【技术实现步骤摘要】
一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人及其控制系统
[0001]本专利技术涉及送料机器人
，具体涉及一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人及其控制系统。
技术介绍
[0002]目前,肉鸽养殖已成为继鸡、鸭、鹅之后的第四大家禽,肉鸽饲养作为朝阳产业,对调整农业产业结构、增加农民收益、改善人们饮食结构等方面均具有重大的意义。养鸽业经过20世纪90年代以后的稳步发展,已逐步走向了成熟。但传统肉鸽养殖业属劳动密集型,近年来人工生产成本剧增,养殖收益的比较优势明显下降,以农机科技创新为手段,转变生产方式是促进肉鸽养殖产业可持续发展的必然选择。
[0003]现发展阶段，肉鸽养殖仍然主要依靠工人进行饲喂、清粪等，同时半自动化机械化饲喂方式也占一定比例，但是这两种方式都需要大量的人工投入。现阶段也有研究笼养肉鸽的智能饲喂机器人和送料机器人，其中送料机器人的效率、载重、适应性还是达不到生产的需求，为了提高肉鸽养殖的智能化程度和工作效率，智能饲喂机器人和送料机器人需紧密配合，送料机器人需要满足缺料预判、及时送料、承载量大的需求，因此本专利...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人，其特征在于，包括升降平台(1)，所述升降平台(1)的顶部固定安装有支撑架(2)，所述支撑架(2)的顶部固定安装有框架(3)，所述框架(3)的内部设置有下料机构(31)，所述下料机构(31)的下方设置有定量机构(32)，所述定量机构(32)的下方固定安装有下料漏斗(33)，所述下料漏斗(33)的底部安装有排料机构(5)，所述框架(3)的顶部固定安装有存料仓(4)；所述排料机构(5)包括与下料漏斗(33)底部固定连接的连接管(51)，所述连接管(51)的底部通过轴承转动连接有弯管(52)，所述弯管(52)的端部转动连接有转动管(53)，所述转动管(53)端部转动连接有伸缩软管(54)，所述伸缩软管(54)的端部固定安装有拉动管(56)，所述支撑架(2)上固定安装有平衡板(57)，所述平衡板(57)的底部转动连接有方管(514)，所述方管(514)的顶部通过弧形支撑板与转动管(53)转动连接，所述方管(514)的内部固定安装有伺服电机(516)，所述伺服电机(516)的输出轴上固定安装有丝杆，丝杆上通过螺纹套连接有伸缩方管(515)，所述伸缩方管(515)的顶部通过弧形连接板与拉动管(56)固定连接。2.根据权利要求1所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人,其特征在于，所述方管(514)上固定安装有转动电机(517)，所述转动电机(517)的输出轴上固定安装有小齿轮(518)，所述小齿轮(518)与转动管(53)外部套接的齿环(519)啮合连接，所述转动管(53)的一端内部固定安装有输送螺杆(520)，所述输送螺杆(520)插入伸缩软管(54)。3.根据权利要求2所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人,其特征在于，所述支撑架(2)的一侧固定安装有安装板(58)，所述安装板(58)上固定安装有旋转电机(59)，所述旋转电机(59)的输出轴上固定安装有齿轮一(510)，所述齿轮一(510)与齿轮二(511)啮合连接，所述齿轮二(511)上固定安装有旋转支撑杆(512)，所述旋转支撑杆(512)的顶部与方管(514)连接，所述旋转支撑杆(512)上倾斜安装有斜板(513)，所述斜板(513)与方管(514)连接。4.根据权利要求1所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人,其特征在于，所述下料机构(31)包括固定安装在框架(3)顶部的支撑框(311)，所述支撑框(311)的底部固定安装有两个下料道(312)，每个所述下料道(312)的两侧均转动连接有三角板(315)，两块所述三角板(315)底部之间固定安装有弧形板(317)，所述弧形板(317)与下料道(312)的排料口适配，所述框架(3)上固定安装有驱动电机一(318)，所述驱动电机一(318)通过减速器带动传动轴一(316)转动，所述传动轴一(316)的两端均通过活动板(314)与活动杆一(313)连接，所述活动杆一(313)的端部与三角板(315)活动连接。5.根据权利要求4所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人,其特征在于，所述定量机构(32)包括设置在下料道(312)下方的存料箱(326)，所述存料箱(326)的一侧固定安装有驱动电机二(321)，所述驱动电机二(321)通过减速器带动传动轴二(322)转动，所述传动轴二(322)的两端均通过活动杆三(325)与三角形密封板(324)连接，所述传动轴二(322)的两侧通过竖直设置的传动杆与活动杆二(323)连接，所述活动杆二(323)的两端均与与三角形密封板(324)连接，所述密封板(324)与存料箱(326)底部开口适配。6.根据权利要求1所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人,其特征在于，所述存料仓(4)的内部固定安装有搅拌电机(41)，所述搅拌电机(41)的输出轴底部固定安装有螺旋叶(42)，所述螺旋叶(42)的两侧均固定安装有多根中空的排气搅拌管(43)，所述排气搅
