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一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人的制作方法

文檔序號:9067540閱讀:753來源:國知局
一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能機(jī)器人,特別是針對一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]懸掛鏈?zhǔn)菍iT用于懸掛輸送機(jī)或懸掛輸送線的輸送鏈條。由懸掛鏈組成的輸送機(jī)稱為懸掛鏈輸送機(jī)。懸掛鏈輸送機(jī)主要由軌道、滾輪、滑架、懸掛鏈、吊具、牽引動力裝置組成。
[0003]目前,給大棚噴藥的工作主要由人工完成。人工噴藥存在以下不利因素:1、藥物對人體有害,會引起人體的潛在的病變危害。2、噴藥效率低下,人工噴藥不僅消耗體力,更耽誤時間。3、藥物利用率低,人工噴藥會造成噴藥不均勻,藥物滴漏等問題,導(dǎo)致藥物的浪費。有一些機(jī)械噴藥裝置應(yīng)用在大棚噴藥方面,但這些噴藥裝置存在以下弊端:1、需要人為控制,不能夠自主完成噴藥全過程。2、噴藥量不合理,藥物浪費嚴(yán)重,藥物利用率不夠高。3、工作方式不符合現(xiàn)在大棚的建園標(biāo)準(zhǔn)。4、操作方式復(fù)雜。
[0004]因此,目前大棚噴藥方式存在許多弊端,發(fā)明一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人可以用來解決大棚噴藥的問題,幫助大棚種植戶輕松的完成對大棚果蔬植物的噴藥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)無法滿足上述大棚噴藥方面的問題,提供了一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人,能夠代替人完成對大棚果蔬植物智能噴藥的機(jī)器人。該大棚智能噴藥機(jī)器人通過懸掛鏈輸送機(jī)技術(shù)按照大棚建園路徑自主移動,通過圖像處理識別果蔬植物,根據(jù)不同果蔬植物及所處的不同生長時期合理控制噴藥量,智能完成對大棚果蔬植物的整個噴藥過程。
[0006]為了完成上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。
[0007]一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人,其特征在于,所述大棚智能噴藥機(jī)器人包括:中央控制器、懸掛鏈輸送機(jī)模塊、檢測標(biāo)識模塊、圖像處理模塊、噴藥模塊、配藥模塊、藥物檢測模塊、無線通信模塊、人機(jī)交互模塊、報警模塊、存儲模塊、供電模塊。所述的中央控制器分別與懸掛鏈輸送機(jī)模塊、檢測標(biāo)識模塊、圖像處理模塊、噴藥模塊、配藥模塊、藥物檢測模塊、無線通信模塊、人機(jī)交互模塊、報警模塊、存儲模塊、供電模塊連接,所述的供電模塊分別與中央控制器、懸掛鏈輸送機(jī)模塊、檢測標(biāo)識模塊、圖像處理模塊、噴藥模塊、配藥模塊、藥物檢測模塊、無線通信模塊、人機(jī)交互模塊、報警模塊、存儲模塊連接。通過以上各個模塊的統(tǒng)一、協(xié)調(diào)的工作,實現(xiàn)各個模塊的功能,完成大棚智能噴藥機(jī)器人對大棚果蔬植物的智能噴藥工作。
[0008]所述的中央控制器分別與懸掛鏈輸送機(jī)模塊、檢測標(biāo)識模塊、圖像處理模塊、噴藥模塊、配藥模塊、藥物檢測模塊、無線通信模塊、人機(jī)交互模塊、報警模塊、存儲模塊、供電模塊連接,接收和處理各模塊的采集信息和數(shù)據(jù),快速控制各個模塊完成具體功能。
