專利名稱：自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，尤其涉及一種自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)。
背景技術(shù)：
自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人屬于特種機(jī)器人的一種。由于林區(qū)這個(gè)特定的環(huán)境，比如林 區(qū)野外作業(yè)要受到光照、植被、特殊立地條件等影響，而且工作環(huán)境往往比較惡劣、危險(xiǎn)，以 及林區(qū)復(fù)雜的地形，要求林業(yè)機(jī)器人需具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力、越障涉水能力，同時(shí)要求 具有較高的智能決策和環(huán)境感知能力，才能在適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境中不同的任務(wù)需要。目前還沒有能夠在上述環(huán)境中自主完成多種任務(wù)的機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有較高運(yùn)動(dòng)能力和智能化程度的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器 人平臺(tái)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，所述機(jī)器人本 體包括車底盤、車頂平臺(tái)、車架，所述車底盤采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述車底盤包括車底板，所述車底板設(shè)有四個(gè)越野輪，每個(gè)越野輪連接有單獨(dú)的 傳動(dòng)軸和直流有刷減速伺服電機(jī)，每個(gè)直流有刷減速伺服電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)小鏈輪、 鏈條、大鏈輪與對(duì)應(yīng)越野輪的傳動(dòng)軸連接；所述直流有刷減速伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)座安裝在車底板上，所述傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)球 面帶座軸承固定在車底板上。所述車頂平臺(tái)設(shè)有導(dǎo)航定位裝置、激光掃描裝置、雙目視覺裝置、作業(yè)機(jī)械手。所述車架用鋁型材搭建，用于車體各部分之間的承重和連接。所述控制系統(tǒng)包括硬件和軟件部分；所述硬件部分包括中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模 塊、雙目視覺模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、CAN通信模塊，所述中央控制計(jì) 算機(jī)與所述運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙目視覺模塊、無(wú)線通訊模塊分 別連接，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述電源模板為各個(gè)電路和電機(jī)供電，所 述CAN通信模塊與所述中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間通信連接；所述軟件系統(tǒng)包括中央控制計(jì)算機(jī)軟件和在所述運(yùn)動(dòng)控制模塊中運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)控 制軟件。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所述的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平 臺(tái)，由于車底盤采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，四個(gè)越野輪分別連接有單獨(dú)的傳動(dòng)軸和直流有刷減速 伺服電機(jī)，每個(gè)直流有刷減速伺服電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)小鏈輪、鏈條、大鏈輪與對(duì)應(yīng)越野 輪的傳動(dòng)軸連接；直流有刷減速伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)座安裝在車底板上，傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)球面帶座軸承固定在車底板上。車頂平臺(tái)設(shè)有激光掃描裝置、雙目視覺裝置、機(jī)械手?？刂葡?統(tǒng)包括中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙目視覺模塊、電機(jī) 驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、CAN通信模塊等，及其相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。具有較高運(yùn)動(dòng) 能力和智能化程度，可使機(jī)器人能夠在林區(qū)的復(fù)雜地形下靈活可靠地自主運(yùn)動(dòng)，并具有一 定的林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息檢測(cè)和一定的林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)能力。


