CN102379277A - 智能驱鸟机器人 - Google Patents

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郑文刚
邱权
冯青春
姜凯
郭瑞
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Abstract

本发明公开了一种智能驱鸟机器人，涉及机器人领域。所述智能驱鸟机器人包括：主体和设置在所述主体上的探测装置、控制装置和驱鸟装置；所述探测装置，用于获得所述主体的位置信息，以及所述主体前进路线上的障碍物信息，并将所述位置信息和障碍物信息发送给所述控制装置；所述控制装置，用于根据所述位置信息和障碍物信息，结合其内置的角度势场法避障算法进行计算分析，根据分析结果控制所述主体的运行，以及向所述驱鸟装置发送控制信息；所述驱鸟装置，用于按照所述控制信息执行驱鸟动作。所述智能驱鸟机器人，机动灵活，支持自主巡逻模式和遥控模式两种驱鸟作业模式，有效降低了驱鸟花费和工作人员的工作强度，并且驱鸟效果持久有效。

Description

智能驱鸟机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术领域，特别涉及一种智能驱鸟机器人。
背景技术
机场飞鸟问题对飞行安全造成了严重影响。现有的驱鸟方法很多，包括猎枪捕杀、药物毒杀、捕鸟网、驱鸟粘胶、彩色风轮、驱鸟专用车等。这些方法各有特点，但是由于鸟类的活动性和适应性强，都存在当时有效、长期效果不佳的情况，造成了驱鸟花费巨大、驱鸟效果无法持久等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种智能驱鸟机器人，以克服现有驱鸟花费巨大、驱鸟效果无法持久的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种智能驱鸟机器人，其包括：主体100和设置在所述主体100上的探测装置200、控制装置300和驱鸟装置400；
所述探测装置200，用于获得所述主体100的位置信息，以及所述主体100前进路线上的障碍物信息，并将所述位置信息和障碍物信息发送给所述控制装置300；
所述控制装置300，用于根据所述位置信息和障碍物信息，结合其内置的角度势场法避障算法进行计算分析，根据分析结果控制所述主体100的运行，以及根据所述位置信息向所述驱鸟装置400发送控制信息；
所述驱鸟装置400，用于按照所述控制信息进行驱鸟。
优选地，所述驱鸟装置400包括超声波驱鸟器401和音频驱鸟器402。
优选地，所述音频驱鸟器402中存储能够轮换使用的多种不同的驱鸟音频。
优选地，所述控制装置300采用计算机；所述计算机通过人机交互界面接收用户指令，根据所述用户指令，控制所述主体100按照自主巡逻模式运行，以及控制所述驱鸟装置400的动作执行；所述计算机运行VxWorks或者QNX操作系统。
优选地，所述探测装置200包括定位单元201和避障单元202。
优选地，所述定位单元201包括用于通过经纬度确定所述主体100位置的GPS接收器2011，以及根据运动状态确定所述主体100位置的惯性传感器2012。
优选地，所述惯性传感器2012包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计。
优选地，所述避障单元202包括机器视觉相机2021和激光测距仪2022；所述机器视觉相机2021和激光测距仪2022互相配合，用以发现所述主体100前进路线上的障碍物和监测所述主体100的周围环境。
优选地，所述主体100包括动力单元；所述动力单元包括4个车轮101，每个所述车轮101均由一台24V直流电机单独驱动。
优选地，所述机器人还包括遥控装置500和通讯装置600；
所述遥控装置500用于通过所述通讯装置600远程向所述控制装置300发送用户指令，以控制所述主体100按照遥控模式运行；
并且所述遥控装置500采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示所述机器人的运动速度、航向、与目标点距离、周围障碍物情况以及下一作业，并且提示用户输入下一用户指令。
(三)有益效果
本发明的智能驱鸟机器人，机动灵活，支持自主巡逻模式和遥控模式两种驱鸟作业模式，有效降低了驱鸟花费和工作人员的工作强度，并且驱鸟效果持久有效。并且，本发明的智能驱鸟机器人采用超声波驱鸟和音频驱鸟相结合的方式，在保证驱鸟范围的同时，还保证了驱鸟的快速性和持久有效性。
附图说明
图1是本发明实施例所述的智能驱鸟机器人的外形结构示意图；
图2是本发明实施例所述的智能驱鸟机器人的模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例所述的智能驱鸟机器人的外形结构示意图；图2是本发明实施例所述的智能驱鸟机器人的模块结构示意图。如图1和图2所示，所述机器人包括主体100，以及设置在所述主体100上的探测装置200、控制装置300、驱鸟装置400和通讯装置600。
所述主体100包括动力单元，所述动力单元包括4个车轮101，每个所述车轮101均由一台24V直流电机单独驱动，差速转向。所述直流电机采用充电电池供电。所述充电电池的输出电压为直流24V，并且采用模块化设计，可以方便的取出充电和替换，以保证所述机器人能够连续的工作。
所述探测装置200进一步包括定位单元201和避障单元202。所述定位单元201优选地设置在所述主体100的内部(图1中未示出)，以保证所述定位单元201的安全性和稳定性。
所述定位单元201进一步包括GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器2011和惯性传感器2012。所述GPS接收器2011用于根据接收到的GPS信号中的经纬度数据确定所述主体100的当前位置。所述惯性传感器2012依据惯性原理测定所述主体100的运动状态，根据所述运动状态进而计算得到所述主体100的当前位置。所述惯性传感器2012进一步包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计。
所述避障单元202进一步包括机器视觉相机2021和激光测距仪2022。所述机器视觉相机2021和激光测距仪2022互相配合，用于发现所述主体100前进路线上的障碍物和监测所述主体100周围环境。