[0009]所述的懸掛鏈輸送機(jī)模塊采用懸掛鏈輸送機(jī)技術(shù)。懸掛鏈輸送機(jī)模塊包括軌道、滾輪、滑架、懸掛鏈、吊具、牽引動力裝置;牽引動力裝置由電機(jī)、減速器、皮帶傳動或鏈傳動機(jī)構(gòu)組成。根據(jù)實際大棚尺寸所需要的懸掛鏈輸送線長度確定牽引動力裝置的個數(shù),輸送線每隔500米長度設(shè)置一個牽引動力裝置,牽引動力裝置提供輸送動力;軌道拐點處設(shè)置檢測標(biāo)識物由檢測標(biāo)識模塊檢測識別軌道的拐點。在大棚區(qū)內(nèi)部果蔬植物種植區(qū)外的空地過道上方架設(shè)軌道,在軌道內(nèi)設(shè)置懸掛鏈、滾輪和滑架,吊具鉸接在滑架下方,機(jī)器人安裝在吊具上,實現(xiàn)機(jī)器人在大棚區(qū)內(nèi)部果蔬植物種植區(qū)外的空地過道上移動。
[0010]所述的檢測標(biāo)識模塊用于識別檢測機(jī)器人到達(dá)軌道拐點處的檢測標(biāo)識物,反饋軌道拐點信息控制機(jī)器人進(jìn)行開始和停止噴藥工作;中央控制器對檢測標(biāo)識模塊檢測到的軌道拐點處的檢測標(biāo)識物進(jìn)行個數(shù)統(tǒng)計,確定區(qū)分噴藥起始位置、結(jié)束位置和噴藥具體情況的位置。檢測標(biāo)識模塊包括紅外對管傳感器。
[0011]所述的圖像處理模塊完成對果蔬植物識別和實時攝像監(jiān)控周圍情況,圖像處理模塊包括云臺高清攝像頭、圖像采集卡、圖像處理軟件;圖像處理模塊采用圖像處理和模式識別技術(shù),通過云臺高清攝像頭拍攝果蔬植物的圖像,通過圖像采集卡和圖像處理軟件處理果蔬植物的圖像,提取到果蔬植物的重要外觀特征與存儲模塊中的果蔬植物圖像特征信息數(shù)據(jù)庫核對比較后對果蔬植物分類并判斷出果蔬植物的種類名稱。
[0012]所述的噴藥模塊完成機(jī)器人對果蔬植物的噴藥工作,通過2個可伸縮的機(jī)械臂、6個藥物噴頭同時對2列果蔬植物的頂部、中部和底部噴藥;6個藥物噴頭分別安裝在2個可伸縮的機(jī)械臂的頂部、中部和底部與噴藥導(dǎo)管連接,每一個可伸縮的機(jī)械臂在頂部、中部和底部各安裝一個藥物噴頭,通過可伸縮的機(jī)械臂改變藥物噴頭的高度;藥物噴頭開關(guān)由電動調(diào)節(jié)閥控制開關(guān),通過控制電動調(diào)節(jié)閥的開度控制藥物噴藥速度;噴藥液壓由安裝在機(jī)器人上的農(nóng)用噴藥壓力泵提供;每個藥物噴頭通過噴藥導(dǎo)管與農(nóng)用噴藥壓力泵連接;噴藥模塊包括2個可伸縮的機(jī)械臂、6個藥物噴頭、6個電動調(diào)節(jié)閥、I臺農(nóng)用噴藥壓力泵、噴藥導(dǎo)管。
[0013]所述的配藥模塊完成對藥物的攪拌調(diào)配,配藥時,通過內(nèi)置式攪拌器對藥物攪勻,使藥物充分溶合;在噴藥過程中,攪拌器電機(jī)按用戶設(shè)置好的時間間隔帶動內(nèi)置式攪拌器對藥物攪拌,使藥物不會沉淀,保證噴藥過程藥物的均勻溶合。配藥模塊包括內(nèi)置式攪拌器、攪拌器電機(jī)、藥物桶。藥物桶可拆卸,在配藥的時候可卸下,配完藥后安裝在機(jī)器人身上卡住固定。
[0014]所述的藥物檢測模塊實現(xiàn)對藥物剩余量、噴藥流速的檢測,藥物檢測模塊包括液位傳感器、渦輪流量計,通過液位傳感器、渦輪流量計分別檢測藥物剩余量、噴藥流速,能夠避免無藥工作和對藥物噴頭堵塞及時發(fā)現(xiàn)。當(dāng)噴藥流速過慢不正常時,說明藥物噴頭發(fā)生堵塞或其他故障。
[0015]所述的無線通信模塊用于機(jī)器人與上位機(jī)進(jìn)行無線通信連接,無線通信模塊包括WiFi無線單元和GPRS通信單元,WiFi無線單元用于機(jī)器人與上位機(jī)進(jìn)行WiFi無線通信連接方式,GPRS通信單元用于機(jī)器人與上位機(jī)進(jìn)行GPRS無線通信連接方式。