圖1為本發(fā)明自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中機(jī)器人本體的車底盤整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明中機(jī)器人本體的車底盤的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明中機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，其較佳的具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3、圖 4所示，包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)構(gòu)成，機(jī)器人本體采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括車底盤、車頂 平臺(tái)、車架等。機(jī)器人本體的車底盤包括車底板、四臺(tái)直流有刷減速伺服電機(jī)、四個(gè)電機(jī)座、四個(gè) 小鏈輪、四個(gè)大鏈輪、四個(gè)鏈條、四個(gè)傳動(dòng)軸、八個(gè)球面帶座軸承、四個(gè)法蘭盤、四個(gè)越野輪 等構(gòu)成。其中四臺(tái)直流有刷減速伺服電機(jī)分別安裝在四個(gè)電機(jī)座上，電機(jī)的輸出軸分別接 小鏈輪Si、S2、S3、S4，四個(gè)小鏈輪分別經(jīng)四個(gè)鏈條與四個(gè)大鏈輪Bi、B2、B3、B4連接，四個(gè) 大鏈輪分別安裝在傳動(dòng)軸Z1、Z2、Z3、Z4上，每個(gè)傳動(dòng)軸由兩個(gè)球面帶座軸承固定在車底板 上，傳動(dòng)軸可繞球面帶座軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，四個(gè)傳動(dòng)軸的輸出經(jīng)法蘭盤與各個(gè)越野輪連接。機(jī)器人本體的車頂平臺(tái)部分用于放置導(dǎo)航定位裝置、激光掃描裝置、雙目視覺裝 置等多種傳感器以及作業(yè)機(jī)械手等設(shè)備；機(jī)器人本體的車架用鋁型材搭建，用于車體各部分承重和連接。自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件部分包括中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙 目視覺模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、CAN通信模塊等九部分，中央控制計(jì) 算機(jī)連接運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙目視覺模塊、無(wú)線通訊模塊等，運(yùn) 動(dòng)控制模塊連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，電源模板完成各個(gè)電路和電機(jī)供電，CAN通信模塊完成中央 控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間通信。軟件部分包括中央控制計(jì)算機(jī)軟件和運(yùn)動(dòng)控制軟件。其中中央控制計(jì)算機(jī)軟件主 要完成自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人的復(fù)雜任務(wù)調(diào)度和整體控制決策、人機(jī)交互通訊、視覺信息處 理和林區(qū)作業(yè)環(huán)境建模功能，同時(shí)可將由雙目視覺系統(tǒng)和激光測(cè)量模塊融合得到的林區(qū)作 業(yè)環(huán)境三維模型信息和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯示在機(jī)器人的液晶顯示器上，以方便調(diào)試和人機(jī) 交互。運(yùn)動(dòng)控制軟件在運(yùn)動(dòng)控制模塊中的ARM處理器上運(yùn)行，主要完成接收中央控制計(jì)算 機(jī)的運(yùn)動(dòng)指令，控制完成機(jī)器人的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上直流有刷電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)單控制算法 計(jì)算，CAN總線通訊等主要功能。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
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機(jī)器人本體采取四電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模式，并采用了粗花紋耐磨的越野輪作為行走機(jī) 構(gòu)，使機(jī)器人承載能力、爬坡能力和越障能力較高；機(jī)器人本體的驅(qū)動(dòng)部分采用了鏈條的傳動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、傳動(dòng)效率高、控制 方便；機(jī)器人本體的車架采用了鋁型材材料，強(qiáng)度較高，同時(shí)拆解方便。