本發(fā)明涉及農(nóng)場巡檢看護,具體為一種自動看護的農(nóng)場巡檢機器人及管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)農(nóng)場由大面積的室外農(nóng)田組成,農(nóng)田中的作物,尤其是谷物、蔬菜、水果等,在生長過程中容易吸引鳥類的覓食,這些鳥類會啄食種子、果實,或啃咬幼苗,導致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收,為了減少這些動物的侵害,農(nóng)民在農(nóng)田中安裝稻草人,以嚇跑鳥類,保護作物的健康生長,在安裝稻草人的同時,也依賴人工巡檢農(nóng)田,巡檢人員在巡視過程中可以通過觀察發(fā)現(xiàn)入侵農(nóng)田的動物或者人,進而進行驅(qū)趕,防止對農(nóng)田作物造成破壞。
2、稻草人作為一種傳統(tǒng)的防護措施,旨在通過模擬人類的形象來嚇跑鳥類和小型動物,然而,稻草人的實際效果并不如預期,存在以下問題:稻草人是固定在某個位置的物體,無法對周圍環(huán)境進行實時監(jiān)測,這意味著,當鳥類或小型動物進入農(nóng)田時,稻草人無法及時作出反應,導致作物可能遭受侵害;隨著時間的推移,鳥類和其他動物對稻草人的存在會逐漸適應,從而無法有效地驅(qū)趕鳥類,造成作物被啄食或破壞;稻草人無法提供農(nóng)田的實時管理和監(jiān)控功能,農(nóng)民仍需依賴人工巡檢來獲取農(nóng)田的整體狀況;人工巡檢是目前農(nóng)田管理的重要手段之一,但對于大面積農(nóng)場而言,也存在一些問題:進行一次完整的人工巡檢需要耗費大量的時間和人力,這種高時間成本使得巡檢頻率難以提高,無法實現(xiàn)高效的管理;人工巡檢依賴于巡檢人員的經(jīng)驗和目視判斷,存在主觀性,導致識別準確性不高,尤其在夜間或光線不足的情況下,巡檢人員的視線受到限制,容易錯過一些重要的細節(jié),形成巡檢盲區(qū)。
3、綜上所述,稻草人和人工巡檢的結(jié)合雖然可以在一定程度上保護農(nóng)田,但各自的局限性使得對農(nóng)田的看護效果不佳,因而需要巡檢機器人對農(nóng)田進行巡檢,但是現(xiàn)有的巡檢機器人底盤,在面對農(nóng)田中不同行距的作物時,無法對左右輪的間距進行適應調(diào)節(jié),導致面對種植行距較窄作物的農(nóng)田時,為了防止對作物碾壓,巡檢機器人無法進入到農(nóng)田中進行巡檢,且目前的巡檢機器人通常只是簡單的使用攝像頭拍攝畫面的功能,實用性較低,無法起到很好的巡檢保護農(nóng)田的作用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種自動看護的農(nóng)場巡檢機器人及管理系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的目前的農(nóng)田巡檢機器人底盤缺乏可調(diào)節(jié)性和巡檢防護效果較低的問題。
2、為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種自動看護的農(nóng)場巡檢機器人,包括:可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設備部件組,可調(diào)移動底盤部件組用于在農(nóng)田中移動,可調(diào)移動底盤部件組包括驅(qū)動伺服電機,驅(qū)動伺服電機的工作端連接有齒輪一,齒輪一的側(cè)面設置有傳動桿,傳動桿的側(cè)面設置有齒輪二,齒輪二通過通孔連接有橫桿件一,橫桿件一的兩端連接有內(nèi)齒輪件,內(nèi)齒輪件的外