智慧式无人移动栽培设备、共享系统及商业模式技术方案

本发明专利技术具体的公开了智慧式无人移动栽培设备，智慧式无人移动栽培设备至少包括有车底盘和车身，车身上设置应用于农业种植或栽培领域的智能机械设备，车底盘设置无人驾驶的自动行走系统；智能机械设备包括智能播种机、营养元素测定仪、智能施肥器、智能环境检测系统、智能机械臂和与智能机械设备相连的中控处理器，中控处理器包括数据库系统；本发明专利技术通过基于自动行驶的无人驾驶技术的农业智能设备能够大大解放生产力，提高农业经济效益、社会经济效益，为农业生产水平的提高创造生产条件，最终促进中国国民经济快速、稳定地发展做出贡献。

Intelligent unmanned mobile cultivation equipment, sharing system and business mode

The invention specifically discloses intelligent unmanned mobile cultivation equipment, which comprises at least a vehicle chassis and a vehicle body, an intelligent mechanical equipment applied to agricultural cultivation or cultivation field on the vehicle body, an unmanned automatic walking system on the vehicle chassis, and an intelligent mechanical equipment including an intelligent seeder. Nutrition element analyzer, intelligent fertilizer applicator, intelligent environment detection system, intelligent manipulator and central control processor connected with intelligent mechanical equipment, which includes database system. The agricultural intelligent equipment based on automatic driving technology can greatly liberate productivity and improve agricultural economy. Economic and social benefits will create conditions for the improvement of agricultural production and ultimately contribute to the rapid and stable development of China's national economy.