拌管(43)上开设有多个通风孔(44)。7.根据权利要求1所述的一种用于笼养肉鸽的升降式送料机器人的控制系统,其特征在于，包括以下步骤：S1、进制式路径寻优算法模块：步骤一：定义鸽棚的每一个路口为ricj(i∈[0,1]，j∈[0,4]，i、j为整数)，三角形方向为饲喂机器人和送料机器人的运动前进方向；步骤二：当饲喂机器人发送缺料信号后，根据饲喂机器人识别位置信息二维码并上传本地终端，从而获取当前饲喂机器人的具体行与列位置，送料机器人开始规划路径；步骤三：假设饲喂机器人在c1列之间发送缺料信号，再根据识别二维码位置信息确定饲喂机器人运动方向，设定饲喂机器人运动方向为r1
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>r0，则送料机器人不可通过第r0c1路径交点转弯进入第c1列，过此路径交点只能直走；步骤四：在每一个路径交点根据送料机器人的运动方向进行判断直走、左转、右转，每判断一次则路径寻优值向左移动一位并加上当前运动状态位，如在起始位置r0c0有1状态、0状态，饲喂机器人的所在位置是c1列之间，运动方向为r1
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>r0，寻找运动路线有r0c0右转
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>r1 c0左转
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>r1 c1左转、r0c0直走
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>r0c1直走
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>r0c2右转
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>r1 c2右转
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>r1 c1右转、r0c0直走
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>r0c1直走
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>r0c2直走
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>r0c3右转
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>r1 c3右转
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>r1 c2直走
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>r1 c1右转，根据路径寻优值的大小则可以判断出最优路径为022；S2、基于神经网络和云终端的机器人视觉导航模块：SS1、鸽笼行间道路导航方式：步骤一：搭建基于深度学习的目标检测网络，调节送料机器人前端深度相机的角度，采集不同分辨率的鸽笼间道路信息图像：1280*720双目深度分辨率、640*480双目深度分辨率、640*360双目深度分辨率，其中图像分辨率为640*360可以探测到近处鸽笼底部支撑杆三至四根同时也避免探测到鸽笼间道路远处信息，去除冗余的图像数据，最终确定图像分辨率为640*360适合搭建道路yolov5s目标检测网络的需要，并采集640*360的室内鸽子养殖场道路图片8000张，经过图片预处理后制作数据集，数据集按照8∶1∶1的比例随机划分为训练集、验证集和测试集，yolov5s目标检测网络模型在基于python3.6版本的pytroch深度学习框架下进行,主要的依赖库Opencv、Numpy、matlibplot等，所提算法在Window10操作系统运行，CPU为Intel(R)Xeon(R)E5
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2620 V4@2.10GHz，RAM为64G，GPU为NVIDIA GeForce RTX 2080，CUDA和cuDNN分别为10.1和7.6.5，训练迭代过程：读取已加载图像到yolov5s的输入端，采用Mosaic数据增强、自适应锚框计算和图片尺寸处理等方式，Mosaic数据增强是对4张图片按照随机缩放、随机裁剪、随机排布的方式进行拼接，丰富了数据集样本，使网络具有更好的鲁棒性；通过骨干网络进行特征提取，骨干特征提取网络主要包括切片结构、卷积模块、瓶颈层以及SPP模块；输出端以GIoU_loss作为目标边界框回归的损失函数，采用非极大值抑制，提高对多目标框重叠现象的检测能力，并输出包含预测图像中的缺陷位置和分类信息向量，训练后的模型可以准确识别出鸽笼边缘的支撑杆，并且识别效果较好，识别鸽笼两侧边缘支撑杆目标平均各为3根，满足导航线拟合的需要；步骤二：基于C/S架构编写多线程发送与接收图像程序，在移动机器人上搭载j...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱立学，郭晓耿，陈品岚，莫冬炎，赖颖杰，张智浩，张世昂，官金炫，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：
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