The invention relates to a mobile robot random forest and two-dimensional code based on pattern recognition, including the camera, two-dimensional code recognition module, communication module, temperature sensor, humidity sensor, controller, motor driver module, motor and motor. The two-dimensional code mobile robot used for pattern recognition in agricultural sites and the location, the camera is used to monitor the condition of the crops, and as input, through the establishment of random forest algorithm model to make decisions, the two-dimensional code recognition module and camera to communicate by the serial port and the controller, the mobile robot motion control and then read the information operation and decision. The invention has reasonable design, by two-dimensional code recognition module for identification and location, coupled with the camera monitoring results combined with random forest model operation behavior, can achieve agricultural automation, reduce manual work to achieve the desired effect, has the advantages of low cost, high efficiency and accurate movement.
【技术实现步骤摘要】
基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人
本专利技术涉及一种基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人,尤其涉及一种可以基于随机森林模型进行作业决策和基于二维码进行模式识别和定位的移动机器人。
技术介绍
当下移动机器人的应用越来越广泛,几乎渗透到了所有领域,也慢慢的应用于了农业领域,越来越多地够取代人们完成一些重复的工作。其中农业移动机器人的主要技术问题还是定位问题,当下的主流技术有GPS定位,但是其成本高,对处理模块的通讯要求高。又考虑到,在农业领域,路径规划比较简单,如人在农田中的作业路径一般都是在田垄上的,是既定的、相似的、小范围的,其定位可以是离散的,离散程度可以根据情况而定。此外移动机器人需要工作的区域有多种地方,除了识别出不同的坐标以外,还需要一个模式识别方法,在不同的地方做不同的事,也就是说坐标信息中还需要包含模式信息。针对这些问题,本文提出了一个基于二维码的农业移动机器人,解决定位成本高和模式识别复杂问题,将坐标信息和模式信息都包含在二维码中。当下农业作业也越来越大规模化和区域化,对人工工作量要求比较大,在这样的现状下,我们很希望可以使用移动机器人进行人工替代,提高生产力和农业自动化程度。但是农业领域中移动机器人又不能死板地进行统一作业,因为不同情况下的作物种植、培育过程不一样,有的需要除虫,有的又不需要。且大部分的工作的完成都是基于经验性的工作,有很多重复、麻烦但基于经验的工作,一般的移动机器人无法进行作业,故此对于一些经验性的问题,本专利技术提出了基于随机森林的决策模型,进行决策,解决常规移动机器人的不“灵活”、低效的特点。
技术实现思路
本 ...
【技术保护点】
一种基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人,其特征在于所述的农业移动机器人包括摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、控制器、电机驱动模块、运动电机和工作电机,摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、电机驱动模块均与控制器相连,电机驱动模块与运动电机、工作电机相连;所述的二维码识别模块读取位于农业作业区域的二维码,获得二维码所在位置的坐标信息和模式信息,进行农业移动机器人的定位;所述的模式信息为二维码所在区域附近的作物种类编号;所述的摄像头用于获得作物图像,所述的温度传感器、湿度传感器用于获取温度信息和湿度信息,所述的通讯模块用于接收用户的操作指令,所述的控制器的决策模型是随机森林模型,控制器根据摄像头获得的作物图像得到虫斑级别和植物干湿级别,并以虫斑级别、植物干湿级别、温度信息和湿度信息为输入信息,选择模型,并输出作业类别,并通过电机驱动模块驱动电机实行对应的作业。
【技术特征摘要】
1.一种基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人,其特征在于所述的农业移动机器人包括摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、控制器、电机驱动模块、运动电机和工作电机,摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、电机驱动模块均与控制器相连,电机驱动模块与运动电机、工作电机相连;所述的二维码识别模块读取位于农业作业区域的二维码,获得二维码所在位置的坐标信息和模式信息,进行农业移动机器人的定位;所述的模式信息为二维码所在区域附近的作物种类编号;所述的摄像头用于获得作物图像,所述的温度传感器、湿度传感器用于获取温度信息和湿度信息,所述的通讯模块用于接收用户的操作指令,所述的控制器的决策模型是随机森林模型,控制器根据摄像头获得的作物图像得到虫斑级别和植物干湿级别,并以虫斑级别、植物干湿级别、温度信息和湿度信息为输入信息,选择模型,并输出作业类别,并通过电机驱动模块驱动电机实行对应的作业。2.根据权利要求1所述的基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人,其特征在于所述的二维码识别模块读取的二维码信息包含六个元素(x0,y0,m0,n0,z0,p0),其中(x0,y0)代表着当前二维码在农田直角坐标系中的坐标,而m0、n0、z0、p0分别表示以该坐标点为原点的直角坐标系的四个象限中的作物种类编号。3.根据权利要求2所述的基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人,其特征在于所述的农业移动机器人设定如下路径规则,机器人优先向X坐标靠近再向Y坐标靠近,在路径不需要转弯时,移...
【专利技术属性】
技术研发人员:林志赟,吴昊天,刘俊杰,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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