【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业多机器人，具体涉及一种面向果林管理的多机器人协同作业系统。
技术介绍
1、基于人工的果林管理模式，存在劳动力成本高、效率低、受自然环境约束等问题，难以满足现代大型化、商业化果林管理对健康巡检、除草、灭虫等问题提出的全天候、低成本、高效率的作业需求。随着5g、云计算、大数据和人工智能等新一代信息技术与农业技术的深度融合发展，果林机器人已经在果林管理作业的多个环节得到应用。
2、目前市面上的农业机器人都是针对农业生产过程中的某一环节或某环节中的某一项工作进行设计开发的，其工作性质较为单一，难以满足大型果林管理对健康巡检、除草、灭虫等问题提出的全天候、全流程的作业需求。而采用多个机器人协同作业，借助无线通信、传感器网络以及数据交互等技术手段，驱使具备不同功能的机器人进行信息共享和协作作业，可实现更高效、更精确和更灵活的果林管理作业。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对传统的果林管理模式，难以满足现代大型化、商业化果林管理的需求，提供一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，通过不同机器人之间的联动作业模式进行果林管理，改善大型果林管理涉及的效率、质量和成本问题，实现智能化果林管理。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，包括人机交互模块、信息交互中心和机器人模块；所述信息交互中心与人机交互模块和机器人模块进行实时通信，对收集数据进行分析，做出决策；所述人机交互模块用于实现管理员对各机器人与果林状
3、在本专利技术一实施例中，所述人机交互模块，对包括果林整体地图形貌，果实成长状态，杂草、虫害数量及位置，机器人作业位置，机器人剩余电量，闲置机器人数量进行可视化处理，管理员能够通过手机或电脑随时了解果林动态；有突发情况时，能够强制修改工作指令或线下人为干预。
4、在本专利技术一实施例中，所述信息交互中心利用wifi局域网进行图片数据、视频数据以及导航数据实时传输，并进行信息共享。
5、在本专利技术一实施例中，所述信息交互中心通过对机器人模块的巡检机器人传回的果林信息进行分析，进行地图建模，利用图像处理技术识别并定位包括杂草、虫害的位置，然后进行路径规划，调度机器人作业，与管理员交互。
6、在本专利技术一实施例中，所述地图建模通过gis地图获取果林环境基本信息，借助常用栅格法完成果林二维地图的构建。
7、在本专利技术一实施例中，所述路径规划采用混合路径规划方式，根据起点和终点位置进行全局路径规划，按预定路径行走过程中，遇到障碍物，调用局部规划算法进行规避，往复循环，直到到达指定位置。
8、在本专利技术一实施例中，所述机器人调度采用一种基于拍卖的动态任务分配方法murdoch法，根据各机器人对相应任务的匹配度，进行分配，中标的机器人需在一定时限内，完成任务；执行任务过程中，信息交互中心与机器人进行定期交流，直到任务完成。
9、在本专利技术一实施例中，所述管理员交互通过ai算法对果林状态进行综合分析，针对果林现状提出合理建议；当工作过程中的机器人出现故障，对管理员做出及时反馈。
10、在本专利技术一实施例中，所述机器人模块采用通用模块化接口技术，以agv小车为载体，搭载执行不同功能的装置，引入巡检、除草、灭虫、剪枝、施肥机器人，满足果林正常巡检需求。
11、在本专利技术一实施例中，所述系统操作方法包括如下步骤：
12、step1、根据人为设置指令，巡检机器人定期对果林进行巡检，将拍摄果林信息上传到信息交互中心进行数据分析；
13、step2、信息交互中心进行地图建模，识别并定位杂草虫害位置与数量，规划路径，调度机器人作业，并反馈管理员；
14、step3、各机器人在行任务过程中，当检测到自身电量低于安全阀值时，则优先返回充电站进行充电，并向信息交互中心反馈，调度其他机器人进行协同工作；
15、step4、管理员对各机器人与果林状态进行实时监测，能够根据主观意愿对工作指令进行修改，并在突发情况下进行人为干预。
16、相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
17、1、本专利技术提出了模块化机器人系统方案，可进行针对性作业，优化资源利用。通过更换或添加不同模块来适应不同的需求，解决了传统果林管理中机器人不能适应多种任务的问题，提高了平台的灵活性和适应性。
18、2、本专利技术提出了一种基于多机器人协同作业的果林管理方案，实现果林巡检、除草、灭虫、剪枝等功能，解决了果林管理中的效率低、劳动强度大和监测机制不健全等问题，实现果林的可持续发展和优质产出。
