一种田间路径信息采集用的智能机器人及其采集方法技术

本发明专利技术涉及一种田间路径信息采集用的智能机器人及其采集方法，属于农业信息采集技术领域，所述机器人本体上设置有多自由度机械臂，所述多自由度机械臂上设置有摄像装置，所述机器人本体上设置有路径行驶模块，所述路径行驶模块能够通过无线遥感技术对田间环境进行构建田间三维模型图，并从所述田间三维模型图提取出路径行驶图，所述机器人本体根据所述路径行驶图进行行驶；这能够使得机器人本体按照预先规划的行驶图进行行驶，使得机器人在采集田间信息时能够有次序的进行，进而对田间路径信息的图像采集提供给其他工作器械，利用机器代替人工，能够减少工作人员对田间路径信息采集工作的劳动强度，适合大面积作业。适合大面积作业。适合大面积作业。

【技术实现步骤摘要】
一种田间路径信息采集用的智能机器人及其采集方法


[0001]本专利技术涉及农业信息采集
，尤其涉及一种田间路径信息采集用的智能机器人及其采集方法。

技术介绍

[0002]在我国农业机械化是作为一项产业进行发展的种植业农户与农机户构成农业生产产业化的主体目前这个供需市场已经处于稳定的发展阶段。农业车辆的自动导航的研究是以提高生产效率、提高农艺水平、改善劳动环境为目的的。比如自动导航果园喷药车、自动中耕机、自动插秧机。到90年代随着环境保护问题得到重视田间车辆的自动导航被提升到一个迫切需要解决的基础研究课题。比如为了降低除草剂的使用开始使用自动控制的机械式除草拖拉机。田间车辆的自动导航系统具备广阔的应用前景。数字农业是21世纪农业发展的方向国内外对此投入了大量的人力、财力进行研究。然而数字农业需要庞大的数据库支撑尽管宏观数据可以由遥感技术获取而微观数据包括土壤的养份含量、水份含量、植物的生长信息、病虫害情况等当前只是由基层人工采集数据量少而且采集的自动化程度低。只有在快速、高效、实时采集田间信息的基础上才能确保数字农业的实现而自动导航系统可以为数字农业提供研究和采集数据的载体平台。
[0003]然而，遥感技术仍然存在着一定的弊端，如在对田径的路径信息采集时容易受到拍摄盲区的影响，因此在采集田间路径信息时还存在一定的视野盲区，导致所采集到的路径信息不够完全，导致实际路径信息与所拍摄的路径信息仍然存在着差异性，而且在收集田间路径信息时，而且不能根据实际的需求来对路径进行采集，进而导致需要大量处理图像，从而导致控制系统的鲁棒性能差。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供了一种田间路径信息采集用的智能机器人及其采集方法。
[0005]为达上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]本专利技术第一方面提供了一种田间路径信息采集用的智能机器人，包括机器人本体，所述机器人本体上设置有多自由度机械臂，所述多自由度机械臂上设置有摄像装置，
[0007]所述机器人本体上设置有路径行驶模块，所述路径行驶模块能够通过无线遥感技术对田间环境进行构建田间三维模型图，并从所述田间三维模型图提取出路径行驶图，所述机器人本体根据所述路径行驶图进行行驶；
[0008]所述机器人本体上设置有定位模块，所述定位模块能够与远程控制终端进行通讯，当所述机器人本体移动至路径行驶图中的预设位置区域时，根据所述机器人本体与预设位置区域的位置关系调整所述多自由度机械臂的位姿，并通过所述多自由度机械臂上设置的摄像装置采集田间预设位置区域的最佳拍摄图像，以获得田间预设位置区域的图像信息。
[0009]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，通过无线遥感技术获取田间环境的图像信息，并经过图像的滤波、去噪处理，以识别出预设图像信息，并从所述预设图像信息提取出特征轮廓线，根据所述特征轮廓线建立田间三维模型图。
[0010]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述机器人本体在工作的过程中，根据所述机器人本体与预设位置区域的位置关系运动至预设区域范围内，驱动所述多自由度机械臂运动，以使得所述摄像装置能够朝向预设位置进行拍摄图片。
[0011]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述多自由度机械臂设置有快速更换夹头，以实现对摄像装置的快速更换。
[0012]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述定位模块能够获取当前所述机器人本体的位置信息，并将所述位置信息导入所述田间三维模型图中，当所述机器人本体移动至预设位置区域时，摄像装置在预设位置区域进行拍摄图像。
[0013]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述机器人本体上还设置有图像数据处理模块，所述图像数据处理模块用于田间路径图像信息的识别，以得到识别结果。
[0014]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，当所述识别结果为预设识别结果时，调整所述机器人本体上多自由度机械臂的位姿，并打开多自由度机械臂上的摄像装置，以通过所述摄像装置进行拍摄图像。
[0015]本专利技术第二方面提供了一种田间路径信息采集用的智能机器人的采集方法，应用于任一项所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，包括以下步骤：