部設置有套筒一,套筒一的一端連接有主輪件,套筒一的外部設置有連接臂和套筒二,套筒二的內(nèi)部設置有螺紋桿一,螺紋桿一的一端連接有蝸輪,蝸輪的側(cè)面設置有電機一,電機一的一側(cè)設置有調(diào)節(jié)控制電機和蝸桿,蝸桿的一端連接有螺紋桿二,電機一的底部連接有中部架,中部架的側(cè)面設置有衍生架和端部架,衍生架的側(cè)面設置有長板架,螺紋桿二的一端連接有套筒三,套筒三的一端連接有端頭架,端頭架的外部設置有轉(zhuǎn)向控制電機和端頭桿,端頭架的側(cè)面連接有內(nèi)引導桿,內(nèi)引導桿的外部設置有外引導套;巡檢設備部件組包括主保護殼,主保護殼的側(cè)面設置有端頭保護殼,主保護殼的頂部連接有中部套殼,中部套殼的內(nèi)部設置有電池組,中部套殼的頂部設置有電路線束和豎支撐架,電路線束的一端設置有巡檢設備組件、高清攝像頭件和氣象監(jiān)測組件。
3、傳動桿的兩端都連接有齒輪,且傳動桿通過齒輪和齒輪一嚙合,傳動桿的另一端通過齒輪和齒輪二嚙合,齒輪二和橫桿件一通過通孔固定連接,內(nèi)齒輪件、套筒一、主輪件、連接臂、套筒二和螺紋桿一都設置有兩組,且兩組內(nèi)齒輪件、套筒一、主輪件、連接臂、套筒二和螺紋桿一對稱分布在橫桿件一的兩側(cè)。
4、套筒一和內(nèi)齒輪件嚙合,且內(nèi)齒輪件可以在套筒一中做軸線方向的移動,主輪件用于和地面接觸,套筒一通過軸承連接臂,連接臂的一端和套筒二連接,套筒二通過螺紋和螺紋桿一連接,電機一的工作端連接有齒輪,且電機一工作端通過齒輪和調(diào)節(jié)控制電機嚙合,蝸桿連接在調(diào)節(jié)控制電機和螺紋桿二之間,蝸桿和蝸輪嚙合。
5、中部架通過支架和電機一連接,中部架的底部通過支架和驅(qū)動伺服電機連接,中部架通過軸承和橫桿件一連接,中部架通過軸承和傳動桿連接,中部架通過轉(zhuǎn)軸和調(diào)節(jié)控制電機連接,中部架的頂部連接衍生架,衍生架的一側(cè)連接端部架,端部架通過滑槽和套筒一滑動接觸,端部架通過滑槽和套筒二滑動接觸,長板架和衍生架連接,長板架通過軸承和蝸輪連接,長板架通過軸承和螺紋桿二連接,中部架、衍生架、端部架和長板架組成車架組件。
6、套筒三通過螺紋和螺紋桿二連接,轉(zhuǎn)向控制電機通過支架和蝸輪連接,轉(zhuǎn)向控制電機的工作端和端頭桿連接,端頭桿的兩側(cè)連接有防滑輪,且防滑輪用于和地面接觸,內(nèi)引導桿一端和端頭架連接,外引導套和長板架的底部連接,外引導套通過滑槽和內(nèi)引導桿滑動接觸。
7、主保護殼和長板架連接,端頭保護殼和端頭架連接,主保護殼和端頭保護殼都用于保護內(nèi)部的機械結(jié)構(gòu),電池組安裝在中部套殼的內(nèi)部,電池組通過電路線束和巡檢設備組件電性連接,高清攝像頭件安裝在巡檢設備組件的底部,豎支撐架連接在巡檢設備組件和中部套殼之間。
8、氣象監(jiān)測組件連接在巡檢設備組件的頂部,氣象監(jiān)測組件、高清攝像頭件、驅(qū)動伺服電機、電機一和轉(zhuǎn)向控制電機都電性連接巡檢設備組件,巡檢設備組件中包含有單片機、蜂鳴器、5g通信模塊。
9、包括如權(quán)利要求1至7任一項的自動看護農(nóng)場的巡檢機器人和管理系統(tǒng),管理系統(tǒng)包括遠程管理服務器和遠程手動控制器,遠程管理服務器用于對巡檢設備組件中的5g通信模塊發(fā)送的信息進行接收和分析,遠程管理服務器可以通過5g通信模塊發(fā)送控制信號到巡檢設備組件內(nèi)單片機內(nèi),遠程手動控制器可以通過5g通信模塊對單片機發(fā)送控制信號。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