[0016]所述的人機(jī)交互模塊實現(xiàn)人與機(jī)器人之間的信息通信。人機(jī)交互模塊通過無線通信模塊將機(jī)器人與用戶手持移動通信設(shè)備進(jìn)行連接通信。用戶可以通過與機(jī)器人通信連接后的手持移動通信設(shè)備端上位機(jī)軟件對機(jī)器人進(jìn)行功能參數(shù)設(shè)置和實時控制,接收機(jī)器人采集的圖像信息和報警信息,實現(xiàn)對機(jī)器人的遠(yuǎn)距離控制和監(jiān)視。
[0017]所述的報警模塊實現(xiàn)了當(dāng)藥物余量不足、藥物噴頭堵塞、電池組電量不足時,通過語音播放器播放報警語音,通過無線通信向用戶手持移動通信設(shè)備上位機(jī)報警,以便用戶及時發(fā)現(xiàn)處理,報警模塊包括語音播放器和用戶手持移動通信設(shè)備上位機(jī)報警提示。
[0018]所述的存儲模塊實現(xiàn)對圖像采集數(shù)據(jù)、果蔬植物圖像特征信息數(shù)據(jù)庫和其他模塊數(shù)據(jù)的記錄和存儲,存儲模塊包括存儲器。
[0019]所述的供電模塊完成對機(jī)器人整個系統(tǒng)的供電、電壓轉(zhuǎn)換、剩余電量檢測,保證機(jī)器人供電的安全、高效。供電模塊包括高能效電池組、電壓轉(zhuǎn)換器、電量檢測器。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人按照懸掛鏈輸送機(jī)架設(shè)的軌道路徑自動移動實現(xiàn)機(jī)器人識別大棚區(qū)建園路徑自主移動,通過圖像處理識別果蔬植物,根據(jù)不同果蔬植物及所處的不同生長時期合理控制噴藥量,同時完成對2列果蔬植物頂部、中部和底部噴藥,智能完成對大棚果蔬植物的整個噴藥過程。本大棚智能噴藥機(jī)器人減少了藥物的浪費和藥物殘留,大大提高了工作效率和藥物利用率,減少了人的體力勞動,使人不受藥物的危害。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明機(jī)器人工作方法示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明上位機(jī)軟件主操作界面示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明機(jī)器人外部結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖中1、中央控制器,2、懸掛鏈輸送機(jī)模塊,3、檢測標(biāo)識模塊,4、圖像處理模塊,5、噴藥模塊,6、配藥模塊,7、藥物檢測模塊,8、無線通信模塊,9、人機(jī)交互模塊,10、報警模塊,
11、存儲模塊,12、供電模塊,20、大棚區(qū),21、軌道,22、檢測標(biāo)識物,23、機(jī)器人工作起點和終點,24、果蔬植物種植區(qū),30、無線天線,31、機(jī)器人機(jī)箱,32、頂部藥物噴頭,33、中部藥物噴頭,34、滑架,35、紅外對管傳感器,36、云臺高清攝像頭,37、可伸縮機(jī)械臂,38、底部藥物噴頭,39、藥物桶。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明,以具體闡述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0027]如圖1所示,本發(fā)明一種基于懸掛鏈輸送機(jī)的大棚智能噴藥機(jī)器人中央控制器I選用DSP處理器與懸掛鏈輸送機(jī)模塊2、檢測標(biāo)識模塊3、圖像處理模塊4、噴藥模塊5、配藥模塊6、藥物檢測模塊7、無線通信模塊8、人機(jī)交互模塊9、報警模塊10、存儲模塊11、供電模塊12連接,所述的供電模塊12分別與中央控制器1、懸掛鏈輸送機(jī)模塊2、檢測標(biāo)識模塊
3、圖像處理模塊4、噴藥模塊5、配藥模塊6、藥
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