車頂平臺(tái)可安裝 多種操作機(jī)構(gòu)，完成林區(qū)作業(yè)任務(wù)；機(jī)器人控制系統(tǒng)安裝了多種智能導(dǎo)航、激光掃描、雙目視覺等傳感器，采用了信息 融合的方式提高了機(jī)器人整體的信息感知能力和智能化程度；在機(jī)器人上加裝多種作業(yè)機(jī)械手，進(jìn)一步自主完成林木整枝、間伐、采伐和集運(yùn)等 林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。機(jī)器人控制系統(tǒng)采用了分布式的設(shè)計(jì)方法，將復(fù)雜的軟件算法和任務(wù)由中央控制 計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，而較簡(jiǎn)單和實(shí)時(shí)性要求高的控制任務(wù)在運(yùn)動(dòng)控制模塊中實(shí)現(xiàn)，提高了機(jī)器 人控制系統(tǒng)的整體處理能力和實(shí)時(shí)性。以下結(jié)合附圖對(duì)被發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)在圖1中，機(jī)器人整體呈長(zhǎng)方形，主要由機(jī) 器人本體和控制系統(tǒng)構(gòu)成，機(jī)器人本體采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括車底盤、車頂平臺(tái)、車架。機(jī) 器人的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪均采用粗花紋耐磨的越野車輪實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，機(jī)器人的控制系統(tǒng)的硬件部 分放置在機(jī)器人外殼上，包括中央控制計(jì)算機(jī)的液晶顯示器、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模 塊、雙目視覺模塊、無(wú)線通訊模塊等。在圖1中，中央控制計(jì)算機(jī)的液晶顯示器嵌入安裝在車頂平臺(tái)上，導(dǎo)航定位模塊 放置在車頂平臺(tái)中部，同時(shí)與機(jī)器人中含鐵的零件隔離，防止磁場(chǎng)干擾；GPS天線架設(shè)在機(jī) 器人頂部；激光測(cè)量模塊放置在車頂平臺(tái)前部的兩自由度云臺(tái)上；雙目視覺安裝在車頂平 臺(tái)前部的兩自由度云臺(tái)上；無(wú)線傳輸模塊安裝在車頂平臺(tái)后部，經(jīng)屏蔽線纜連接到中央控 制計(jì)算機(jī)上，無(wú)線傳輸模塊天線也架設(shè)在機(jī)器人車頂平臺(tái)上。車頂平臺(tái)其他空余部分可以 安裝其它傳感器和操作機(jī)構(gòu)。在圖1中，機(jī)器人本體的車架采用了鋁型材材料，由鑄鋁角件、T型螺母和內(nèi)六角 螺絲鏈接，強(qiáng)度較高，質(zhì)量較輕，同時(shí)拆解方便。將機(jī)器人外殼打開后，自主作業(yè)型林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)的車底盤結(jié)構(gòu)的整體圖和底視 圖分別如圖2和圖3所示。在圖2中，機(jī)器人本體的車底盤由車底板、四臺(tái)直流有刷減速伺服電機(jī)、四個(gè)電機(jī) 座、四個(gè)小鏈輪、四個(gè)大鏈輪、四個(gè)鏈條、四個(gè)傳動(dòng)軸、八個(gè)球面帶座軸承、四個(gè)法蘭盤、四個(gè) 越野輪等構(gòu)成。在圖2中，四臺(tái)直流有刷減速伺服電機(jī)分別安裝在四個(gè)電機(jī)座上，電機(jī)輸出 軸分別接小鏈輪S1、S2、S3、S4，四個(gè)小鏈輪分別經(jīng)四個(gè)鏈條與四個(gè)大鏈輪B1、B2、B3、B4連接。在圖3中，四個(gè)大鏈輪分別安裝在傳動(dòng)軸Zl、Z2、Z3、Z4上，每個(gè)傳動(dòng)軸由兩個(gè)球 面帶座軸承固定在車底板上，傳動(dòng)軸可繞球面帶座軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，四個(gè)傳動(dòng)軸的輸出經(jīng)法蘭盤 與各個(gè)越野輪連接。由圖2和圖3可以看出，直流有刷減速伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)小鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小 鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)鏈條傳動(dòng)，帶動(dòng)安裝在傳動(dòng)軸上大鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣傳動(dòng)軸可繞球面帶座軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)法蘭盤就可使機(jī)器人的越野輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成整個(gè)輪系的驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，在圖2中，同時(shí)機(jī)器人控制系統(tǒng)的中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、電源模 塊安裝在工控機(jī)箱中，工控機(jī)箱安裝在車底盤中部的鋁板平臺(tái)前部，并用螺絲固定。給機(jī)器 人供電的錳酸鋰電池放置在車底盤中部的鋁板平臺(tái)后部。其中鋰電池容量為50安時(shí)，輸出 電壓為36伏。機(jī)器人控制系統(tǒng)的四個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊放置在各個(gè)伺服電機(jī)附近，完成機(jī)器人 的電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的閉環(huán)伺服控制。