一种用于果园的六足仿生机器人监控设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于果园的六足仿生机器人监控设备，包括机器人本体，机器人本体上安装主控单片机和与主控单片机连接的终端节点、摄像头、GPS定位装置、避障装置、环境监测装置，摄像头采集果园环境的图像信息，并将图像信息发送到主控单片机，GPS定位装置获取机器人本体的位置信息，并将位置信息发送到主控单片机，避障装置规划机器人本体的行走路径信息，并将行走路径信息发送到主控单片机，环境监测装置监测果园内的环境信息，并将环境信息发送到主控单片机，主控单片机接收到图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息后将这些信息发送到终端节点，终端节点接收并发送这些信息。

A Hexapod Bionic Robot Monitoring Equipment for Orchard

The utility model provides a hexapod bionic robot monitoring device for orchards, including a robot body, which is equipped with a master microcontroller and terminal nodes connected with the master microcontroller, a camera, a GPS positioning device, a barrier avoidance device and an environmental monitoring device. The camera collects image information of the orchard environment, and transmits the image information to the master microcontroller, which is set by GPS. The position information of the robot body is acquired by the bit device, and the position information is sent to the master MCU. The obstacle avoidance device plans the walking path information of the robot body, and sends the walking path information to the master MCU. The environmental monitoring device monitors the environmental information in the orchard, and sends the environmental information to the master MCU. The master MCU receives the image information and the position information. After traveling path information and environment information, the information is sent to the terminal node, which receives and sends the information.

【技术实现步骤摘要】
一种用于果园的六足仿生机器人监控设备
本技术涉及果园监测
，尤其涉及一种用于果园的六足仿生机器人监控设备。
技术介绍
一般情况下，果园监控装置采用的主要模式是传统定点监控，而对于偏远地区的果农来说，果园位置偏僻，面积大，布线(网线电线)繁琐困难，安装及维护成本高；且果树树枝易遮挡摄像头，给监控带来盲区。普通移动监控装置采用的主要模式是轮式驱动，轮式驱动具有速度快、易控制等优点，然而轮式驱动对路况要求高，无法适应果园这种复杂地形，尤其是雨雪天气后的泥地。专利CN207644517公开了一种自行爬竿移动监控系统，该移动监控系统灵活性不强，只能沿着杆上下移动，而无法在果园大面积移动监控。移动监控领域已经取得了一些显著的成果，而要获得移动灵活性高、越障能力强的移动监控设备，需要将现有的移动监控设备与多足仿生机器人结合，使移动监控设备不仅具有普通履带或轮式移动监控设备的能力，还具有多足仿生机器人对复杂地形的强大适应力及越障力，如何将二者结合，是当下移动监控领域待解决的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种结构简单、稳定性好、越障能力强的用于果园的六足仿生机器人监控设备。