【技术实现步骤摘要】
智慧式无人移动栽培设备、共享系统及商业模式
本专利技术属于农业智能机械
，特指一种基于智慧式无人移动栽培设备底盘的智慧式无人移动栽培设备和相应的共享系统和商业模式。
技术介绍
新的农业生产模式和新技术的应用促进了农业机械的更新和发展，智能农业机械的技术条件已经成熟。机械化的发展大大解放了劳动力，促进了社会化大生产，创造了无穷的社会财富，其影响重大而深远，农业也因此发生了革命性的改变。对于必须处理复杂又模糊的信息，还要进行综合判断的农业生产机械化来讲，只有靠具有与人类相同的知识启发和学习功能的智能机器人才可能得以实现。随着工业机器人的发展，许多国家如日本、美国等对农业机器人的研究工作逐渐启动，已研制出多种农用机器人。中国从20世纪70年代末开始对机器人进行研究。20世纪90年代以来，“精准农业”技术的研究与应用在发达国家受到了普遍的重视，已被国际农业科技界认为是21世纪实现农业可持续发展的先导技术之一。具有相当智能的农业机器人是精准农业体系中有效的装备之一，从而得到重视和发展。现有的农业机器人多是考虑在执行部件上的智能化，针对单一功能领域如采摘功能、移栽功能、耕耘功能等的单一开发，但都存在需要人力驾驶或操作上述执行部件的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种针对农用机械，实现无人驾驶为基础的智能化农用机械设备。本专利技术的目的是这样实现的：所述车身至少包括有仓体和仓体顶部和底部的集中控制器，所述仓体四周设置有至少一根液压升降杆，液压升降杆用于自动调整所述仓体的高度；所述仓体周侧还设置有伸缩门，伸缩门用于保障整个培养仓四周处于封闭状态；所述仓体上端部还设置有用于盛放营养液的营养液箱，营养液箱一侧连接有营养液回流管道、营养液输送管道；所述仓体一侧还设置有净化装置、LED显示屏和语音交互模块。进一步的，智能机械设备包括智能播种机、营养元素测定仪、智能施肥器、智能环境检测系统、智能机械臂和与智能机械设备相连的中控处理器，中控处理器包括数据库系统；智能播种机包括针对不同物种设置的不同结构拨盘，用于在中控处理器的控制下实现对不同种子的装载和相应数量和方式的播种；营养元素测定仪用于对栽培环境进行栽培环境的自动采样、检测并显示检测结果，对比数据库系统中预先置入的作物所需元素对照表，判断土壤或营养液营养状况，并显示对照结果；智能施肥器设置控制电路与中央控制器连接，智能施肥器分设氮、磷、钾及有机质养分施肥槽，中央控制器根据营养元素测定仪的测定结果控制不同营养元素施肥槽的施肥动作；智能环境检测系统包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和与之连接的自动控制单片机和用于显示作用的LED显示屏，通过自动控制单片机对温度传感器、湿度传感器和光照度传感器采集信号分析、处理；智能机械臂包括与中央控制器连接的控制电路和机械臂本体，机械臂本体包括底座和执行臂部，执行臂部与底座可拆卸连接，执行臂部包括用于执行铲动作的铲臂、用于执行挖动作的挖臂、用于执行按压动作的种臂、用于执行切割动作的锯臂、用于执行拔动作的拔臂、用于执行插动作的插臂和用于执行对果实加装框架或套袋作用的夹持臂。进一步的，营养元素测定仪包括对固体土壤进行取样检测的固体土壤养分测定仪和对液体营养液进行取样测定的液体养分测定仪；智能施肥器包括文丘里施肥器或注肥泵；还包括农作物病虫害实时监控物联网设备，农作物病虫害实时监控物联网设备包括远程虫情分析测报仪、无线自动气象监测站、苗情灾情监控摄像头、预警预报系统、专家咨询系统和用户管理平台，用户可以通过移动端和PC端随时随地登陆自己专属的网络客户端，访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测，结合系统预警模型，对作物实时远程监测与诊断，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测。进一步的，还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量监测芯片；充电模块包括有用于给电池组充电的和通过发电机实现的有线充电模块，电量监测芯片包括有CPU、电压监测单元、电流监测单元、电池状态监测单元和总线通讯单元；车身上还设置有摄像头和定位模块，摄像头内设置有人像识别模块。进一步的，车底盘设置无人驾驶的自动行走系统包括驱动模块、路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块；驱动模块用于控制车辆的行驶速度和方向，路径导航模块用于根据出发点和目的地自动计算并规划路径；避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和围栏；通讯模块用于与云服务中心、发货终端和收货终端互通消息并反馈数据；数据处理模块用于计算路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制车辆行驶。进一步的，避障模块包括有电子围栏识别模块，电子围栏识别模块包括有视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在围栏或专用通道，同时根据视频画面中围栏或专用通道的像素值计算车辆距离围栏或专用通道的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至数据处理模块；数据处理模块根据设定空间距离的临界值判定是否调整驱动模块进而调整车辆的行驶速度和方向而进行障碍避让；视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，视频获取模块用于拍摄车辆的前方道路画面，视频识别模块用于对获取的画面进行分析计算；避障模块包括有障碍物识别模块，障碍物识别模块包括用于探测障碍物距离的探测装置，用于存储探测障碍物方位距离性质的障碍物信息存储装置，用于存储避障运算编码的避障运算编码存储装置，用于将存储探测障碍物信息存储装置与存储在避障运算编码存储装置中进行比较，替代控制信号输入装置指令车辆避障运动的比较器；探测装置为设置在该车辆车体周延的至少一个发射单元和接收单元；发射单元包括超声波发射元件和触发电路，接收单元包括超声波接收元件和前端放大电路。进一步的，数据处理模块还连接驱动模块，驱动模块包括有ECU，数据处理模块若判断出车辆将会撞击障碍物，则通过ECU对车辆进行控制；数据处理模块还连接云服务中心，数据处理模块可将车辆是否会撞击障碍物的判断结果发送至云服务中心，云服务中心可向数据处理模块反馈命令指令，通过数据处理模块连接ECU对车辆进行控制。进一步的，数据处理模块还连接图像、声纹及指纹处理器，使通过摄像头模组摄取的图像信息经过数据滤波上传至数据处理模块，或使通过麦克风阵列采集的声纹信息通过声音数据处理传输至数据模块，经数据分析，下达指令给执行终端，使驱动模块启动、停止或避障，电子锁具开锁或闭合。进一步的，路径导航模块包括有存储器、输入输出口和处理器；处理器包括：导航信息获取模块，用于获取导航图案信息并规划出非机动车道的行驶路径；自动导航控制模块，用于根据导航信息获取模块所获取的导航图案信息来控制车辆行驶参数。进一步的，驱动模块上设置有至少两个分别设于车底盘两侧的驱动轮和数量与驱动轮数量相同且分别与各驱动轮传动连接的驱动电机；驱动电机一侧还连接有控制信号接收装置和控制信号输入装置；车底盘上还设置有电池组，车身的上端还设置有光能发电模块或风能发电模块，光能发电模块或风能发电模块连接有电池组用于为其充电。一种共享系统，其特征在于：包括云服务中心、若干个智慧式无人移动栽培设备和分布于使用者的终端设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述智慧式无人移动栽培设备至少包括有车底盘和车身，车身上设置应用于农业种植或栽培领域的智能机械设备，所述车底盘设置无人驾驶的自动行走系统；所述车身至少包括有仓体和仓体顶部和底部的集中控制器，所述仓体四周设置有至少一根液压升降杆，液压升降杆用于自动调整所述仓体的高度；所述仓体周侧还设置有伸缩门，伸缩门用于保障整个培养仓四周处于封闭状态；所述仓体上端部还设置有用于盛放营养液的营养液箱，营养液箱一侧连接有营养液回流管道、营养液输送管道；所述仓体一侧还设置有净化装置、LED显示屏和语音交互模块。

