温室巡检机器人

1.本发明涉及农业机器人技术领域，尤其涉及一种温室巡检机器人。


背景技术：

[0002][0003]
目前市场上的已存在多款农业检测机器人，如terrasentia农作物监测机器人、日本洋马smash机器人、福建人工智能5g农业机器人，但即使是功能较为单一的环境监测机器人价格也在万元级及以上，并且均不具备多地形自适应行走功能。与此同时，市面上的巡检机器人仍需要进行一定量的人工干预和辅助，帮助机器人完成指定功能。
[0004]
综上所述，目前市场上已有的农业检测机器人，体积大、成本高，并且需要人工干预，操作难度高。


技术实现要素：

[0005]
针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种温室巡检机器人，克服当前我国农业机器人作业对象娇嫩、作业环境复杂多变、作业空间有限的问题，具备多地形自适应行走功能，体积小，性价比高，移动、探测、传输模块都封装完整，能够在温室中独立自主作业并收集农作物成熟度信息。
[0006]
为了实现上述目的，本发明提供一种温室巡检机器人，包括一升降机构、一履带行进机构、一轮式行进机构和一摄像机构；所述履带行进机构通过所述升降机构连接于所述轮式行进机构上；所述摄像机构连接于所述履带行进机构上。
[0007]
优选地，所述升降机构包括一滚珠丝杠、一第一角铁和一钢板；所述滚珠丝杠固定于所述轮式行进机构上；所述第一角铁通过所述钢板连接所述滚珠丝杠的传动块；所述第一角铁连接所述履带行进机构。
[0008]
优选地，所述履带行进机构包括两履带机构和一履带平台；所述履带机构固定于所述履带平台的两侧；所述第一角铁连接所述履带平台；每一所述履带机构包括一驱动轮、一轴连器、一电机固定座、一三角钢板、一第二角铁、一履带和两导轮；所述驱动轮枢接于所述三角钢板的一顶角部并通过所述轴连器与一驱动电机传动连接；所述驱动电机通过所述电机固定座固定于所述三角钢板；所述三角钢板通过所述第二角铁固定于所述履带平台；两所述导轮枢接于所述三角钢板的底部的两所述顶角部；所述履带套设于所述驱动轮和所述导轮外；所述履带平台形成与所述滚珠丝杠配合的第一镂空部。
[0009]
优选地，所述轮式行进机构包括若干微型直流减速电机、若干电机固定架、一轮式平台和四车轮；所述微型直流减速电机通过所述电机固定架固定于所述轮式平台；所述车轮设置于所述轮式平台两侧并与所述微型直流减速电机传动连接；所述轮式平台设置于所述履带平台下方；所述滚珠丝杠固定于所述轮式平台上；所述履带平台形成与所述车轮配合的第二镂空部。
[0010]
优选地，所述摄像机构包括一摄像头、一相机支架、一旋转云台和若干第三角铁；
所述摄像头通过所述相机支架连接于所述旋转云台上；所述旋转云台通过所述第三角铁固定于所述履带平台上。
[0011]
优选地，所述摄像头通过一图像传输芯片与一统计学计算程序连接；所述统计学计算程序处理回传的图像，通过预设的一视觉处理算法得到成熟度等级，将所述成熟度等级信息输入一mysql云端数据库，所述mysql云端数据库储存的数据与一grafana网站后台相连接，所述grafana网站后台自动调用储存数据进行可视化图表建设。
[0012]
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：
[0013]
本发明具有创新性的机械变形结构、视觉识别算法、信息采集与交互系统，具备多地形自适应行走功能、果蔬成熟度高精度识别功能、信息自采集与云平台上传功能；可以同时适应硬质地面和松软田垄；体积小，性价比高，移动、探测、传输模块都封装完整，使用者只需要启动机器人即可获取数据，具有重要的现实意义与实用价值。
附图说明
[0014]
图1为本发明实施例的温室巡检机器人的第一视角的结构示意图；