本技术提供一种用于果园的六足仿生机器人监控设备，包括机器人本体，所述机器人本体包括机身和与机身连接的第一机械腿、第二机械腿、第三机械腿、第四机械腿、第五机械腿、第六机械腿，所述机器人本体上安装主控单片机和与主控单片机连接的终端节点、摄像头、GPS定位装置、避障装置、环境监测装置，所述主控单片机位于机身的内部，所述终端节点、摄像头、GPS定位装置和避障装置均位于机身上，所述摄像头采集果园环境的图像信息，并将所述图像信息发送到主控单片机，所述GPS定位装置获取机器人本体的位置信息，并将所述位置信息发送到主控单片机，所述避障装置规划机器人本体的行走路径信息，并将所述行走路径信息发送到主控单片机，所述环境监测装置监测果园内的环境信息，并将所述环境信息发送到主控单片机，所述主控单片机接收到所述图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息后将这些信息发送到终端节点，所述终端节点接收并发送这些信息。进一步地，所述六足仿生机器人监控设备还包括控制装置，所述控制装置远程控制机器人本体，所述控制装置包括协调器、计算机和手机，所述计算机和手机均与协调器连接，所述协调器与终端节点连接，所述协调器接收终端节点发出的图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息，并将这些信息发送到计算机和手机上。进一步地，所述计算机和手机发送运动控制指令和信息采集指令，所述协调器接收运动控制指令和信息采集指令并将其发送到终端节点，所述终端节点接收运动控制指令和信息采集指令并将其发送到主控单片机，所述主控单片机接收到运动控制指令后控制机器人本体的运动，所述主控单片机接收到信息采集指令后驱动摄像头、GPS定位装置、避障装置和环境监测装置启动。进一步地，所述六足仿生机器人监控设备还包括一个或多个路由器，所述路由器设置在机器人本体和控制装置之间，所述路由器与机器人本体、控制装置连接。进一步地，所述环境监测装置包括空气温湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器和二氧化碳气体传感器，所述空气温湿度传感器、土壤湿度传感器、土壤酸碱度传感器和二氧化碳气体传感器分别与主控单片机连接，所述空气温湿度传感器和二氧化碳气体传感器位于机身上，所述土壤湿度传感器位于第一机械腿的足部，所述土壤酸碱度传感器位于第二机械腿的足部，所述空气温湿度传感器采集果园内空气的温度和湿度信息，并将空气的温度和湿度信息发送到主控单片机；所述土壤湿度传感器采集果园的土壤湿度信息，并将土壤湿度信息发送到主控单片机；所述土壤酸碱度传感器采集果园的土壤酸碱度信息，并将土壤酸碱度信息发送到主控单片机；所述二氧化碳气体传感器检测果园中二氧化碳的浓度，并将二氧化碳的浓度传送给主控单片机。进一步地，所述主控单片机采用单片机STM32F4，所述避障装置采用超声波传感器。进一步地，所述第一机械腿、第二机械腿和第三机械腿位于机身的左侧，所述第二机械腿位于第一机械腿和第三机械腿之间，所述第四机械腿、第五机械腿和第六机械腿位于机身的右侧，所述第五机械腿位于第四机械腿和第六机械腿之间，所述第一机械腿和第四机械腿对称设置，所述第二机械腿和第五机械腿对称设置，所述第三机械腿和第六机械腿对称设置，所述第一机械腿、第三机械腿和第五机械腿配合为一组机械腿，所述第二机械腿、第四机械腿和第六机械腿配合为另一组机械腿，所述六足仿生机器人监控设备移动时，一组机械腿中的足部同时落地，形成三角形形态。进一步地，所述第一机械腿、第二机械腿、第三机械腿、第四机械腿、第五机械腿、第六机械腿上均设有三个关节，每个关节通过舵机控制，所述舵机与主控单片机连接。本技术提供的技术方案带来的有益效果是：本技术提供的六足仿生机器人监控设备可实现移动监控和数据无线传输，与传统的定点监控相比，无需设置支架和安装线路，监控盲区小、成本低、维护性好；本技术提供的六足仿生机器人监控设备中机器人本体的移动采用三脚步态，利用一些离散的点作为立足点，通过调节各个机械腿的伸展程度调整姿态，与普通的轮式或平面平移移动监控相比，具有对地面适应性高、移动时稳定性好、灵活性强、越障能力强的优点，可在雨雪后天气的果园泥地正常工作。附图说明图1是本技术一种用于果园的六足仿生机器人监控设备的机器人本体的结构示意图。图2是本技术一种用于果园的六足仿生机器人监控设备的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地描述。