【技术特征摘要】
1.智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述智慧式无人移动栽培设备至少包括有车底盘和车身，车身上设置应用于农业种植或栽培领域的智能机械设备，所述车底盘设置无人驾驶的自动行走系统；所述车身至少包括有仓体和仓体顶部和底部的集中控制器，所述仓体四周设置有至少一根液压升降杆，液压升降杆用于自动调整所述仓体的高度；所述仓体周侧还设置有伸缩门，伸缩门用于保障整个培养仓四周处于封闭状态；所述仓体上端部还设置有用于盛放营养液的营养液箱，营养液箱一侧连接有营养液回流管道、营养液输送管道；所述仓体一侧还设置有净化装置、LED显示屏和语音交互模块。2.根据权利要求1所述的智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述智能机械设备包括智能播种机、营养元素测定仪、智能施肥器、智能环境检测系统、智能机械臂和与所述智能机械设备相连的中控处理器，所述中控处理器包括数据库系统；所述智能播种机包括针对不同物种设置的不同结构拨盘，用于在所述中控处理器的控制下实现对不同种子的装载和相应数量和方式的播种；所述营养元素测定仪用于对栽培环境进行栽培环境的自动采样、检测并显示检测结果，对比所述数据库系统中预先置入的作物所需元素对照表，判断土壤或营养液营养状况，并显示对照结果；所述智能施肥器设置控制电路与中央控制器连接，所述智能施肥器分设氮、磷、钾及有机质养分施肥槽，所述中央控制器根据所述营养元素测定仪的测定结果控制不同营养元素施肥槽的施肥动作；所述智能环境检测系统包括温度传感器、湿度传感器、光照度传感器和与之连接的自动控制单片机和用于显示作用的LED显示屏，通过所述自动控制单片机对所述温度传感器、所述湿度传感器和所述光照度传感器采集信号分析、处理；所述智能机械臂包括与所述中央控制器连接的控制电路和机械臂本体，所述机械臂本体包括底座和执行臂部，所述执行臂部与所述底座可拆卸连接，所述执行臂部包括用于执行铲动作的铲臂、用于执行挖动作的挖臂、用于执行按压动作的种臂、用于执行切割动作的锯臂、用于执行拔动作的拔臂、用于执行插动作的插臂和用于执行对果实加装框架或套袋作用的夹持臂。3.根据权利要求2所述的智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述营养元素测定仪包括对固体土壤进行取样检测的固体土壤养分测定仪和对液体营养液进行取样测定的液体养分测定仪；所述智能施肥器包括文丘里施肥器或注肥泵；还包括农作物病虫害实时监控物联网设备，所述农作物病虫害实时监控物联网设备包括远程虫情分析测报仪、无线自动气象监测站、苗情灾情监控摄像头、预警预报系统、专家咨询系统和用户管理平台，用户可以通过移动端和PC端随时随地登陆自己专属的网络客户端，访问田间的实时数据并进行系统管理，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测，结合系统预警模型，对作物实时远程监测与诊断，对每个监测点的环境、气象、病虫状况、作物生长情况等进行实时监测。4.根据权利要求1所述的智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：还包括电池电量管理模块，电池电量管理模块包括有电池组、充电模块、充放电芯片和电量监测芯片；所述充电模块包括有用于给所述电池组充电的和通过发电机实现的有线充电模块，所述电量监测芯片包括有CPU、电压监测单元、电流监测单元、电池状态监测单元和总线通讯单元；所述车身上还设置有摄像头和定位模块，所述摄像头内设置有人像识别模块。5.根据权利要求1所述的智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述车底盘设置无人驾驶的自动行走系统包括驱动模块、路径导航模块、避障模块和通讯模块和数据处理模块；所述驱动模块用于控制车辆的行驶速度和方向，所述路径导航模块用于根据出发点和目的地自动计算并规划路径；避障模块用于在规划好的路径上根据道路的情况规避障碍物和围栏；所述通讯模块用于与云服务中心、发货终端和收货终端互通消息并反馈数据；所述数据处理模块用于计算所述路径导航模块、避障模块和通讯模块传递回来的数据并作出结论并通过驱动模块控制车辆行驶。6.根据权利要求5所述的智慧式无人移动栽培设备，其特征在于：所述避障模块包括有电子围栏识别模块，电子围栏识别模块包括有视频识别装置用于拍摄车辆前方道路画面，分辨前方是否存在围栏或专用通道，同时根据视频画面中围栏或专用通道的像素值计算车辆距离围栏或专用通道的实时空间距离，并将两者之间连续缩短的空间距离值发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块根据设定空间距离的临界值判定是否调整所述驱动模块进而调整车辆的行驶速度和方向而进行障碍避让；所述视频识别装置包括视频获取模块和视频识别模块，所述视频获...

【专利技术属性】
技术研发人员：江正云，
申请(专利权)人：智慧式控股有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53