[0016]通过无线遥感技术获取田间环境的图像信息，并对所述田间环境的图像信息进行图像的滤波、去噪处理，以得到处理后的预设图像信息；
[0017]从所述处理后的预设图像信息提取出特征轮廓线，并根据所述特征轮廓线建立田间三维模型图；
[0018]基于所述田间三维模型图得到路径行驶图，以通过所述路径行驶图控制机器人本体进行移动，并获取当前机器人本体的位置信息；
[0019]判断所述位置信息是否在预设位置区域之内，若在，则打开所述多自由机械臂上的摄像装置。
[0020]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，判断所述位置信息是否在预设位置区域之内，具体包括以下步骤：
[0021]通过图像数据处理模块获取当前机器人本体所在位置的图像信息；
[0022]基于神经网络建立图像数据处理模块，并将田间三维模型图导入所述图像数据处理模块中训练，以得到训练好的图像数据处理模块；
[0023]将所述当前机器人本体所在位置的图像信息导入所述图像数据处理模块中，得到识别结果；
[0024]判断所述识别结果是否为预设识别结果；
[0025]若是，则将该机器人本体所在的位置标记为拍摄区域，并传输拍摄信号至图片拍摄控制终端。
[0026]进一步地，本专利技术的一个较佳实施例中，所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人的采集方法，还包括以下步骤：
[0027]获取拍摄区域的位置信息；
[0028]通过定位模块获取当前所述机器人本体的位置信息，并将拍摄区域的位置信息与所述当前所述机器人本体的位置信息进行对比，以得到位置偏差率；
[0029]判断所述位置偏差率是否大于预设位置偏差率阈值；
[0030]若是，则调整多自由度机械臂上摄像装置的位姿，以通过所述摄像装置进行拍摄图像。
[0031]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
[0032]本专利技术通过无线遥感技术获取田间环境的图像信息，并对所述田间环境的图像信息进行图像的滤波、去噪处理，以得到处理后的预设图像信息；从所述处理后的预设图像信息提取出特征轮廓线，并根据所述特征轮廓线建立田间三维模型图；基于所述田间三维模型图得到路径行驶图，以通过所述路径行驶图控制机器人本体进行移动，并获取当前机器人本体的位置信息；判断所述位置信息是否在预设位置区域之内，若在，则打开所述多自由机械臂上的摄像装置。机器人本体就可以按照该田间三维模型中的行驶道路路径图进行行驶，这能够按照预先规划的行驶图进行行驶，使得机器人在采集田间信息时能够有次序的进行，进而对田间路径信息的图像采集提供给其他工作器械，利用机器代替人工，能够减少工作人员对田间路径信息采集工作的劳动强度，适合大面积作业。通过当前所述机器人本体的位置信息以及所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，包括机器人本体，所述机器人本体上设置有多自由度机械臂，所述多自由度机械臂上设置有摄像装置，所述机器人本体上设置有路径行驶模块，所述路径行驶模块能够通过无线遥感技术对田间环境进行构建田间三维模型图，并从所述田间三维模型图提取出路径行驶图，所述机器人本体根据所述路径行驶图进行行驶；所述机器人本体上设置有定位模块，所述定位模块能够与远程控制终端进行通讯，当所述机器人本体移动至路径行驶图中的预设位置区域时，根据所述机器人本体与预设位置区域的位置关系调整所述多自由度机械臂的位姿，并通过所述多自由度机械臂上设置的摄像装置采集田间预设位置区域的最佳拍摄图像，以获得田间预设位置区域的图像信息。2.根据权利要求1所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，通过无线遥感技术获取田间环境的图像信息，并经过图像的滤波、去噪处理，以识别出预设图像信息，并从所述预设图像信息提取出特征轮廓线，根据所述特征轮廓线建立田间三维模型图。3.根据权利要求1所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，所述机器人本体在工作的过程中，根据所述机器人本体与预设位置区域的位置关系运动至预设区域范围内，驱动所述多自由度机械臂运动，以使得所述摄像装置能够朝向预设位置进行拍摄图片。4.根据权利要求1所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，所述多自由度机械臂设置有快速更换夹头，以实现对摄像装置的快速更换。5.根据权利要求1所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，所述定位模块能够获取当前所述机器人本体的位置信息，并将所述位置信息导入所述田间三维模型图中，当所述机器人本体移动至预设位置区域时，摄像装置在预设位置区域进行拍摄图像。6.根据权利要求1所述的一种田间路径信息采集用的智能机器人，其特征在于，所述机器人本体上还设置有图像数据处理模块，所述图像数据处理模块用于田间路径图像信息的识别，以得到识别结果。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀国，慕文静，刘通，郑晓，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：