所述探测装置200还用于将所述定位单元201获得所述主体100的位置信息以及所述避障单元202获得的障碍物信息、周围环境信息，发送给所述控制装置300。
所述控制装置300接收所述位置信息、障碍物信息和周围环境信息，根据所述位置信息和障碍物信息，结合其内置的角度势场法避障算法进行计算分析，进而控制所述主体100按照自主巡逻模式运行，并且保证所述主体100在运行过程中自主避障；所述控制装置300还根据所述位置信息和周围环境信息控制所述驱鸟装置400执行驱鸟动作。
所述控制装置300采用计算机，并通过总线连接所述探测装置200、主体100、驱鸟装置300和通讯装置600。所述计算机运行VxWorks或者QNX操作系统，通过所述计算机的人机交互界面，用户可以输入自主巡逻指令，所述机器人将按照所述自主巡逻指令自动执行巡逻驱鸟动作。
所述驱鸟装置400用于按照所述控制装置300的控制信息执行驱鸟动作。所述驱鸟装置400进一步包括超声波驱鸟器401和音频驱鸟器402。所述超声波驱鸟器401功率高，保证较大的驱鸟范围；所述音频驱鸟器402存储多种不同的驱鸟音频，并且对所述驱鸟音频采用定期轮换的使用方式，通过扩大所述驱鸟音频的存储量延长轮换时间，保证了驱鸟效果持久有效。
所述机器人还包括通讯装置600和遥控装置500。所述通讯装置600通过无线通讯方式，保证用户能够通过所述遥控装置500控制所述主体100按照遥控模式运行，以及控制所述驱鸟装置400驱鸟。所述遥控装置500优选地采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示所述机器人的运动速度、航向、与目标点距离、周围障碍物情况以及下一作业，并且提示用户输入下一用户指令。
所述机器人可以在机场内进行驱鸟作业，到达飞鸟出现频繁的区域，用驱鸟设备进行驱鸟，具有机动灵活、反应快速的实用特点。所述机器人的工作模式有自主巡逻模式和遥控模式两种。在自主巡逻模式下，所述机器人可以根据操作员预先设定的路线、工作点和驱鸟动作，自主进行巡逻驱鸟，即自主从一个驱鸟点运动到下一个驱鸟点，并且在运动过程中自主探测和躲避障碍物，到达驱鸟点后，自动打开所述驱鸟装置400进行驱鸟，持续一段时间后，关闭所述驱鸟装置400，赶往下一驱鸟工作位置，如此循环；在遥控模式下，所述机器人由操作员通过所述遥控装置500直接控制，到达操作员期望的位置后，由操作员发送指令控制所述驱鸟装置400的使用。
本发明实施例所述的智能驱鸟机器人，机动灵活，支持自主巡逻模式和遥控模式两种驱鸟作业模式，有效降低了驱鸟花费和工作人员的工作强度，并且驱鸟效果持久有效。并且，本发明实施例所述智能驱鸟机器人采用超声波驱鸟和音频驱鸟相结合的方式，在保证驱鸟范围的同时，同时保证了驱鸟的快速性和持久有效性。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种智能驱鸟机器人，其特征在于，包括：主体(100)和设置在所述主体(100)上的探测装置(200)、控制装置(300)和驱鸟装置(400)；
所述探测装置(200)，用于获得所述主体(100)的位置信息，以及所述主体(100)前进路线上的障碍物信息，并将所述位置信息和障碍物信息发送给所述控制装置(300)；
所述控制装置(300)，用于根据所述位置信息和障碍物信息，结合其内置的角度势场法避障算法进行计算分析，根据分析结果控制所述主体(100)的运行，以及根据所述位置信息向所述驱鸟装置(400)发送控制信息；
所述驱鸟装置(400)，用于按照所述控制信息进行驱鸟。
2.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述驱鸟装置(400)包括超声波驱鸟器(401)和音频驱鸟器(402)。
3.如权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述音频驱鸟器(402)中存储能够轮换使用的多种不同的驱鸟音频。
4.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述控制装置(300)采用计算机；所述计算机通过人机交互界面接收用户指令，根据所述用户指令，控制所述主体(100)按照自主巡逻模式运行，以及控制所述驱鸟装置(400)的动作执行；所述计算机运行VxWorks或者QNX操作系统。
5.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述探测装置(200)包括定位单元(201)和避障单元(202)。
6.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述定位单元(201)包括用于通过经纬度确定所述主体(100)位置的GPS接收器(2011)，以及根据运动状态确定所述主体(100)位置的惯性传感器(2012)。
7.如权利要求6所述的机器人，其特征在于，所述惯性传感器(2012)包括编码器、倾角仪、罗盘和加速度计。
8.如权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述避障单元(202)包括机器视觉相机(2021)和激光测距仪(2022)；所述机器视觉相机(2021)和激光测距仪(2022)互相配合，用以发现所述主体(100)前进路线上的障碍物和监测所述主体(100)的周围环境。
9.如权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述主体(100)包括动力单元；所述动力单元包括4个车轮(101)，每个所述车轮(101)均由一台24V直流电机单独驱动。
10.如权利要求1至9之一所述的机器人，其特征在于，所述机器人还包括遥控装置(500)和通讯装置(600)；
所述遥控装置(500)用于通过所述通讯装置(600)远程向所述控制装置(300)发送用户指令，以控制所述主体(100)按照遥控模式运行；
并且所述遥控装置(500)采用平板电脑，还用于通过人机交互界面显示所述机器人的运动速度、航向、与目标点距离、周围障碍物情况以及下一作业，并且提示用户输入下一用户指令。
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