故障處理反應，經通信接口將信號傳輸給報警模塊4，隨即報警模塊4做出反應給出報警指示，例如發(fā)出報警響聲或報警指示燈亮，或者兩者同時進行。此時處在遠處的操作人員立即通過遙控設備6發(fā)出緊急指令，如暫停工作、旋轉方向等指令，在故障排除后，操作人員可發(fā)出繼續(xù)工作指令指示機器人繼續(xù)工作。再此整個控制過程中，指令的接收與發(fā)出均由總控制模塊1中的主處理器cpu8088和協(xié)處理器cpu8087協(xié)作完成，例如系統(tǒng)管理、插補運算、坐標變換、數據存儲、插秧控制及故障處理等。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，本發(fā)明還可以應用在其它自動控制技術領域及設備中；以上描述均僅為參考性的，本領域技術人員可根據實際需要選擇適當的應用器件，而不脫離本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。