在圖4中，每個(gè)方框表示機(jī)器人控制系統(tǒng)的一個(gè)功能單元，控制系統(tǒng)的硬件按其 功能劃分為中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙目視覺模 塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、CAN通信總線等。本發(fā)明中，中央控制計(jì)算機(jī)采用工業(yè)級(jí)控制主板，CPU采用主頻2. 7HZ的奔騰雙核 處理器，，內(nèi)存大小4GB，硬盤大小160G，同時(shí)具有十路RS232接口，兩路CAN總線接口，兩路 PCI接口，一路PCI-e接口，功耗小于120W。綜合性能滿足林業(yè)自主作業(yè)機(jī)器人復(fù)雜控制算 法的運(yùn)算速度、系統(tǒng)可靠性、低功耗和豐富接口要求；在圖4中，運(yùn)動(dòng)控制模塊的核心是基于ARM7處理器的主控板，主處理器采用32位 ARM處理器，其上運(yùn)行uCOS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并運(yùn)行機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪上直流有刷電機(jī)的協(xié)調(diào) 運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)單控制算法計(jì)算等數(shù)據(jù)處理軟件；具備1路CAN總線接口，2路RS232接口，四路LED 指示燈等。中央控制計(jì)算機(jī)和運(yùn)動(dòng)控制模塊之間采用CAN總線連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊接收機(jī)器人伺服電機(jī)上絕對(duì)式光電編碼器反饋的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 和角位移信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部的DSP處理器進(jìn)行位置環(huán)、速度環(huán)和電流環(huán)控制，采用大功率MOS 管搭建H橋電路，完成電機(jī)的電流驅(qū)動(dòng)，同時(shí)具有電機(jī)的過(guò)流保護(hù)功能。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部 包含云臺(tái)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和控制。電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊之間采用CAN總線連接。導(dǎo)航定位模塊通過(guò)傳感器獲得機(jī)器人的俯仰角和角速度、滾動(dòng)角和角速度以及航 向角和角速度，并可由GPS模塊可獲得機(jī)器人相對(duì)大地坐標(biāo)系的位置，進(jìn)而為機(jī)器人的全 局定位和路徑規(guī)劃提供有效的數(shù)據(jù)。導(dǎo)航定位模塊與中央控制計(jì)算機(jī)之間通過(guò)RS232接口 連接，通信頻率為19200bps ；激光測(cè)量模塊包括兩自由度云臺(tái)和二維激光測(cè)量系統(tǒng)，二維激光測(cè)量系統(tǒng)可進(jìn)行 水平面內(nèi)180°的激光測(cè)距掃描，角度精度為0.25°，測(cè)量最大距離是80米，測(cè)量精度為 士45mm。二維激光測(cè)量系統(tǒng)放置在兩自由度云臺(tái)上，兩自由度云臺(tái)可完成水平面360°旋轉(zhuǎn) 和垂直105°的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而完成三維的激光測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)中央控制計(jì)算機(jī)處理可得到林區(qū)林 木和地形三維地圖，激光測(cè)量模塊與中央控制計(jì)算機(jī)之間通過(guò)RS422接口連接，通信頻率 為 500kbps ；雙目視覺模塊可進(jìn)一步得到完整的林區(qū)作業(yè)環(huán)境的三維信息，從而為機(jī)器人的自 主運(yùn)動(dòng)、林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)和環(huán)境信息檢測(cè)提供有效的數(shù)據(jù)。雙目視覺模塊通過(guò)支架安裝在車 頂平臺(tái)前部的兩自由度云臺(tái)上，與中央控制計(jì)算機(jī)之間通過(guò)IEEE1394接口連接；機(jī)器人的供電采用錳酸鋰電池輸出電壓為直流+36V，容量為50安時(shí)，最大電流 100安，電源模塊將錳酸鋰電池輸出電壓轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷?24V、直流+12V、直流+5V、ATX標(biāo)準(zhǔn)電 壓輸出，為機(jī)器人上的各電機(jī)、電路和傳感器供電；并為系統(tǒng)提供過(guò)流和限流保護(hù)；無(wú)線通信模塊采用了通信頻率433MHz的數(shù)傳電臺(tái)，與中央控制計(jì)算機(jī)采用RS232 連接，通信頻率為38400bps，天線安裝在機(jī)器人車頂平臺(tái)上，實(shí)時(shí)給人工監(jiān)控平臺(tái)返回機(jī)器人狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時(shí)接收人工監(jiān)控平臺(tái)的指令；機(jī)器控制系統(tǒng)的軟件由中央控制計(jì)算機(jī)軟件和運(yùn)動(dòng)控制軟件組成。