一种全自动无人值守多功能大棚农业机器人.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114895736A(43)申请公布日2022.08.12(21)申请号202210658479.2(22)申请日2022.06.11(71)申请人兰州大学地址730000甘肃省兰州市城关区天水南路222号兰州大学(72)发明人周庆国陈越苟煜春姜雪涛江梅雨白鹏宇(51)Int.Cl.G05D27/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种全自动无人值守多功能大棚农业机器人(57)摘要本发明提出了一种用于大棚的全自动无人值守多功能农业机器人解决办法，涉及电子技术和智能农业领域。主要包括，无线通讯模块、传感器数据采集模块、图像识别模块、操作模块。本发明实现了无人值守全自动智能农业机器人，定时进入地里巡视，向终端传递传感器模块收集的植物生长各项环境数据，以及图像采集模块收集的植物生长数据，并将传感器数据和图像采集模块数据传送给终端进行分析，继而给机械臂操作模块下达动作指令，完成指定功能。本发明中的小型农业机器人，可以通过分析环境和植物当前状态，实现精准作业，满足了精准农业的高精度和低误苗率的要求。CN114895736ACN114895736A权利要求书1/1页1.一种全自动无人值守多功能大棚农业机器人，它包括终端设备、通信模块、电源模块、传感器数据采集模块、图像识别模块、机械臂操作模块，其特征在于：终端设备，用于分析各模块传回的数据，并下达指令使机器人行进，并使操作模块工作；无线通讯模块，用于与终端设备和其他模块之间建立无线连接；电源模块，与无线通讯模块、传感器模块和操作模块连接，用于为无线通讯模块、传感器模块和操作模块提供电源；传感器数据采集模块，用于收集植物生长环境的各项数据；图像识别模块，与终端设备连接，用于收集植物生长状态和健康状态，并传回中断进行分析；操作模块，与无线通讯模块连接，用于通过无线通讯模块连接接收终端设备发送的操作指示，并向终端设备发送操作结果信息；全自动无人值守，通过各个模块反馈协调作业，实现无人值守的精准农业。2.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于框架的稳定性，及其实用性，3030工业铝型材四面凹槽框架保证了机器人整体架构的稳定性，且便于在机器人上固定各个模块，可按照需求添加任意模块。3.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于三轴滑台可控制机械臂移动到西药操作的植物位置，并且辅助机械别的操作；也可以控制浇水撒药通道移动到其对应位置，实现精准浇水和给药。4.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于无线通讯模块，包括WiFi模块、蓝牙模块、thread网络等，用于与终端设备，以及图像采集模块、传感器模块和操作模块与终端的互相连接。5.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于传感器模块，包括环境温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器、水位传感器等。其中温湿度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器位于机器人上，对植物生长所处的环境温湿度、光照强度、二氧化碳浓度进行监测。6.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于图像识别模块，包括一个单目相机，用于识别植物位置，植物是否正在或将遭受虫害，以及植物处于何种生长阶段；为精准播种、浇水、施肥以及撒药提供了视野，并结合植物所处生长时期，确定其所需浇水施肥量，给作物提供最适宜的生长环境。7.根据权利要求1所述的全自动无人值守多功能大棚农业机器人，其特征在于操作模块，包括定点浇水的水枪，撒药的药箱，以及用于拔除杂草的机械臂；通过无线通讯模块接收终端设备发送的操作指示，根据所述操作指示对机械臂进行操作，通过三轴滑台调节机械臂的操作位置，以实现进行定点浇水、给肥和撒药的操作，并通过无线通讯模块向终端设备发送操作结果信息。2CN114895736A说明书1/3页一种全自动无人值守多功能大棚农业机器人技术领域[0001]本发明涉及电子技术和智能农业领域，涉及一种应用于大棚、园艺等领域的全自动无人值守多功能农业机器人。背景技术[0002]随着互联网产业以及农业的日益发展，农业机械化、智能化发展是大势所趋。到2020年我国主要农作物耕种综合机械化水平超过65％，粮食作物生产基本实现机械化。针对现代农业生产中普遍存在的农药污染、土壤侵蚀和基因退化等问题，世界各国越来越重视现代农业的永续化和生态化，精准农业这一新的农业发展方向成为当今农业的热门话题。精准农业一般通过自动化方法对田间植物进行检测，并根据它们的标签和位置除草或施肥，自动调整局部生态环境，在尽量不使用化学制剂的前提下提高农业产量。但传统检测方法在部署前一般需