CN110140488A - 一种智能播种机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种智能播种机器人，包括可行走的车体；车体的前侧靠左和靠右的位置各设置有超声波传感器、顶侧靠前的位置设置有控制面板、顶侧中间靠近控制面板的位置设置有3D相机；车体的底部靠前和靠后的左右两侧安装有行走轮；所述行走轮通过设置在车体内的行走轮驱动机构驱动；车体的后侧靠上的位置也设置有3D相机；所述车体内还设置有嵌入式控制板和电源；所述车体的后端还连接有播种机构；所述控制面板、超声波传感器、行走轮驱动机构、3D相机、播种机构分别与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。本发明提供了一种智能播种机器人，可实现自动播种，在种子和薄膜余料充足的情况下不需要人员参与，极大的解放了劳动力。

Description

一种智能播种机器人
技术领域
本发明涉及机器人领域，特别是涉及一种智能播种机器人。
背景技术
随着人工智能及计算机技术的快速发展，智慧农业概念逐步提出，目前播种已实现了现代化，农业机械层出不穷，但是整个过程主体参与者是人，完成工作需要多人配合，仍然比较耗费人力，因此需要一种智能播种机器人，改善人工播种机，大幅度降低利用人工操作机器，提高工作效率。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能播种机器人，可实现自动播种，在种子和薄膜余料充足的情况下不需要人员参与，极大的解放了劳动力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能播种机器人，包括可行走的车体；车体的前侧靠左和靠右的位置各设置有超声波传感器、顶侧靠前的位置设置有控制面板、顶侧中间靠近控制面板的位置设置有3D相机；车体的底部靠前和靠后的左右两侧安装有行走轮；所述行走轮通过设置在车体内的行走轮驱动机构驱动；车体的后侧靠上的位置也设置有3D相机；所述车体内还设置有嵌入式控制板和电源；所述车体的后端还连接有播种机构；所述控制面板、超声波传感器、行走轮驱动机构、3D相机、播种机构分别与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
所述电源为可充电电源，控制面板上设置有开关、充电口和电量显示。
所述3D相机的外侧还设置有透明外罩。
所述播种机构包括种子下料机构、覆土机构、第一升降驱动机构；所述下料机构包括固定轴和套设在固定轴上的下料筒；所述固定轴的左右两端铰接有伸缩杆；伸缩杆的另一端与车体的后侧铰接，所述固定轴的两端还铰接有上架；上架与第一升降驱动机构的升降端固定；所述车体顶侧靠后的位置设置有向后方延伸的横梁；所述第一升降驱动机构设置在下料筒的上方，并固定在横梁上。
所述下料筒的周向上均匀分布有多个下料嘴。
所述播种机构还包括覆土机构，覆土机构包括两个覆土板，分别设置在下料筒的左后侧和右后侧，并通过与固定轴固定的覆土支架固定。
所述播种机构还包括设置在下料机构与车体之间的铺膜机构和切膜机构；所述铺膜机构包括设置在两个伸缩杆内侧的膜料筒和外侧的送膜气缸、固定在送膜气缸的驱动端的夹膜气动手指、设置下料筒外侧并套设在固定轴上的压膜轮；所述切膜机构包括位于膜料筒后侧上方的切刀、第二升降驱动机构；所述切刀与第二升降驱动机构的升降端固定；所述第二升降驱动机构也固定在横梁上。
所述车体内还设置有气泵，气泵与送膜气缸和夹膜气动手指气路连接，并在各自的气路上设置有电磁阀，气泵和电磁阀分别与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
所述行走轮驱动机构、第一升降驱动机构、第二升降驱动机构上皆设置有直流无刷伺服电机，并在直流无刷伺服电机上装有位移传感器，所述位移传感器与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