[0015]
图2为本发明实施例的温室巡检机器人的第二视角的结构示意图；
[0016]
图3为本发明实施例的温室巡检机器人的侧视图；
[0017]
图4为本发明实施例的成熟度信息采集模块流程图。
具体实施方式
[0018]
下面根据附图图1～图4，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好地理解本发明的功能、特点。
[0019]
请参阅图1～图4，本发明实施例的一种温室巡检机器人，包括一升降机构21、一履带行进机构22、一轮式行进机构23和一摄像机构24；履带行进机构22通过升降机构21连接于轮式行进机构23上；摄像机构24连接于履带行进机构22上。
[0020]
升降机构21包括一滚珠丝杠1、一第一角铁2和一钢板16；滚珠丝杠1固定于轮式行进机构23上；第一角铁2通过钢板16连接滚珠丝杠1的传动块；第一角铁2连接履带行进机构22。
[0021]
履带行进机构22包括两履带机构和一履带平台7；履带机构固定于履带平台7的两侧；第一角铁2连接履带平台7；每一履带机构包括一驱动轮5、一轴连器4、一电机固定座17、一三角钢板18、一第二角铁19、一履带3和两导轮6；驱动轮5枢接于三角钢板18的一顶角部并通过轴连器4与一驱动电机传动连接；驱动电机通过电机固定座17固定于三角钢板18；三角钢板18通过第二角铁19固定于履带平台7；两导轮6枢接于三角钢板18的底部的两顶角部；履带3套设于驱动轮5和导轮6外；履带平台7形成与滚珠丝杠1配合的第一镂空部。驱动轮5上设置有连接柱15。
[0022]
轮式行进机构23包括若干微型直流减速电机9、若干电机固定架10、一轮式平台11和四车轮8；微型直流减速电机9通过电机固定架10固定于轮式平台11；车轮8设置于轮式平台11两侧并与微型直流减速电机9传动连接；轮式平台11设置于履带平台7下方；滚珠丝杠1固定于轮式平台11上；履带平台7形成与车轮8配合的第二镂空部。本实施例中，微型直流减速电机9采用jga25-370电机。
[0023]
履带平台7位于轮式平台11上方，履带平台7与轮式平台11之间的相对距离由滚珠丝杠1调控，履带平台7与轮式平台11均为304不锈钢板。
[0024]
摄像机构24包括一摄像头12、一相机支架13、一旋转云台14和若干第三角铁20；摄像头12通过相机支架13连接于旋转云台14上；旋转云台14通过第三角铁20固定于履带平台7上。旋转云台14旋转从而改变摄像头12的拍摄角度。
[0025]
摄像头12通过一图像传输芯片与一统计学计算程序连接；统计学计算程序处理回传的图像，通过预设的一视觉处理算法得到成熟度等级，将成熟度等级信息输入一mysql云端数据库，mysql云端数据库储存的数据与一grafana网站后台相连接，grafana网站后台自动调用储存数据进行可视化图表建设。
[0026]
还包括一成熟度信息采集模块，成熟度信息采集模块由通信模块、gps定位模块、图像采集模块和信息处理模块四部分构成。通信模块通过wifi连接实现，gps模块由北斗定位器构成，图像采集模块由摄像机构24构成。当温室巡检机器人行进到gps模块指定的目标地点后，自主选择拍摄角度，通过传输芯片向终端发送rtsp视频流的同时发送拍摄指令，终端对实时视频流进行截取，将截取的图片导入视觉处理算法中进行处理，通过颜色空间转换、颜色过滤、轮廓识别、轮廓信息统计学处理等算法得到所需成熟度信息。
[0027]
将温室划分为多个区域，机器人在每个区域拍照若干次，一个区域的照片作为该区域的估计样本，通过样本估计该区域的成熟度等级。由程序自动将区域对应的成熟度等级存入mysql云端数据库中进行储存。grafana网站自动调用mysql数据库中的实时数据进行图表的绘制，每一个图表代表着一片区域的成熟度等级。