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1.一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，包括人机交互模块、信息交互中心和机器人模块；所述信息交互中心与人机交互模块和机器人模块进行实时通信，对收集数据进行分析，做出决策；所述人机交互模块用于实现管理员对各机器人与果林状态进行实时监测，突发情况下修改工作指令；所述机器人模块采用通用的模块化接口技术，引入各种功能不同的机器人。
2.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述人机交互模块，对包括果林整体地图形貌，果实成长状态，杂草、虫害数量及位置，机器人作业位置，机器人剩余电量，闲置机器人数量进行可视化处理，管理员能够通过手机或电脑随时了解果林动态；有突发情况时，能够强制修改工作指令或线下人为干预。
3.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述信息交互中心利用WIFI局域网进行图片数据、视频数据以及导航数据实时传输，并进行信息共享。
4.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述信息交互中心通过对机器人模块的巡检机器人传回的果林信息
5.根据权利要求4所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述地图建模通过GIS地图获取果林环境基本信息，借助常用栅格法完成果林二维地图的构建。
6.根据权利要求4所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述路径规划采用混合路径规划方式，根据起点和终点位置进行全局路径规划，按预定路径行走过程中，遇到障碍物，调用局部规划算法进行规避，往复循环，直到到达指定位置。
7.根据权利要求4所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述机器人调度采用一种基于拍卖的动态任务分配方法MURDOCH法，根据各机器人对相应任务的匹配度，进行分配，中标的机器人需在一定时限内，完成任务；执行任务过程中，信息交互中心与机器人进行定期交流，直到任务完成。
8.根据权利要求4所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述管理员交互通过AI算法对果林状态进行综合分析，针对果林现状提出合理建议；当工作过程中的机器人出现故障，对管理员做出及时反馈。
9.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述机器人模块采用通用模块化接口技术，以AGV小车为载体，搭载执行不同功能的装置，引入巡检、除草、灭虫、剪枝、施肥机器人，满足果林正常巡检需求。
10.根据权利要求1-9任一所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述系统操作方法包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，包括人机交互模块、信息交互中心和机器人模块；所述信息交互中心与人机交互模块和机器人模块进行实时通信，对收集数据进行分析，做出决策；所述人机交互模块用于实现管理员对各机器人与果林状态进行实时监测，突发情况下修改工作指令；所述机器人模块采用通用的模块化接口技术，引入各种功能不同的机器人。
2.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述人机交互模块，对包括果林整体地图形貌，果实成长状态，杂草、虫害数量及位置，机器人作业位置，机器人剩余电量，闲置机器人数量进行可视化处理，管理员能够通过手机或电脑随时了解果林动态；有突发情况时，能够强制修改工作指令或线下人为干预。
3.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述信息交互中心利用wifi局域网进行图片数据、视频数据以及导航数据实时传输，并进行信息共享。
4.根据权利要求1所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述信息交互中心通过对机器人模块的巡检机器人传回的果林信息进行分析，进行地图建模，利用图像处理技术识别并定位包括杂草、虫害的位置，然后进行路径规划，调度机器人作业，与管理员交互。
5.根据权利要求4所述的一种面向果林管理的多机器人协同作业系统，其特征在于，所述地...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪建，鲁玉，张俊，葛姝翌，彭博锴，丁一，屈廉洁，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：
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