本发明的有益效果：本发明的一种智能播种机器人，通过前侧的3D相机进行陌生环境感知，完成3D场景深度信息收集，完成3D场景重建，结合地图及位移传感器，自动规划播种路径，控制合适的行距，直到播种完成，在播种过程中，利用前侧的3D相机和超声波传感器感知工作区域环境，利用后侧的3D相机捕捉播种机构动作，协助完成播种、铺膜、覆土、切断等动作，利用位移传感器控制行距及播种机构提升或下降的高度，利用二指手指夹取薄膜，利用气缸拉伸薄膜，利用覆土机构完成覆土，实现自动播种，在种子和薄膜余料充足的情况下不需要人员参与，极大的解放了劳动力。
附图说明
图1为实施例的一种智能播种机器人的立体的示意图；
图2为实施例的一种智能播种机器人的俯视的示意图；
图3为图2的A-A剖面的示意图；
图4为实施例的一种智能播种机器人的主视的示意图；
图5为图4的B-B剖面的示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例
如图1至图5所示，本实施例提供了一种智能播种机器人，包括可行走的车体16；车体16的前侧靠左和靠右的位置各设置有超声波传感器1、顶侧靠前的位置设置有控制面板14、顶侧中间靠近控制面板14的位置设置有3D相机15；车体16的底部靠前和靠后的左右两侧安装有行走轮2；所述行走轮2通过设置在车体16内的行走轮驱动机构5驱动；车体16的后侧靠上的位置也设置有3D相机15；所述车体内还设置有嵌入式控制板7和电源8；所述车体16的后端还连接有播种机构；所述控制面板14、超声波传感器1、行走轮驱动机构5、3D相机15、播种机构分别与嵌入式控制板7信号连接，并通过电源8供电；所述电源8为可充电电源，控制面板14上设置有开关11、充电口12和电量显示13；所述3D相机15的外侧还设置有透明外罩；所述播种机构包括种子下料机构、覆土机构21、第一升降驱动机构3；所述下料机构包括固定轴26和套设在固定轴26上的下料筒20；所述固定轴26的左右两端铰接有伸缩杆6；伸缩杆6的另一端与车体16的后侧铰接，所述固定轴26的两端还铰接有上架25；上架25与第一升降驱动机构3的升降端固定；所述车体16顶侧靠后的位置设置有向后方延伸的横梁17；所述第一升降驱动机构3设置在下料筒20的上方，并固定在横梁17上；所述下料筒20的周向上均匀分布有多个下料嘴19；所述播种机构还包括覆土机构，覆土机构包括两个覆土板21，分别设置在下料筒20的左后侧和右后侧，并通过与固定轴26固定的覆土支架27固定；所述播种机构还包括设置在下料机构与车体16之间的铺膜机构和切膜机构；所述铺膜机构包括设置在两个伸缩杆6内侧的膜料筒9和外侧的送膜气缸10、固定在送膜气缸的驱动端的夹膜气动手指22、设置下料筒20外侧并套设在固定轴26上的压膜轮23；所述切膜机构包括位于膜料筒后侧上方的切刀18、第二升降驱动机构4；所述切刀18与第二升降驱动机构4的升降端固定；所述第二升降驱动机构4也固定在横梁17上；所述车体16内还设置有气泵24，气泵24与送膜气缸10和夹膜气动手指22气路连接，并在各自的气路上设置有电磁阀，气泵24和电磁阀分别与嵌入式控制板7信号连接，并通过电源8供电；所述行走轮驱动机构5、第一升降驱动机构3、第二升降驱动机构4上皆设置有直流无刷伺服电机，并在直流无刷伺服电机上装有位移传感器，所述位移传感器与嵌入式控制板7信号连接，并通过电源8供电。
本实施例的一种智能播种机器人，第一升降驱动机构、第二升降驱动机构皆包括直流无刷伺服电机和丝杆传动机构，通过直流无刷伺服电机控制丝杆传动机构的滚珠丝杆旋转，进而控制其上的丝杆螺母即升降端上升或下降。
本实施例的一种智能播种机器人，电源为锂电池，为各个用电模块供电。
本实施例的一种智能播种机器人，先预先将薄膜的一端通过夹膜气动手指夹住，送膜气缸启动，推动夹膜气动手指将薄膜送至压膜轮的下方，第一升降驱动机构下压，使固定轴带动压膜轮、下料筒、覆土板共同下压，压膜轮压住薄膜，下料筒的下料嘴扎透薄膜进行播种，夹膜气动手指松开复位，车体向前移动，压膜轮滚压在薄膜上，播种机构继续进行播种动作，覆土机构进行覆土；当需要将薄膜切断时，夹膜气动手指夹住薄膜，第二升降驱动机构驱动切刀下移将薄膜切断，然后进行下一轮铺膜、播种、覆土动作。