[0028]
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种温室巡检机器人，其特征在于，包括一升降机构(21)、一履带行进机构(22)、一轮式行进机构(23)和一摄像机构(24)；所述履带行进机构(22)通过所述升降机构(21)连接于所述轮式行进机构(23)上；所述摄像机构(24)连接于所述履带行进机构(22)上。2.根据权利要求1所述的温室巡检机器人，其特征在于，所述升降机构(21)包括一滚珠丝杠(1)、一第一角铁(2)和一钢板(16)；所述滚珠丝杠(1)固定于所述轮式行进机构(23)上；所述第一角铁(2)通过所述钢板(16)连接所述滚珠丝杠(1)的传动块；所述第一角铁(2)连接所述履带行进机构(22)。3.根据权利要求2所述的温室巡检机器人，其特征在于，所述履带行进机构(22)包括两履带机构和一履带平台(7)；所述履带机构固定于所述履带平台(7)的两侧；所述第一角铁(2)连接所述履带平台(7)；每一所述履带机构包括一驱动轮(5)、一轴连器(4)、一电机固定座(17)、一三角钢板(18)、一第二角铁(19)、一履带(3)和两导轮(6)；所述驱动轮(5)枢接于所述三角钢板(18)的一顶角部并通过所述轴连器(4)与一驱动电机传动连接；所述驱动电机通过所述电机固定座(17)固定于所述三角钢板(18)；所述三角钢板(18)通过所述第二角铁(19)固定于所述履带平台(7)；两所述导轮(6)枢接于所述三角钢板(18)的底部的两所述顶角部；所述履带(3)套设于所述驱动轮(5)和所述导轮(6)外；所述履带平台(7)形成与所述滚珠丝杠(1)配合的第一镂空部。4.根据权利要求3所述的温室巡检机器人，其特征在于，所述轮式行进机构(23)包括若干微型直流减速电机(9)、若干电机固定架(10)、一轮式平台(11)和四车轮(8)；所述微型直流减速电机(9)通过所述电机固定架(10)固定于所述轮式平台(11)；所述车轮(8)设置于所述轮式平台(11)两侧并与所述微型直流减速电机(9)传动连接；所述轮式平台(11)设置于所述履带平台(7)下方；所述滚珠丝杠(1)固定于所述轮式平台(11)上；所述履带平台(7)形成与所述车轮(8)配合的第二镂空部。5.根据权利要求4所述的温室巡检机器人，其特征在于，所述摄像机构(24)包括一摄像头(12)、一相机支架(13)、一旋转云台(14)和若干第三角铁(20)；所述摄像头(12)通过所述相机支架(13)连接于所述旋转云台(14)上；所述旋转云台(14)通过所述第三角铁(20)固定于所述履带平台(7)上。6.根据权利要求5所述的温室巡检机器人，其特征在于，所述摄像头(12)通过一图像传输芯片与一统计学计算程序连接；所述统计学计算程序处理回传的图像，通过预设的一视觉处理算法得到成熟度等级，将所述成熟度等级信息输入一mysql云端数据库，所述mysql云端数据库储存的数据与一grafana网站后台相连接，所述grafana网站后台自动调用储存数据进行可视化图表建设。

技术总结
本发明提供一种温室巡检机器人，包括一升降机构、一履带行进机构、一轮式行进机构和一摄像机构；所述履带行进机构通过所述升降机构连接于所述轮式行进机构上；所述摄像机构连接于所述履带行进机构上。本发明的一种温室巡检机器人，克服当前我国农业机器人作业对象娇嫩、作业环境复杂多变、作业空间有限的问题，具备多地形自适应行走功能，体积小，性价比高，移动、探测、传输模块都封装完整，能够在温室中独立自主作业并收集农作物成熟度信息。立自主作业并收集农作物成熟度信息。立自主作业并收集农作物成熟度信息。


技术研发人员：单奕昕 郑凯文 艾迪 李卓航
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/13