请参考图1和图2，本技术的实施例提供了一种用于果园的六足仿生机器人监控设备，包括机器人本体1和控制装置2，机器人本体1和控制装置2之间设置一个或多个路由器4，路由器4和机器人本体1均放置在果园内，控制装置2与机器人本体1无线连接，路由器4与机器人本体1无线连接，路由器4与控制装置2无线连接，控制装置2远程控制机器人本体1的移动，机器人本体1包括机身11和与机身11连接的第一机械腿12、第二机械腿13、第三机械腿14、第四机械腿15、第五机械腿16、第六机械腿17，机器人本体1上安装主控单片机3、终端节点5、摄像头6、GPS定位装置7、避障装置8和环境监测装置9，终端节点5与路由器4无线连接，且终端节点5和路由器4分别与主控单片机3串口连接，摄像头6、GPS定位装置7、避障装置8和环境监测装置9与主控单片机3通过线缆连接，环境监测装置9包括空气温湿度传感器91、土壤湿度传感器92、土壤酸碱度传感器93和二氧化碳气体传感器94，空气温湿度传感器91、土壤湿度传感器92、土壤酸碱度传感器93和二氧化碳气体传感器94分别通过线缆与主控单片机3连接，环境监测装置9用来采集果园的环境信息，并将采集到的果园的环境信息发送到主控单片机3。第一机械腿12、第二机械腿13和第三机械腿14位于机身11的左侧，第二机械腿13位于第一机械腿12和第三机械腿14之间，第四机械腿15、第五机械腿16和第六机械腿17位于机身11的右侧，第五机械腿16位于第四机械腿15和第六机械腿17之间，第一机械腿12和第四机械腿15对称设置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于果园的六足仿生机器人监控设备，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体包括机身和与机身连接的第一机械腿、第二机械腿、第三机械腿、第四机械腿、第五机械腿、第六机械腿，所述机器人本体上安装主控单片机和与主控单片机连接的终端节点、摄像头、GPS定位装置、避障装置、环境监测装置，所述主控单片机位于机身的内部，所述终端节点、摄像头、GPS定位装置和避障装置均位于机身上，所述摄像头采集果园环境的图像信息，并将所述图像信息发送到主控单片机，所述GPS定位装置获取机器人本体的位置信息，并将所述位置信息发送到主控单片机，所述避障装置规划机器人本体的行走路径信息，并将所述行走路径信息发送到主控单片机，所述环境监测装置监测果园内的环境信息，并将所述环境信息发送到主控单片机，所述主控单片机接收到所述图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息后将这些信息发送到终端节点，所述终端节点接收并发送这些信息。

【技术特征摘要】
1.一种用于果园的六足仿生机器人监控设备，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体包括机身和与机身连接的第一机械腿、第二机械腿、第三机械腿、第四机械腿、第五机械腿、第六机械腿，所述机器人本体上安装主控单片机和与主控单片机连接的终端节点、摄像头、GPS定位装置、避障装置、环境监测装置，所述主控单片机位于机身的内部，所述终端节点、摄像头、GPS定位装置和避障装置均位于机身上，所述摄像头采集果园环境的图像信息，并将所述图像信息发送到主控单片机，所述GPS定位装置获取机器人本体的位置信息，并将所述位置信息发送到主控单片机，所述避障装置规划机器人本体的行走路径信息，并将所述行走路径信息发送到主控单片机，所述环境监测装置监测果园内的环境信息，并将所述环境信息发送到主控单片机，所述主控单片机接收到所述图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息后将这些信息发送到终端节点，所述终端节点接收并发送这些信息。2.如权利要求1所述的用于果园的六足仿生机器人监控设备，其特征在于，所述六足仿生机器人监控设备还包括控制装置，所述控制装置远程控制机器人本体，所述控制装置包括协调器、计算机和手机，所述计算机和手机均与协调器连接，所述协调器与终端节点连接，所述协调器接收终端节点发出的图像信息、位置信息、行走路径信息和环境信息，并将这些信息发送到计算机和手机上。3.如权利要求2所述的用于果园的六足仿生机器人监控设备，其特征在于，所述计算机和手机发送运动控制指令和信息采集指令，所述协调器接收运动控制指令和信息采集指令并将其发送到终端节点，所述终端节点接收运动控制指令和信息采集指令并将其发送到主控单片机，所述主控单片机接收到运动控制指令后控制机器人本体的运动，所述主控单片机接收到信息采集指令后驱动摄像头、GPS定位装置、避障装置和环境监测装置启动。4.如权利要求2所述的用于果园的六足仿生机器人监控设备，其特征在于，所述六足仿生机器人监控设备还包括一个或多个路由器，所述路由器设置在机器人本体和控制装...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜艳兰，程卓，袁泉，黄田野，李林凡，周壮，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：新型
国别省市：湖北,42