其中中央控制 計(jì)算機(jī)軟件主要完成自主作業(yè)型林業(yè)機(jī)器人的復(fù)雜任務(wù)調(diào)度和整體控制決策、人機(jī)交互通 訊、視覺信息處理和林區(qū)作業(yè)環(huán)境建模等功能，同時(shí)可將由雙目視覺系統(tǒng)和激光測(cè)量模塊 融合得到的林區(qū)作業(yè)環(huán)境三維模型信息和機(jī)器人運(yùn)動(dòng)狀態(tài)顯示在液晶顯示器上，以方便調(diào) 試和人機(jī)交互。運(yùn)動(dòng)控制軟件在運(yùn)動(dòng)控制模塊中的ARM處理器上運(yùn)行，主要完成接收中央 控制計(jì)算機(jī)的運(yùn)動(dòng)指令，控制完成機(jī)器人的四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪上直流有刷電機(jī)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)單 控制算法計(jì)算，CAN總線通訊等功能。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)器 人本體包括車底盤、車頂平臺(tái)、車架，所述車底盤采用四輪驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)；所述車底盤包括車底板，所述車底板設(shè)有四個(gè)越野輪，每個(gè)越野輪連接有單獨(dú)的傳動(dòng) 軸和直流有刷減速伺服電機(jī)，每個(gè)直流有刷減速伺服電機(jī)的輸出軸分別通過(guò)小鏈輪、鏈條、 大鏈輪與對(duì)應(yīng)越野輪的傳動(dòng)軸連接；所述直流有刷減速伺服電機(jī)通過(guò)電機(jī)座安裝在車底板上，所述傳動(dòng)軸通過(guò)兩個(gè)球面帶 座軸承固定在車底板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于，所述車頂平臺(tái)設(shè)有 導(dǎo)航定位裝置、激光掃描裝置、雙目視覺裝置、作業(yè)機(jī)械手。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于，所述車架用鋁型材 搭建，用于車體各部分之間的承重和連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，其特征在于，所述控制系統(tǒng) 包括硬件和軟件部分；所述硬件部分包括中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙 目視覺模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、無(wú)線通訊模塊、電源模塊、CAN通信模塊，所述中央控制計(jì)算機(jī) 與所述運(yùn)動(dòng)控制模塊、導(dǎo)航定位模塊、激光測(cè)量模塊、雙目視覺模塊、無(wú)線通訊模塊分別連 接，所述運(yùn)動(dòng)控制模塊與電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接，所述電源模板為各個(gè)電路和電機(jī)供電，所述 CAN通信模塊與所述中央控制計(jì)算機(jī)、運(yùn)動(dòng)控制模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊之間通信連接；所述軟件系統(tǒng)包括中央控制計(jì)算機(jī)軟件和在所述運(yùn)動(dòng)控制模塊中運(yùn)行的運(yùn)動(dòng)控制軟件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人平臺(tái)，包括機(jī)器人本體和控制系統(tǒng)，機(jī)器人本體采用了四輪的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括車底盤、車頂平臺(tái)、車架等部分。機(jī)器人的控制系統(tǒng)可完成復(fù)雜控制和數(shù)據(jù)處理算法，同時(shí)加裝了導(dǎo)航定位、激光測(cè)量、雙目視覺等多種傳感器，進(jìn)行自主林業(yè)機(jī)器人作業(yè)環(huán)境信息檢測(cè)和智能導(dǎo)航。該自主作業(yè)林業(yè)機(jī)器人結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，四輪的驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，可在林區(qū)復(fù)雜地形條下靈活可靠地運(yùn)動(dòng)，具備智能決策和環(huán)境建模的能力，可完成林區(qū)作業(yè)環(huán)境信息檢測(cè)任務(wù)；同時(shí)可在機(jī)器人上加裝多種作業(yè)機(jī)械手，進(jìn)一步自主完成林木整枝、間伐、采伐和集運(yùn)等林業(yè)生產(chǎn)作業(yè)任務(wù)。
文檔編號(hào)G05B19/414GK102135766SQ20111000048
公開日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者李文彬, 燕飛, 羅琴娟, 鄭一力, 闞江明, 高道祥 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)