一种温室智能巡检机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种温室智能巡检机器人，以解决农业温室生产中的全覆盖、低成本、不间断的信息采集需求。本装置结构主要由行进系统、电动推杆、视觉避障系统、图像采集系统、循迹导航系统等机构组成，所述电动推杆安装在机器人正上方，所述图像采集系统和视觉避障系统安装在电动推杆上，所述循迹导航系统安装在机器人底盘，所述行进系统采用步进电机驱动麦克纳姆轮，可以实现机器人的全向移动。本实用新型专利技术操作简单、结构新颖，可有效降低人工劳动强度，提高工作效率与信息采集效率，可适用于多种温室场景，具有很大的推广价值。具有很大的推广价值。具有很大的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种温室智能巡检机器人


[0001]本技术涉及智慧农业装备
，特别涉及一种温室智能巡检机器人。

技术介绍

[0002]目前，在我国大部分农业温室，农作物的生长及温室各种环境参数的采集普遍采用人工测量的方式，自动化程度低，劳动强度大。在传统的温室信息采集中，人工信息采集经常出现巡查不到位，无法及时发现故障隐患等问题，而且人工采集很难实现24小时全面实时的监控。采用传感器网络替代人工，成本高昂、布线繁琐。移动式监测方式的成本低、组网灵活，可以满足温室信息采集的需求。

技术实现思路

[0003](一)要解决的技术问题
[0004]为解决现有的农业智能温室信息采集问题，本技术的目的在于设计一种温室智能巡检机器人，能够实现温室条件下的自动信息采集，实现智能调控，减少人工操作，保证温室的正常运转。
[0005](二)技术方案
[0006]本技术为解决其技术问题，提供了以下技术方案。
[0007]一种温室智能巡检机器人，其特征在于：包括主体底盘、电动推杆、RealSense深度相机和机械臂；所述主体底盘由显示器、麦克纳姆轮、步进电机、激光传感器和电量检测器组成，所述步进电机为机器人行进系统提供动力，所述激光传感器实时调整机器人前进方向，RealSense深度相机检测目标区域内的障碍物信息，向主控板传输避障指令，所述电动推杆由直流减速电机驱动，实现RealSense深度相机的多尺度图像采集功能，所述机械臂由6个25Kg舵机、机械爪、连杆和底盘组成，实现巡检机器人的低角度物体抓取作业功能；所述麦克纳姆轮以步进电机为动力源，共同组成该温室巡检机器人的底盘结构，通过麦克纳姆轮转动方向和安装方法来合成任意方向的合力，进而实现全方位移动，满足温室内复杂地形的快速移动需求。
[0008]作为优选，所述RealSense深度相机和激光传感器相互配合，通过地面铺线进行循迹和基于图像处理的视觉避障算法实现多种情况下的路径规划和智能自动导航功能。
[0009]作为优选，所述电动推杆由直流减速电机驱动，其上搭载了基于RealSense深度相机的图像处理诊断硬件与配套软件算法，由遥控器控制电动推杆的不同高度，满足该温室巡检机器人多尺度的图像采集需求。
[0010]作为优选，图像处理诊断系统由RealSense深度相机组成，由RealSense深度相机采集图像信息，并配套有相应的作物图像诊断算法，处理得到温室农作物的包括叶片数量、叶片面积、茎粗、茎长和生长点位置在内的生物量信息，并传输至PC端保存。
[0011]作为优选，所述机械臂结构由6个25Kg舵机、机械爪、连杆和底盘共同组成，通过6个舵机的协同转动实现机械爪的6自由度的运动，能够到达机械臂运动范围内的任意位置，
实现低角度抓取作业任务。
[0012](三)有益效果
[0013]相对于现有技术而言，本技术具有以下技术优势：采用麦克纳姆轮行进，可以实现机器人在温室内的全向移动，步进电机驱动令机器人行进的动力强劲，精度更高；将图像处理系统安装在电动推杆上，可以实现不同高度下的图像采集；利用激光传感器和深度相机进行路径规划，可以实现机器人的自主运动。
附图说明
[0014]图1为本技术的整体结构示意图。
[0015]图2为主体底盘的结构示意图。
[0016]图3为电动推杆的结构示意图。
[0017]图4为机械臂的结构示意图。
[0018]其中的附图标记及对应部件名称分别为，主体底盘1，电动推杆2，RealSense深度相机3，机械臂4，显示器5，麦克纳姆轮6，步进电机7，激光传感器8，电量检测器9，直流减速电机10，25Kg舵机11，机械爪12，连杆13，底盘14。
具体实施方式
[0019]本技术为了解决其技术问题，提供了一种温室智能巡检机器人。下面结合若干说明书附图，通过具体实施方式来进一步具体地说明本技术的技术方案。
[0020]如图1和图2所示，本技术的温室智能巡检机器人，需在温室中提前铺好黑线，在开启电源后，步进电机7驱动麦克纳姆轮6在黑线上行进，激光传感器8实时调控机器人行进的方向，若激光传感器8检测到黑线，则向主控板传输低电平，进而调整步进电机7的扭矩进而实现机器人行进的方向调整。
[0021]如图1和图3所示，当RealSense深度相机3识别到目标区域内存在障碍物时，RealSense深度相机3通过串口向主控板传输信息，由主控板控制机器人完成避障指令。同时，由RealSense深度相机3拍摄的图像信息经内置图像处理算法处理得到农作物信息后传输至PC端，实现温室巡检。
[0022]如图4所示，多级机械臂通过舵机11、连杆13和底盘14的组合实现多自由度的运动，使得机械爪12到达机械臂运动范围内的任意位置，从而实现机械臂机构的低角度抓取作业动作。
[0023]本申请中所描述的具体实施案例仅仅是对本技术的主要思想作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种温室智能巡检机器人，其特征在于：包括主体底盘、电动推杆、RealSense深度相机和机械臂；所述主体底盘由显示器、麦克纳姆轮、步进电机、激光传感器和电量检测器组成，所述步进电机为机器人行进系统提供动力，所述激光传感器实时调整机器人前进方向，RealSense深度相机检测目标区域内的障碍物信息，向主控板传输避障指令，所述电动推杆由直流减速电机驱动，实现RealSense深度相机的多尺度图像采集功能，所述机械臂由6个25Kg舵机、机械爪、连杆和底盘组成，实现巡检机器人的低角度物体抓取作业功能；所述麦克纳姆轮以步进电机为动力源，共同组成该温室巡检机器人的底盘结构，通过麦...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐胜勇，王宝琦，王春燕，李德宇，别之龙，黄远，王洪昌，魏青，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：新型
国别省市：