本实施例的一种智能播种机器人，通过前侧的3D相机进行陌生环境感知，完成3D场景深度信息收集，完成3D场景重建，结合地图及位移传感器，自动规划播种路径，控制合适的行距，直到播种完成，在播种过程中，利用前侧的3D相机和超声波传感器感知工作区域环境，利用后侧的3D相机捕捉播种机构动作，协助完成播种、铺膜、覆土、切断等动作，利用位移传感器控制行距及播种机构提升或下降的高度，利用夹膜气动手指的二指手指夹取薄膜，利用气缸拉伸薄膜，利用覆土机构完成覆土，实现自动播种，在种子和薄膜余料充足的情况下不需要人员参与，极大的解放了劳动力。
上述实施例不应以任何方式限制本发明，凡采用等同替换或等效转换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种智能播种机器人，其特征在于：包括可行走的车体；车体的前侧靠左和靠右的位置各设置有超声波传感器、顶侧靠前的位置设置有控制面板、顶侧中间靠近控制面板的位置设置有3D相机；车体的底部靠前和靠后的左右两侧安装有行走轮；所述行走轮通过设置在车体内的行走轮驱动机构驱动；车体的后侧靠上的位置也设置有3D相机；所述车体内还设置有嵌入式控制板和电源；所述车体的后端还连接有播种机构；所述控制面板、超声波传感器、行走轮驱动机构、3D相机、播种机构分别与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
2.根据权利要求1所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述电源为可充电电源，控制面板上设置有开关、充电口和电量显示。
3.根据权利要求1所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述3D相机的外侧还设置有透明外罩。
4.根据权利要求1所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述播种机构包括种子下料机构、覆土机构、第一升降驱动机构；所述下料机构包括固定轴和套设在固定轴上的下料筒；所述固定轴的左右两端铰接有伸缩杆；伸缩杆的另一端与车体的后侧铰接，所述固定轴的两端还铰接有上架；上架与第一升降驱动机构的升降端固定；所述车体顶侧靠后的位置设置有向后方延伸的横梁；所述第一升降驱动机构设置在下料筒的上方，并固定在横梁上。
5.根据权利要求4所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述下料筒的周向上均匀分布有多个下料嘴。
6.根据权利要求4所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述播种机构还包括覆土机构，覆土机构包括两个覆土板，分别设置在下料筒的左后侧和右后侧，并通过与固定轴固定的覆土支架固定。
7.根据权利要求6所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述播种机构还包括设置在下料机构与车体之间的铺膜机构和切膜机构；所述铺膜机构包括设置在两个伸缩杆内侧的膜料筒和外侧的送膜气缸、固定在送膜气缸的驱动端的夹膜气动手指、设置下料筒外侧并套设在固定轴上的压膜轮；所述切膜机构包括位于膜料筒后侧上方的切刀、第二升降驱动机构；所述切刀与第二升降驱动机构的升降端固定；所述第二升降驱动机构也固定在横梁上。
8.根据权利要求7所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述车体内还设置有气泵，气泵与送膜气缸和夹膜气动手指气路连接，并在各自的气路上设置有电磁阀，气泵和电磁阀分别与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
9.根据权利要求8所述的一种智能播种机器人，其特征在于：所述行走轮驱动机构、第一升降驱动机构、第二升降驱动机构上皆设置有直流无刷伺服电机，并在直流无刷伺服电机上装有位移传感器，所述位移传感器与嵌入式控制板信号连接，并通过电源供电。
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