CN107860892A - 土壤分析与调查机器人 - Google Patents

土壤分析与调查机器人 Download PDF

Info

Publication number
CN107860892A
CN107860892A CN201711233284.9A CN201711233284A CN107860892A CN 107860892 A CN107860892 A CN 107860892A CN 201711233284 A CN201711233284 A CN 201711233284A CN 107860892 A CN107860892 A CN 107860892A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
soil
control unit
main control
car body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711233284.9A
Other languages
English (en)
Inventor
卢秋红
张国伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI HESHI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
SHANGHAI HESHI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI HESHI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO LTD filed Critical SHANGHAI HESHI INTELLIGENT TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201711233284.9A priority Critical patent/CN107860892A/zh
Publication of CN107860892A publication Critical patent/CN107860892A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/24—Earth materials
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G01N1/08—Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting involving an extracting tool, e.g. core bit
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0255—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using acoustic signals, e.g. ultra-sonic singals
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/0278—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using satellite positioning signals, e.g. GPS
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N2001/021—Correlating sampling sites with geographical information, e.g. GPS

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明为一种土壤分析与调查机器人。土壤分析与调查机器人包括主控单元、分别与控制单元相连的车体行进单元、障碍物检测模块、土壤探钻单元、GPS模块、无线收发模块；所述无线收发模块通过无线网络与远程终端通讯；所述车体行进单元包括车体控制主板、电动驱动模块、轮履模块、油门控制模块、刹车模块，所述车体控制主板分别与所述主控单元、油门控制模块、电动驱动模块、刹车模块相连，所述轮履模块与所述电动驱动模块相连；所述土壤探钻单元包括依次相连的土样采集装置、土壤检测模块、信息采集模块，所述信息采集模块、土样采集装置分别与所述主控单元相连。