11、1、該一種自動看護的農(nóng)場巡檢機器人及管理系統(tǒng)設置有可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設備部件組,在使用本巡檢機器人前,預先在巡檢設備組件內(nèi)部的單片機內(nèi)輸入自動巡檢的路線,且在遠程管理服務器中,存入需要識別出的圖片,例如鳥類,牛,羊,馬,人的大量多視角圖片,隨后通過控制啟動中部套殼內(nèi)部的電池組,讓電池組對整體可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設備部件組進行供電,隨后巡檢設備組件中的單片機會根據(jù)單片機預設的路線前進,在農(nóng)田中前進時,高清攝像頭件會實時將拍攝到的畫面通過5g通信模塊傳輸?shù)竭h程管理服務器中,遠程管理服務器中的圖像對比模塊會對預設的圖片和拍攝到的畫面圖片進行對比,當對比相似度匹配時,會通過遠程控制模塊對5g通信模塊發(fā)送控制信號,5g通信模塊會將控制信號發(fā)送到單片機內(nèi),單片機控制巡檢設備組件中的蜂鳴器啟動,蜂鳴器啟動會驅(qū)逐附近入侵的鳥類,牛,羊,馬,人等,當入侵物長時間未離開時,遠程控制服務器會通過緊急信息發(fā)送模塊,直接將信息發(fā)送到遠程手動控制器上,管理人員通過遠程手動控制器可以直接對巡檢機器人進行控制,從而對當前入侵情況進行判斷和處理,此設計預設的自動巡檢路線和智能圖像識別功能,使得機器人能夠高效地在農(nóng)田中進行巡檢,減少人工干預的時間和成本,通過圖像對比模塊,機器人能夠自動識別出鳥類、牛、羊、馬等潛在威脅,一旦識別成功,系統(tǒng)會自動啟動蜂鳴器進行驅(qū)趕,減少對作物的損害,設計中的長時間監(jiān)測機制可以有效應對入侵物持續(xù)存在的情況,通過遠程控制服務器發(fā)送緊急信息,確保管理人員能及時獲取并處理異常情況,在遇到緊急情況時,管理人員可通過遠程手動控制器直接對巡檢機器人進行控制,從而靈活應對各種突發(fā)事件,增強了管理的靈活性,自動化和智能化的設計減少了人工巡檢帶來的主觀判斷偏差,提高了巡檢的準確性和一致性;
12、2、該一種自動看護的農(nóng)場巡檢機器人及管理系統(tǒng)設置有可調(diào)移動底盤部件組,面對不同支柱行距的農(nóng)田時,通過控制可調(diào)移動底盤部件組中的電機一啟動,電機一啟動通過齒輪帶動調(diào)節(jié)控制電機和蝸桿旋轉(zhuǎn),蝸桿會帶動嚙合的蝸輪旋轉(zhuǎn),蝸輪旋轉(zhuǎn)帶動螺紋桿一旋轉(zhuǎn),進而螺紋桿一通過螺紋會讓套筒二進行軸線方向的移動,套筒二的移動會帶動左右位置的兩個主輪件間距調(diào)節(jié),達到對作物行距適應的目的,在兩個主輪件間距調(diào)節(jié)的同時,螺紋桿二會通過旋轉(zhuǎn)帶動套筒三進行軸線方向的移動,進而能夠調(diào)節(jié)蝸輪和長板架之間的距離,在主輪件間距縮小時,端頭架會朝著遠離長板架的方向移動,而當兩個主輪件間距增大時,端頭架會朝著長板架的方向移動,進而主輪件間距較窄時,端頭桿遠離主輪件,達到穩(wěn)定中心保證穩(wěn)定的作用,而當主輪件間距較寬時,端頭桿靠近主輪件,用于保證整體機器人的轉(zhuǎn)向操作性,此設計,通過可調(diào)移動底盤部件組,機器人能夠快速適應不同作物行距的農(nóng)田環(huán)境,提高了機器人的通用性,減少了對特定農(nóng)田布局的限制,通過調(diào)節(jié)主輪件間距和端頭架的位置,機器人能夠在不同行距下保持穩(wěn)定性,確保巡檢過程中的平衡,減少了在崎嶇或不平坦地形上作業(yè)時的傾斜和晃動,該設計的自動化調(diào)節(jié)功能減少了人工設置的需求,操作簡便。