一种应用于大草原的安防放牧设备及其放牧方法技术

本发明专利技术公开了一种应用于大草原的安防放牧设备及其放牧方法，所述安防放牧设备包括受底盘控制系统驱动的移动装置、装配于所述移动装置上的中控机和给用电部件电连接的供电装置、以及通过无线通讯机构与所述中控机通讯连接的远程控制端；所述移动装置上还装配有信息采集器、电子炮警示器和组合惯导，所述信息采集器包括用于采集动物图像信息的摄像头以及用于采集障碍物信息的雷达，所述摄像头和雷达分别与所述中控机通讯连接，所述中控机与发出警示音的所述电子炮警示器通讯连接，所述中控机与用于定位的所述组合惯导通讯连接。本发明专利技术可以对牧场实现有效的安全防护工作。可以对牧场实现有效的安全防护工作。可以对牧场实现有效的安全防护工作。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于大草原的安防放牧设备及其放牧方法


[0001]本专利技术涉及安防放牧
，特别是涉及一种应用于大草原的安防放牧设备及其放牧方法。

技术介绍

[0002]目前大草原放牧区的牧羊和牧牛、检测天气变化和养殖场的巡逻主要靠人工完成。在每一个大规模的养殖场内都会配有很多放牧人和巡逻人，特别是在草原进食或者夜晚，养殖场需要人员介入巡逻来进行安防和查看羊群正常的健康特征。对于大规模的养殖场，安防巡逻人员无法细微的观察到每只牲畜的状态特征，且消耗了巨大的人力和物力。即使对于安装有摄像头的场区，监控人员在监控画面中也很难细微的监控到牲畜的状态特征，难以实现有效的安全防护工作。最重要的是在大草原中进行放牧时，人工很难精确预测天气的变化、有效监控牧群的动态以及抵御外部物种的威胁，畜群难以达到安全高效的进食。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在牧区牲畜以及威胁动物难以实时监测的问题，而提供的一种大草原的安防放牧设备。
[0004]本专利技术的另一目的，提供一种所述安防放牧设备的放牧方法。
[0005]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0006]一种应用于大草原的安防放牧设备，包括受底盘控制系统驱动的移动装置、装配于所述移动装置上的中控机和给用电部件电连接的供电装置、以及通过无线通讯机构与所述中控机通讯连接的远程控制端；
[0007]所述移动装置上还装配有信息采集器、电子炮警示器和组合惯导，所述信息采集器包括用于采集动物图像信息、障碍物信息的摄像头和雷达，所述摄像头和雷达分别与所述中控机通讯连接，所述中控机与发出警示音的所述电子炮警示器通讯连接，所述中控机与用于定位的所述组合惯导通讯连接。
[0008]在上述技术方案中，所述移动装置包括移动底盘、通过单摇臂独立悬挂结构装配于所述移动底盘下方的四个充气胶轮，每一所述充气胶轮由一个直流无刷伺服电机驱动，所述直流无刷伺服电机与底盘控制系统通讯连接，所述底盘控制系统与所述中控机通讯连接，每一个所述单摇臂独立悬挂结构上装配一个伸缩管式前叉液力减震器，所述直流无刷伺服电机与所述供电装置电连接。
[0009]在上述技术方案中，所述摄像头包括RGB摄像头和长波红外摄像头，所述雷达包括毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达。
[0010]在上述技术方案中，所述中控机的型号为Nuvo
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6108GC，所述组合惯导通过串口与所述中控机进行通讯，所述超声波雷达通过串口与所述中控机通讯，所述毫米波雷达通过DB9与所述中控机进行通讯，所述激光雷达通过网口与所述中控机进行通讯，所述长波红外
摄像头和RGB摄像头通过USB与所述中控机连接且通过YOLOv3检测算法来识别环境中的障碍物或危险物种，所述中控机通过航空插头与所述底盘控制系统进行通讯，所述中控机通过USB与电子炮警示器进行通讯。
[0011]在上述技术方案中，所述移动底盘还设有与所述中控机通讯连接的烟雾传感报警器、温度传感器和天气监控装置。
[0012]在上述技术方案中，所述烟雾传感报警器和温度传感器通过RS485转换成USB与所述中控机进行通讯，所述天气监控装置通过无线网与所述中控机进行通讯。
[0013]在上述技术方案中，所述移动底盘左右两侧安装有紧急停车开关，所述紧急停车开关与连接所述直流无刷伺服电机的驱动电机总电通过电连接。
[0014]在上述技术方案中，所述供电装置包括太阳能电池板、电池组、变压器和逆变器，所述太阳能电池板和电池组通过插排与所述变压器电连接，所述变压器与所述中控机电连接，所述变压器通过逆变器与装配于所述移动装置上的组合惯导、超声波雷达、毫米波雷达、激光雷达、烟雾传感报警器、电子炮警示器、温度检测装置和天气监控装置电连接。
[0015]本专利技术的另一方面，所述安防放牧设备的放牧方法，包括以下步骤：
[0016]组合惯导的定位信息发送给中控机，中控机给所述移动装置发送运动轨迹，所述移动装置移动至相应的位置，摄像头采集动物的图像信息发送给中控机，中控机将对图像信息进行处理，若检测到图像信息中存在危害畜牧群的物种时，则中控机通过无线通讯机构向远程控制端发送警报信息，并控制电子炮警示器发出警示音，雷达采集障碍物信息传输给中控机，若检测到障碍物时，移动装置停止运动。
[0017]在上述技术方案中，温度检测装置和天气监控装置检测到恶劣的天气时，将信息传递给所述中控机，所述中控机向远程监控端发出警告；