Description

土壤分析与调查机器人
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别是公开一种土壤分析与调查机器人。
背景技术
工业发展对土壤的破坏和污染严重影响了人类对土地的利用，土壤取样分析与调查是实施土壤修复的前提。目前国内外在土壤调查和修复尚无相关的机器人应用，现有的土壤取样与调查是一种需要人工操作的非自主的机械设备。此类设备可以对土壤进行取样，但没有传感器，无法进行现场测试，缺乏智能装置，不是机器人。事实上，人工或机器辅助进行检测土壤分析与调查，存在一定的的危险性，而且效率低下。此外，获取的数据不够充分并且与采样位置无相关性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够实现自主定位、精确规划行进路线、并能高效获取取充分的数据并与地理位置自然关联的土壤检测的土壤分析与调查机器人。
本发明是这样实现的：一种土壤分析与调查机器人，其特征在于：包括主控单元、分别与控制单元相连的车体行进单元、障碍物检测模块、土壤探钻单元、GPS模块、无线收发模块；所述无线收发模块通过无线网络与远程终端通讯；
所述车体行进单元包括车体控制主板、电动驱动模块、轮履模块、油门控制模块、刹车模块，所述车体控制主板分别与所述主控单元、油门控制模块、电动驱动模块、刹车模块相连，所述轮履模块与所述电动驱动模块相连；
所述土壤探钻单元包括依次相连的土样采集装置、土壤检测模块、信息采集模块，所述信息采集模块、土样采集装置分别与所述主控单元相连。
所述障碍物检测模块包括与所述主控单元相连的障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器在激光传感器、超声波传感器、或红外传感器中任选一种
所述土壤探钻单元还包括分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连的PH探测头。
所述土壤探钻单元还包括分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连的重金属检测模块。
所述土壤探钻单元还包括与所述信息采集模块相连的气体传感器。
所述主控制单元通过GPS模块定位当前位置和目标点位置；并根据目标点位置控制所述车体行进单元行进到目标点位置；
通过所述障碍物检测模块向主控制单元反馈障碍物信息，主控单元通过反馈的障碍物信息控制车体行进单元避开障碍物并行进至目标点位置；
所述土壤探钻单元通过土样采集装置对目标点位置土壤进行采集，并通过土壤检测模块对采集到的目标点位置土壤进行检测，检测到的土壤信息数据通过信息采集模块发送至主控单元，最后由主控制单元通过无线收发模块发送至远程终端。
所述土壤信息数据包含重金属含量数据、PH值数据、土壤成分数据、土壤位置信息或采样时间信息中的任意一种或几种。
本发明的有益效果是：自动进行土壤取样分析，自动按规划进行土壤调查分析，取样与分析一体化，分析数据自动与土壤地理位置关联，可大幅度提高土壤分析与调查的工作效率，同时保障工作人员的身体健康。
附图说明
图1是本发明方框结构示意图。
图2是本发明实施例一的方框结构示意图。
具体实施方式
根据图1，本发明土壤分析与调查机器人，包括主控单元、分别与控制单元相连的车体行进单元、障碍物检测模块、土壤探钻单元、GPS模块、无线收发模块；所述无线收发模块通过无线网络与远程终端通讯。
所述车体行进单元包括车体控制主板、电动驱动模块、轮履模块、油门控制模块、刹车模块，所述车体控制主板分别与所述主控单元、油门控制模块、电动驱动模块、刹车模块相连，所述轮履模块与所述电动驱动模块相连。所述车体行进单元通过车体控制主板接收所述主控单元的指令，并根据指令直接或间接控制所述电动驱动模块、轮履模块、油门控制模块和刹车模块完成行进动作。
所述土壤探钻单元包括依次相连的土样采集装置、土壤检测模块、信息采集模块，所述信息采集模块、土样采集装置分别与所述主控单元相连。所述土样采集装置完成对目标点的土样采集，通过所述土壤检测模块完成对采集的土样的检测，并将检测数据通过信息采集模块发送至主控制单元。
所述障碍物检测模块包括与所述主控单元相连的障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器在激光传感器、超声波传感器、或红外传感器中任选一种。所述障碍物检测模块检测车体行进单元在行进过程中是否遇到障碍物，若遇到障碍物则将障碍物信息发送至主控制单元，主控制单元控制车体行进单元绕开障碍物，并通过GPS模块重新定位当前位置与目标点位置，得到新的行进路径后，控制车体行进单元行至目标点。
所述土壤探钻单元通过土样采集装置对目标点位置土壤进行采集，并通过土壤检测模块对采集到的目标点位置土壤进行检测，检测到的土壤信息数据通过信息采集模块发送至主控单元，最后由主控制单元通过无线收发模块发送至远程终端。
所述主控制单元通过GPS模块定位当前位置和目标点位置；并根据目标点位置控制所述车体行进单元行进到目标点位置；
通过所述障碍物检测模块向主控制单元反馈障碍物信息，主控单元通过反馈的障碍物信息控制车体行进单元避开障碍物并行进至目标点位置；
所述土壤探钻单元通过土样采集装置对目标点位置土壤进行采集，并通过土壤检测模块对采集到的目标点位置土壤进行检测，检测到的土壤信息数据通过信息采集模块发送至主控单元，最后由主控制单元通过无线收发模块发送至远程终端。
所述土壤信息数据包含重金属含量数据、PH值数据、土壤成分数据中、土壤位置信息或采样时间信息的任意一种或几种。
下面根据具体实施例对本发明作进一步阐述。
实施例一：
根据图2，本实施例的土壤探钻单元还包括PH探测头、重金属检测模块和气体传感器；所述PH探测头分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连；所述重金属检测模块分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连。所述气体传感器与所述信息采集模块相连。所述障碍物检测模块的障碍物检测传感器为激光传感器。其余结构如上述。
所述主控单元控制土壤探钻单元对目标点位置土壤进行采集和检测的同时，通过气体传感器检测环境内的挥发性有机污染气体数据，并将挥发性有机污染气体数据由主控制单元通过无线收发模块发送至远程终端。
本实施例的土壤钻探单元可采用上海合时智能科技有限公司生产的uBot_tc_01型号的土壤钻探模块。
所述的车体行进单元可采用上海合时智能科技有限公司生产的 uBot_SCU_11型号的智能巡检机器人平台。

