一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块、舵机驱动模块、电机驱动模块、上位机指令总线、供电模块、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块，底盘驱动模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块。本实用新型专利技术通过底盘系统设计有减震系统和多种通用执行机构接口，基本具有适应温室环境、通用性强、可扩展性强的特点，可以通过并行总线接收来自不同上位机的指令，提升了该底盘系统的通用性，温室采摘机器人底盘系统进行简单的预编程，通过对常用的动作或动作组进行分析并编写底层控制程序，适应真实温室环境，具有较强的通用性，可以完成预定动作，使用方便轻巧，实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统
本技术涉及农业装备
，特别涉及一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统。
技术介绍
综观世界上各发达国家的农业生产现状，可以看出机械化、智能化已经成为当今农业领域发展的主要方向，而其中各种果蔬的自动化采摘又是农业智能化的一个重大难点。目前，美国、日本、中国等国家均有针对温室采摘机器人的研究，并且都取得了一定的成果。然而，这些研究大多数都着重于采摘机械臂、采摘末端执行器及二者的控制系统的开发，而对于机器人的另一大重要组成部分——移动底盘的研究，却相对较少。目前底盘系统大致分为四类，轮式、履带式、轨道式和多足式。轮式底盘：若采用麦克纳姆轮，可以横向行走。虽然提高机动性，但是这种轮式底盘的成本较高，车轮容易损坏，且直接在泥土地上行驶的效果有待验证。履带式底盘:优点在于越野性能好，承重能力强，但底盘尺寸偏大，在密集种植的温室难以有效行动，且履带结构复杂，维修保养相对困难，履带式底盘多用于木本水果采摘机器人。轨道式底盘:安装在其上的机器人不能够随意移动，只能在铺设有轨道的有限空间内进行移动作业。这种底盘多用于温室内地面较为平坦的场合，它的最大的优点是省去了机器人导航的麻烦，将机器人底盘的运动控制简化为在轨道上的定位。其缺点是对温室结构和机器人轨道系统的配合要求较高，机器人作业位置的选择有限，因此这种底盘的应用领域较小。多足式底盘；多足式底盘的通过性要优于传统的轮式、履带式底盘，能够越过更复杂的障碍物。其缺点在于行进速度较慢，且控制系统十分复杂，研发难度大，因此目前极少用于采摘机器人底盘。现有采摘机器人的底盘系统大多只能在实验室中起到临时支撑平台的作用，无论是减震性能还是防尘性能等，都不很适应真实的温室作业环境；同时，这些底盘系统只能兼容同一研究中的采摘系统，通用性较低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，可做到使用方便轻巧，实用性强。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：本技术一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块、舵机驱动模块、电机驱动模块、上位机指令总线、供电模块、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块，所述主控模块分别与供电模块、底盘驱动模块和方位感知模块连接，所述底盘驱动模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块，所述底盘驱动模块包括两个电机驱动器和四个直流减速电机，且电机驱动器分别驱动一个直流减速电机，所述电机驱动模块包括直流减速电机2、直流减速电机1、电机驱动器1、直流减速电机3、电机驱动器2和直流减速电机4，所述方位感知模块包括电子罗盘和超声波测距模块，且通过杜邦线与主控模块连接，所述上位机指令总线由8根杜邦线组成，依次编号为0-7号线，所述主控模块分别通过两个电机驱动器与两个直流减速电机连接，所述舵机驱动模块包括舵机和舵机驱动器，所述供电模块包括电池组、12V电源、7.4电源和稳压模块。作为本技术的一种优选技术方案，所述上位机指令总线采用并行总线方式与主控模块连接。作为本技术的一种优选技术方案，所述供电模块包括12V电源、7.4V电源和稳压模块，且12V电源直接为直流减速电机供电，并通过稳压模块为电机驱动器和主控模块供电，7.4V电源为舵机驱动器和舵机供电。作为本技术的一种优选技术方案，所述电机驱动模块采用H桥L298160D电机驱动模块，所述舵机驱动模块选用LobotLSC-16-V1.1舵机控制器。作为本技术的一种优选技术方案，所述主控模块包括STM32F103单片机。与现有技术相比，本技术的有益效果如下：本技术通过底盘系统设计有减震系统和多种通用执行机构接口，基本具有适应温室环境、通用性强、可扩展性强的特点，初步达到了“能下地”、“多面手”的目标，可以通过并行总线接收来自不同上位机的指令，提升了该底盘系统的通用性，可以通过采摘系统安装座安装不同的采摘系统，通过车头的的安装架，安装各种传感器，各种安装座便于拆装、结构轻便，提高了其通用性，温室采摘机器人底盘系统进行简单的预编程，通过对常用的动作或动作组进行分析并编写底层控制程序，为用户减轻编程负担，适应真实温室环境，可兼容不同的采摘执行系统，并且可连接不同上位机，具有较强的通用性，可以完成预定动作，成本低，使用方便轻巧，实用性强。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1：本技术实施方式中温室采摘机器人底盘控制系统的结构示意图；图2：本技术实施方式中供电模块供电框图；图3：本技术实施方式中温室采摘机器人底盘控制系统接线图；图4：本技术实施方式中温室采摘机器人底盘与用户人机交互示意图；图5：本技术实施方式中温室采摘机器人底盘的结构示意图；图中：1、主控模块；2、舵机驱动模块；21、舵机驱动器；22、舵机；3、电机驱动模块；31、直流减速电机2；32、直流减速电机1；33、电机驱动器1；34、直流减速电机3；35、电机驱动器2；36、直流减速电机4；4、上位机指令总线模块；5、方位感知模块；51、电子罗盘；52、超声波测距模块；6、供电模块；61、电池组；612、12V电源；611、7.4电源；62、稳压模块。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本技术的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。实施例1如图1-5所示，本技术提供一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块1、舵机驱动模块2、电机驱动模块3、上位机指令总线4、供电模块6、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块5，主控模块1分别与供电模块6、底盘驱动模块和方位感知模块5连接，底盘驱动模块包括舵机驱动模块2和电机驱动模块3，底盘驱动模块包括两个电机驱动器和四个直流减速电机，且电机驱动器分别驱动一个直流减速电机，电机驱动模块3包括直流减速电机231、直流减速电机132、电机驱动器133、直流减速电机334、电机驱动器235和直流减速电机436，方位感知模块5包括电子罗盘51和超声波测距模块52，且通过杜邦线与主控模块1连接，上位机指令总线4由8根杜邦线组成，依次编号为0-7号线，主控模块1分别通过两个电机驱动器与两个直流减速电机连接，舵机驱动模块2包括舵机22和舵机驱动器21，供电模块6包括电池组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块(1)、舵机驱动模块(2)、电机驱动模块(3)、上位机指令总线(4)、供电模块(6)、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块(5)，其特征在于，所述主控模块(1)分别与供电模块(6)、底盘驱动模块和方位感知模块(5)连接，所述底盘驱动模块包括舵机驱动模块(2)和电机驱动模块(3)，所述底盘驱动模块包括两个电机驱动器和四个直流减速电机，且电机驱动器分别驱动一个直流减速电机，所述电机驱动模块(3)包括直流减速电机2(31)、直流减速电机1(32)、电机驱动器1(33)、直流减速电机3(34)、电机驱动器2(35)和直流减速电机4(36)，所述方位感知模块(5)包括电子罗盘(51)和超声波测距模块(52)，且通过杜邦线与主控模块(1)连接，所述上位机指令总线(4)由8根杜邦线组成，依次编号为0-7号线，所述主控模块(1)分别通过两个电机驱动器与两个直流减速电机连接，所述舵机驱动模块(2)包括舵机(22)和舵机驱动器(21)，所述供电模块(6)包括电池组(61)、12V电源(612)、7.4电源(611)和稳压模块(62)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块(1)、舵机驱动模块(2)、电机驱动模块(3)、上位机指令总线(4)、供电模块(6)、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块(5)，其特征在于，所述主控模块(1)分别与供电模块(6)、底盘驱动模块和方位感知模块(5)连接，所述底盘驱动模块包括舵机驱动模块(2)和电机驱动模块(3)，所述底盘驱动模块包括两个电机驱动器和四个直流减速电机，且电机驱动器分别驱动一个直流减速电机，所述电机驱动模块(3)包括直流减速电机2(31)、直流减速电机1(32)、电机驱动器1(33)、直流减速电机3(34)、电机驱动器2(35)和直流减速电机4(36)，所述方位感知模块(5)包括电子罗盘(51)和超声波测距模块(52)，且通过杜邦线与主控模块(1)连接，所述上位机指令总线(4)由8根杜邦线组成，依次编号为0-7号线，所述主控模块(1)分别通过两个电机驱动器与两个直流减速电机连接，所述舵机驱动模块(2)包括舵机(22)和舵机驱动器(21)，所述供电模块(6)包括电池组(61)、12V电源(...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱韬，仵明太，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61