[0018]摄像头和烟雾传感报警器将检测到信息传输至中控机分析处理，并将分析结果通过无线通信机构输送至远程监控端。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1.本申请在草原进食或者夜晚可代替人巡逻来进行安防，实时采集牧场的图像信息，对图像信息进行处理，可识别图像中具有危害性的动物，并通过电子炮警示器进行驱除，同时也可以查看羊群正常的健康特征，可细微的观察到每只牲畜的状态特征，减少人力和物力的消耗。可以对牧场实现有效的安全防护工作。
[0021]2.本专利技术采用轮式移动合金底盘，采用草地防滑橡胶轮胎与伸缩管式前叉液力减震器、独立悬挂的联合设计，与履带式移动底盘相比其速度更快，减震效果更佳，效率更高，运动噪声低，可在放牧环境中正常运行。所述动力系统中的驱动模块采用直流无刷伺服电机，运行效率高，速度控制精确，转矩特性良好，拥有较好的线性调节控制特性，敏捷的时间响应性能，低能耗和寿命长。
[0022]3.本专利技术通过RGB摄像头、红外长波摄像头、烟雾传感报警器和天气监控装置的配合使用，不仅可以实时的检测畜牧群夜晚与白天的状态情况，还可以实时监控天气变化情况和实时的检测火灾险情。融合激光雷达、RGB摄像头、红外长波摄像头、超声波雷达和毫米波雷达进行感知识别，利用激光雷达、超声波雷达和毫米波雷达极强的抗干扰能力、获取丰富的信息量和可全天时工作。有效的加强了该机器人的安全可靠性。利用RGB摄像头和红外长波摄像头可以更佳精确的识别障碍物的姿态特征，有利于更好的预警。
附图说明
[0023]图1所示为移动底盘前部视图。
[0024]图2所示为各部件连接原理图。
[0025]图3所示为底盘顶部面板及其安装部件的结构示意图。
[0026]图4所示为顶部安装平台隔板及其安装部件的结构示意图。
[0027]图中：1
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伸缩管式前叉液力减震器，2
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毫米波雷达，3
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前部防撞安全管，4
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直流无刷伺服电机，5
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充气胶轮，6
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能源仓，7
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外部扩展连接口，8
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车辆充电连接口，9
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紧急停车开关，10
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底盘顶部固定板，11
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底盘顶部面板，12
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铝合金连接支架，13
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转接线板，14
‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于大草原的安防放牧设备，其特征在于，包括受底盘控制系统驱动的移动装置、装配于所述移动装置上的中控机和给用电部件电连接的供电装置、以及通过无线通讯机构与所述中控机通讯连接的远程控制端；所述移动装置上还装配有信息采集器、电子炮警示器和组合惯导，所述信息采集器包括用于采集动物图像信息、障碍物信息的摄像头和雷达，所述摄像头和雷达分别与所述中控机通讯连接，所述中控机与发出警示音的所述电子炮警示器通讯连接，所述中控机与用于定位的所述组合惯导通讯连接。2.如权利要求1所述的安防放牧设备，其特征在于，所述移动装置包括移动底盘、通过单摇臂独立悬挂结构装配于所述移动底盘下方的四个充气胶轮，每一所述充气胶轮由一个直流无刷伺服电机驱动，所述直流无刷伺服电机与底盘控制系统通讯连接，所述底盘控制系统与所述中控机通讯连接，每一个所述单摇臂独立悬挂结构上装配一个伸缩管式前叉液力减震器，所述直流无刷伺服电机与所述供电装置电连接。3.如权利要求1所述的安防放牧设备，其特征在于，所述摄像头包括RGB摄像头和长波红外摄像头，所述雷达包括毫米波雷达、超声波雷达、激光雷达。4.如权利要求3所述的安防放牧设备，其特征在于，所述中控机的型号为Nuvo
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6108GC，所述组合惯导通过串口与所述中控机进行通讯，所述超声波雷达通过串口与所述中控机通讯，所述毫米波雷达通过DB9与所述中控机进行通讯，所述激光雷达通过网口与所述中控机进行通讯，所述长波红外摄像头和RGB摄像头通过USB与所述中控机连接且通过YOLOv3检测算法来识别环境中的障碍物或危险物种，所述中控机通过航空插头与所述底盘控制系统进行通讯，所述中控机通过USB与电子炮警示器进行通讯。5.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新潮，高鲜萍，郑香禹，王梦园，张奥迪，杨心悦，武将将，刘畅，邓依凡，朱冰冰，林伟文，柳岩渠，
申请(专利权)人：天津职业技术师范大学中国职业培训指导教师进修中心，
类型：发明
国别省市：