Claims (7)

1.一种土壤分析与调查机器人，其特征在于：包括主控单元、分别与控制单元相连的车体行进单元、障碍物检测模块、土壤探钻单元、GPS模块、无线收发模块；所述无线收发模块通过无线网络与远程终端通讯；
所述车体行进单元包括车体控制主板、电动驱动模块、轮履模块、油门控制模块、刹车模块，所述车体控制主板分别与所述主控单元、油门控制模块、电动驱动模块、刹车模块相连，所述轮履模块与所述电动驱动模块相连；
所述土壤探钻单元包括依次相连的土样采集装置、土壤检测模块、信息采集模块，所述信息采集模块、土样采集装置分别与所述主控单元相连。
2.根据权利要求 1 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：所述障碍物检测模块包括与所述主控单元相连的障碍物检测传感器，所述障碍物检测传感器在激光传感器、超声波传感器、或红外传感器中任选一种。
3.根据权利要求 1 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：所述土壤探钻单元还包括分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连的PH探测头。
4.根据权利要求 1或3 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：所述土壤探钻单元还包括分别与所述土样采集装置、信息采集模块相连的重金属检测模块。
5.根据权利要求 1或3 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：所述土壤探钻单元还包括与所述信息采集模块相连的气体传感器。
6.根据权利要求 1或2或3 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：
所述主控制单元通过GPS模块定位当前位置和目标点位置；并根据目标点位置控制所述车体行进单元行进到目标点位置；
通过所述障碍物检测模块向主控制单元反馈障碍物信息，主控单元通过反馈的障碍物信息控制车体行进单元避开障碍物并行进至目标点位置；
所述土壤探钻单元通过土样采集装置对目标点位置土壤进行采集，并通过土壤检测模块对采集到的目标点位置土壤进行检测，检测到的土壤信息数据通过信息采集模块发送至主控单元，最后由主控制单元通过无线收发模块发送至远程终端。
7.根据权利要求 6 所述的土壤分析与调查机器人，其特征在于：所述土壤信息数据包含重金属含量数据、PH值数据、土壤成分数据、土壤位置信息或采样时间信息中的任意一种或几种。
CN201711233284.9A 2017-11-30 2017-11-30 土壤分析与调查机器人 Pending CN107860892A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711233284.9A CN107860892A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 土壤分析与调查机器人

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711233284.9A CN107860892A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 土壤分析与调查机器人

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107860892A true CN107860892A (zh) 2018-03-30

Family

ID=61704072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711233284.9A Pending CN107860892A (zh) 2017-11-30 2017-11-30 土壤分析与调查机器人

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107860892A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109470515A (zh) * 2018-12-21 2019-03-15 四川大学 一种水利工程的地基岩土取样检测装置及取样方法
CN109916658A (zh) * 2019-01-31 2019-06-21 北京山水云图科技有限公司 远程土样采集方法
CN109945918A (zh) * 2019-02-20 2019-06-28 天津科技大学 土壤检测智能机器人

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016713A (en) * 1998-07-29 2000-01-25 Case Corporation Soil sampling "on the fly"
US20030112152A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-19 Pickett Terence D. Robotic vehicle and method for soil testing
CN102561294A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 河海大学 基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统及控制方法
CN102628783A (zh) * 2012-03-26 2012-08-08 北京农业智能装备技术研究中心 一种土壤硬度测定机器人
CN103149894A (zh) * 2013-01-30 2013-06-12 中国农业大学 车载式土壤采样信息控制系统及方法
CN203324816U (zh) * 2013-07-06 2013-12-04 西北农林科技大学 一种自动导航田间土壤含水率检测小车
RU168042U1 (ru) * 2016-04-28 2017-01-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" Автоматизированный почвенный пробоотборник с дистанционным управлением
CN106841571A (zh) * 2017-02-16 2017-06-13 安聪聪 一种基于网络的土壤检测系统
CN107402574A (zh) * 2017-08-22 2017-11-28 上海合时智能科技有限公司 机器人自主充电系统和方法
CN207650205U (zh) * 2017-11-30 2018-07-24 上海合时智能科技有限公司 土壤分析与调查机器人

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6016713A (en) * 1998-07-29 2000-01-25 Case Corporation Soil sampling "on the fly"
US20030112152A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-19 Pickett Terence D. Robotic vehicle and method for soil testing
CN1427262A (zh) * 2001-12-19 2003-07-02 迪尔公司 用于土壤测试的机器人车辆和方法
CN102561294A (zh) * 2011-12-13 2012-07-11 河海大学 基于遥控机器人的岩土工程参数移动测试系统及控制方法
CN102628783A (zh) * 2012-03-26 2012-08-08 北京农业智能装备技术研究中心 一种土壤硬度测定机器人
CN103149894A (zh) * 2013-01-30 2013-06-12 中国农业大学 车载式土壤采样信息控制系统及方法
CN203324816U (zh) * 2013-07-06 2013-12-04 西北农林科技大学 一种自动导航田间土壤含水率检测小车
RU168042U1 (ru) * 2016-04-28 2017-01-17 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарская государственная сельскохозяйственная академия" Автоматизированный почвенный пробоотборник с дистанционным управлением
CN106841571A (zh) * 2017-02-16 2017-06-13 安聪聪 一种基于网络的土壤检测系统
CN107402574A (zh) * 2017-08-22 2017-11-28 上海合时智能科技有限公司 机器人自主充电系统和方法
CN207650205U (zh) * 2017-11-30 2018-07-24 上海合时智能科技有限公司 土壤分析与调查机器人

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
胡宏祥 等: "《环境土壤学》", 31 August 2013, 合肥工业大学出版社, pages: 383 *
郭建强 等: "《二氧化碳地质储存技术方法概论》", 31 January 2015, 地质出版社, pages: 158 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109470515A (zh) * 2018-12-21 2019-03-15 四川大学 一种水利工程的地基岩土取样检测装置及取样方法
CN109916658A (zh) * 2019-01-31 2019-06-21 北京山水云图科技有限公司 远程土样采集方法
CN109945918A (zh) * 2019-02-20 2019-06-28 天津科技大学 土壤检测智能机器人

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109725233B (zh) 一种变电站智能巡检系统及其巡检方法
CN105965547B (zh) 一种用于环境监测、环境应急处置和环境修复的工程机器人
CN206568169U (zh) 一种城市管廊巡检机器人
CN207650205U (zh) 土壤分析与调查机器人
CN107860892A (zh) 土壤分析与调查机器人
CN109571404B (zh) 一种越障机构、越障智能巡检机器人及其变电站越障方法
CN102967628B (zh) 土壤采样、水分测定复合装置
CN107486834B (zh) 温室作物生长巡检机器人
CN109571402B (zh) 一种爬坡机构、爬坡智能巡检机器人及其变电站爬坡方法
CN106568441A (zh) 一种基于北斗的电力巡检设备
TWM348676U (en) Environmental survey robot
CN103293156B (zh) 一种田间作物长势评估的系统和方法
CN109358636A (zh) 用于管道机器人定位的无人机导航系统及其导航方法
CN109572842B (zh) 一种爬杆机构、爬杆智能巡检机器人及其变电站爬杆方法
CN201918664U (zh) 一种无人机巡线实时系统
CN206945690U (zh) 一种土壤环境检测装置
CN109571403A (zh) 一种磁轨迹线导航智能巡检机器人及其导航方法
CN109099925A (zh) 一种无人农机导航路径规划与作业质量评估方法与装置
CN109283930A (zh) 一种球状智能巡检机器人
CN107817319A (zh) 一种用于城市道路与管线工程地下缺陷的无损检测机器人系统
CN205068089U (zh) 一种应用于变电站的轨道式巡检系统
CN206544183U (zh) 一种基于广域互联网通讯的巡检机器人系统
CN106194260A (zh) 一种隧道巡检小车
CN206906519U (zh) 一种基于大数据的特高压直流输电线路巡视及反馈系统
CN203366398U (zh) 一种变电站运行设备温度巡检小车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination