CN111343427A - 一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法及其系统，包括：控制监控摄像头启动实施摄取监控影像并控制定位传感器启动获取坐标数据，分析水面机器人是否有处于稻田区域，若有则控制推进器启动驱动螺旋桨旋转以推动水面机器人在水面巡逻并控制电驱马达驱动硅胶滚动刷启动打出水花，控制抽水过滤泵通过抽水口抽取稻田的液体并将抽取的液体导入至储水箱内，控制输水泵启动将储水箱内部存储的液体排放至水面机器人后方区域并分析水面机器人周围是否有存在害虫，若有则控制高压水枪启动并分析害虫的移动信息，控制推进器启动驱动螺旋桨旋转以将高压水枪的发射口面向害虫并在发射口中心与害虫对应后，控制高压水枪将储水箱内液体高压喷射至害虫位置。

Description

一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法及其系统

技术领域

本发明涉及稻田种植领域，特别涉及一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法及其系统。

背景技术

水稻原产亚洲热带，在中国广为栽种后，逐渐传播到世界各地。水稻所结子实即稻谷，稻谷(粒)去壳后称大米、香米、稻米。世界上近一半人口，都以大米为食。大米的食用方法多种多样，有米饭、米粥、米饼、米糕，米酒等。水稻除可食用外，还可以酿酒、制糖作为工业原料，稻壳、稻秆，可以作为饲料。我国水稻主产区主要是东北地区、长江流域，珠江流域。属于直接经济作物，也是世界上三分之一人类的主食。随着水稻需求量的增加，其种植环境也逐渐恶化，虫害、草害发生日趋严重。传统生产中，农药被普遍使用，这不仅给稻米的食用带来隐患，同时，大量打药也造成环境污染。

然，如何将大数据、水面漂浮机器人以及稻田种植防护相结合，使得控制水面机器人实时在稻田水面区域进行巡逻打出水花并实时监控稻田区域，若检测到有害虫、有害植物则利用高压水枪将其消除，以减少农药对环境、水稻的污染并减少虫害、草害发生是目前急需解决的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法及其系统，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1、控制设置于水面机器人外部位置的监控摄像头启动实施摄取监控影像并控制设置于水面机器人内部位置的定位传感器启动实时获取坐标数据；

S2、根据监控影像以及实时坐标数据实时分析所述水面机器人是否有处于稻田区域；

S3、若有则控制设置于水面机器人下侧方位置的推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动水面机器人在稻田水面巡逻并控制设置于水面机器人下方内部位置的电驱马达驱动连接的硅胶滚动刷启动实时打出水花；

S4、控制设置于水面机器人内部位置的抽水过滤泵通过设置于水面机器人下方位置的抽水口抽取稻田的液体并将抽取的稻田液体进行过滤导入至连接的储水箱内；

S5、控制与所述储水箱连接的输水泵启动实时将储水箱内部存储的液体排放至所述水面机器人后方区域并根据监控影像实时分析所述水面机器人周围是否有存在害虫；

S6、若有则控制设置于所述水面机器人侧方位置的高压水枪启动并根据所述监控影像实时分析所述害虫的移动信息；

S7、根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述高压水枪的发射口实时面向所述害虫并在所述发射口中心与所述害虫对应后，控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述害虫位置。

作为本发明的一种优选方式，在S7中，所述方法还包括以下步骤：

S70、根据监控影像实时分析所述高压水枪的发射口有效射程内是否有存在稻田种植物；

S71、若有则控制所述高压水枪暂停发射液体并根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述水高压水枪的发射口追踪所述害虫；

S72、在所述害虫未有停留于稻田种植物或所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物后，根据监控影像以及害虫移动信息控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述害虫位置将害虫灭杀以及对稻田种植物有害的植物切断。

作为本发明的一种优选方式，在S5中，所述方法还包括以下步骤：

S50、根据监控影像实时分析所述水面机器人周围是否有存在对稻田种植物有害的植物；

S51、若有则根据所述监控影像实时分析所述植物的空间坐标信息并根据监控影像以及植物空间坐标信息控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述植物位置；

S52、根据监控影像控制所述推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以带动所述水面机器人将高压水枪横向移动切割所述植物。

作为本发明的一种优选方式，在S52后，所述方法还包括以下步骤：

S53、根据监控影像实时分析所述高压水枪喷射的水流是否有将所述植物切割完成；

S54、若未有则控制设置于所述水面机器人前端内部伸缩机构驱动连接的电动剪刀伸出并根据监控影像控制所述推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动所述水面机器人将电动剪刀与所述植物对应；

S55、根据监控影像控制所述电动剪刀将所述植物剪断并控制所述伸缩机构驱动连接的电动剪刀完全收缩。

作为本发明的一种优选方式，在S5后，所述方法还包括以下步骤：

S500、若根据监控影像分析出所述害虫存在于稻田种植物幼苗位置则控制设置于所述水面机器人上方位置的弹射机构启动并根据监控影像控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述弹射机构的射弹口实时面向所述害虫；

S501、在所述弹射机构的射弹口中心与所述害虫对应后，控制所述弹射机构将装填的化肥弹发射至所述害虫位置以灭杀害虫。

一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，使用一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，包括稻田种植装置、稻田防护装置以及服务器；

所述稻田种植装置包括水面机器人、监控摄像头、定位传感器、推进器、电驱马达、硅胶滚动刷、抽水过滤泵、抽水口、储水箱以及输水泵，所述水面机器人漂浮与稻田水面位置；所述监控摄像头设置于水面机器人外部位置，用于摄取水面机器人周围的环境影像；所述定位传感器设置于水面机器人内部位置，用于获取水面机器人的实时坐标数据；所述推进器设置于水面机器人下侧方位置并与螺旋桨连接，用于连接的螺旋桨旋转推动水面机器人在稻田水面移动；所述电驱马达设置于所述水面机器人下方内部位置并与硅胶滚动刷连接，用于驱动连接的硅胶滚动刷旋转；所述硅胶滚动刷设置于所述水面机器人下方位置，用于旋转打出水花为稻田水域增氧；所述抽水过滤泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与抽水口连接以及通过出水口与储水箱连接，用于抽取水面机器人下方稻田水域的液体并将抽取的液体导入连接的储水箱内；所述储水箱设置于水面机器人内部位置并分别与抽水过滤泵、输水泵以及增压泵连接，用于存储液体；所述储水泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与储水箱连接以及通过出水口与水面机器人后方排水口连接，用于将储水箱内部的液体通过排水口排出至水面机器人后方位置；

所述稻田防护装置包括高压水枪、增压泵、增压导管、伸缩机构、电动剪刀以及弹射机构，所述高压水枪设置于水面机器人上侧方位置并与增压导管连接，用于高压喷射液体；所述增压泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与储水箱连接以及通过出水口与增压导管连接，用于将储水箱内部的液体导入至增压导管内；所述增压导管分别与增压泵以及高压水枪连接；所述伸缩机构设置于水面机器人侧方内部位置并与电动剪刀连接，用于驱动连接的电动剪刀伸缩；所述电动剪刀设置于伸缩机构前端位置，用于电动剪切植物；所述弹射机构设置于水面机器人上方位置并装填有若干个化肥制成的圆弹，用于喷射装填的化肥弹击杀害虫并间接为稻田种植物施肥；

所述服务器设置于稻田管理中心规划的放置位置，所述服务器包括：

无线模块，用于分别与水面机器人、监控摄像头、定位传感器、推进器、电驱马达、抽水过滤泵、输水泵、高压水枪、增压泵、伸缩机构、电动剪刀、弹射机构以及稻田管理中心；

监控摄取模块，用于控制监控摄像头启动或关闭；

定位控制模块，用于控制定位传感器启动或关闭；

信息分析模块，用于根据指定的信息进行信息的处理和分析；

推进控制模块，用于控制推进器按照设定的步骤执行设定的螺旋桨驱动操作；

水花制造模块，用于控制电驱马达启动或关闭；

抽水控制模块，用于控制抽水过滤泵启动或关闭；

输水控制模块，用于控制输水泵启动或关闭；

水流喷射模块，用于控制高压水枪按照设定的步骤执行设定的水流喷射操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器还包括：

追踪控制模块，用于控制推进器驱动连接的螺旋桨按照设定的步骤执行设定的害虫追踪操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器还包括：

坐标分析模块，用于控制根据监控摄像头摄取的影像实时分析指定植物的空间坐标信息。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器还包括：

剪刀伸缩模块，用于控制伸缩机构按照设定的步骤执行设定的电动剪刀伸缩操作；

电动剪切模块，用于控制电动剪刀按照设定的步骤执行设定的植物剪切操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器还包括：

弹射控制模块，用于控制弹射机构按照设定的步骤执行设定的化肥弹喷射操作。

本发明实现以下有益效果：

1.自动化稻田养殖系统启动完成后，控制水面机器人到稻田水面区域进行巡逻并实时分析周围的信息，同时控制抽水过滤泵实时抽取稻田液体并过滤导入至储水箱，然后通过输水泵将储水箱内部的液体排放至水面机器人后方并控制水面机器人的硅胶滚动刷启动制造水花，且在巡逻时，若分析出周围存在有害虫则控制高压水枪启动并控制水面机器人实时将高压水枪与害虫对应，然后利用高压水枪喷射高压水流击杀害虫；若害虫停留于对稻田种植物有害的植物位置则利用高压水枪喷射高压水流将所述植物进行切断，从而以减少农药对环境、水稻的污染并减少虫害、草害发生。

2.在水面机器人进行巡逻后，若检测到周围存在有对稻田种植物有害的植物后，控制高压水枪喷射高压水流将所述植物进行切断，若高压水流无法将所述植物切断则控制电动剪刀伸出从而将所述植物进行剪断。

3.若害虫停留于稻田种植物的幼苗位置后，控制弹射机构将化肥弹发射至所述害虫位置，从而利用化肥弹将害虫物理消除并为稻田种植物的幼苗进行施肥。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明其中一个示例提供的自动化稻田种植控制方法的流程图；

图2为本发明其中一个示例提供的害虫追踪灭除控制方法的流程图；

图3为本发明其中一个示例提供的有害植物水流切割控制方法的流程图；

图4为本发明其中一个示例提供的漂浮房屋拼接控制方法的流程图；

图5为本发明其中一个示例提供的化肥弹发射控制方法的流程图；

图6为本发明其中一个示例提供的自动化稻田种植系统的连接关系图；

图7为本发明其中一个示例提供的水面机器人的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1-2，图6-7所示。

具体的，本实施例提供一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，所述方法包括以下步骤：

S1、控制设置于水面机器人10外部位置的监控摄像头11启动实施摄取监控影像并控制设置于水面机器人10内部位置的定位传感器12启动实时获取坐标数据。

在S1中，具体在服务器3启动完成后，所述服务器3包含的监控摄取模块31控制设置于水面机器人10外部位置的监控摄像头11启动实施摄取监控影像，其中所述监控影像是指监控摄像头11摄取的水面机器人10外部周围的环境影像；同时，所述服务器3包含的定位控制模块32控制设置于水面机器人10内部位置的定位传感器12启动实时获取坐标数据，即控制定位传感器12实时获取所在水面机器人10的实时坐标数据。

S2、根据监控影像以及实时坐标数据实时分析所述水面机器人10是否有处于稻田区域。

在S2中，具体在监控摄像头11以及定位传感器12启动完成后，所述服务器3包含的信息分析模块33根据监控影像以及实时坐标数据实时分析所述水面机器人10是否有处于稻田区域，即分析水面机器人10是否有被稻田管理人员放置于稻田区域。

S3、若有则控制设置于水面机器人10下侧方位置的推进器13启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动水面机器人10在稻田水面巡逻并控制设置于水面机器人10下方内部位置的电驱马达14驱动连接的硅胶滚动刷15启动实时打出水花。

在S3中，具体在分析出水面机器人10处于稻田区域后，所述服务器3包含的推进控制模块34控制设置于水面机器人10下侧方位置的推进器13启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动水面机器人10在稻田水面巡逻，一个稻田能够放置若干水面机器人10，每个水面机器人10设置有独立的巡逻路线，当水面机器人10内部设置的蓄电池电量不足后，自动化前往抵触充电器处抵触充电；在水面机器人10巡逻的同时，所述服务器3包含的水花制造模块35控制设置于水面机器人10下方内部位置的电驱马达14驱动连接的硅胶滚动刷15启动实时在稻田水面打出水花为稻田水域增加供氧。

S4、控制设置于水面机器人10内部位置的抽水过滤泵16通过设置于水面机器人10下方位置的抽水口17抽取稻田的液体并将抽取的稻田液体进行过滤导入至连接的储水箱18内。

在S4中，具体在水面机器人10巡逻后，所述服务器3包含的抽水控制模块36控制设置于水面机器人10内部位置的抽水过滤泵16通过设置于水面机器人10下方位置的抽水口17抽取稻田的液体，同时所述抽水控制模块36控制所述抽水过滤泵16将抽取的稻田液体进行过滤导入至连接的储水箱18内，以为稻田水域进行过滤净化。

S5、控制与所述储水箱18连接的输水泵19启动实时将储水箱18内部存储的液体排放至所述水面机器人10后方区域并根据监控影像实时分析所述水面机器人10周围是否有存在害虫。

在S5中，具体在抽水过滤泵16启动后，所述服务器3包含的输水控制模块37控制与所述储水箱18连接的输水泵19启动实时将储水箱18内部存储的液体排放至所述水面机器人10后方区域，即产生水花又为水面机器人10提供推进的动力；在水面机器人10巡逻后，所述信息分析模块33根据监控影像实时分析所述水面机器人10周围是否有存在害虫，其中所述害虫是指通过昆虫图像识别技术识别对水稻以及稻田种植的有益植物有害的昆虫。

S6、若有则控制设置于所述水面机器人10侧方位置的高压水枪20启动并根据所述监控影像实时分析所述害虫的移动信息。

在S6中，具体在信息分析模块33分析出所述水面机器人10周围有存在害虫后，所述服务器3包含的水流喷射模块38控制设置于所述水面机器人10侧方位置的高压水枪20启动，同时，所述储水箱18连接的增压泵21启动通过增压导管22将储水箱18内部的液体增压供给至所述高压水枪20内；同时所述信息分析模块33根据所述监控影像实时分析所述害虫的移动信息；

S7、根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述高压水枪20的发射口实时面向所述害虫并在所述发射口中心与所述害虫对应后，控制所述高压水枪20将连接的储水箱18存储的液体高压喷射至所述害虫位置。

在S7中，具体在高压水枪20以及增压泵21启动完成且信息分析模块33实时分析所述害虫的移动信息后，所述推进控制模块34根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述高压水枪20的发射口实时面向所述害虫，且当信息分析模块33分析出所述发射口中心与所述害虫处于一条直线后，所述水流喷射模块38控制所述高压水枪20通过连接的增压导管22将液体高压喷射至所述害虫位置，以通过水流将害虫灭除。

作为本发明的一种优选方式，在S7中，所述方法还包括以下步骤：

S70、根据监控影像实时分析所述高压水枪20的发射口有效射程内是否有存在稻田种植物。

具体的，在高压水枪20喷射前，所述信息分析模块33根据监控影像实时分析所述高压水枪20的发射口有效射程内是否有存在稻田种植物，即分析所述害虫是否有停留于稻田种植物位置，以防止高压水流将稻田种植物切断。

S71、若有则控制所述高压水枪20暂停发射液体并根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述水高压水枪20的发射口追踪所述害虫。

具体的，在信息分析模块33分析出所述高压水枪20的发射口有效射程内有存在稻田种植物后，所述水流喷射模块38控制所述高压水枪20暂停发射液体，同时所述推进控制模块34根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述水高压水枪20的发射口追踪所述害虫，即实时保持高压水枪20的发射口中心与所述害虫保持直线对应。

S72、在所述害虫未有停留于稻田种植物或所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物后，根据监控影像以及害虫移动信息控制所述高压水枪20将连接的储水箱18存储的液体高压喷射至所述害虫位置将害虫灭杀以及对稻田种植物有害的植物切断。

具体的，在信息分析模块33分析出所述害虫未有停留于稻田种植物或所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物后，即当分析出所述害虫离开稻田种植物，或者，所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物位置后，所述水流喷射模块38根据监控影像以及害虫移动信息控制所述高压水枪20将连接的增压导管22内部的液体高压喷射至所述害虫位置将害虫灭杀，且若所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物位置则利用高压水流将对稻田种植物有害的植物切断。

实施例二

参考图3-4，图6-7所示。

具体的，本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，在S5中，所述方法还包括以下步骤：

S50、根据监控影像实时分析所述水面机器人10周围是否有存在对稻田种植物有害的植物。

具体的，在水面机器人10巡逻后，所述信息分析模块33根据监控影像实时分析所述水面机器人10周围是否有存在对稻田种植物有害的植物；其中，所述对稻田种植物有害的植物是指杂草等吸收稻田种植物营养的植物。

S51、若有则根据所述监控影像实时分析所述植物的空间坐标信息并根据监控影像以及植物空间坐标信息控制所述高压水枪20将连接的储水箱18存储的液体高压喷射至所述植物位置。

具体的，在信息分析模块33分析出所述水面机器人10周围有存在对稻田种植物有害的植物后，所述服务器3包含坐标分析模块40根据所述监控影像实时分析所述植物的空间坐标信息，在坐标分析模块40分析出所述植物的空间坐标信息后，所述水流喷射模块38根据监控影像以及植物空间坐标信息控制所述高压水枪20启动以及储水箱18连接的增压泵21启动，然后控制所述高压水枪20将连接的增压导管22内部的液体高压喷射至所述植物位置。

S52、根据监控影像控制所述推进器13启动驱动连接的螺旋桨旋转以带动所述水面机器人10将高压水枪20横向移动切割所述植物。

具体的，在高压水枪20喷射高压水流的同时，所述推进控制模块34根据监控影像控制所述推进器13启动驱动连接的螺旋桨旋转以带动所述水面机器人10将高压水枪20横向移动一次从而利用高压水流横向切割所述植物，且避免高压水枪20将稻田种植物切断；例如高压水流喷射至所述植物左侧位置则向右侧安全位置横向移动一次，当高压水枪20的有效射程内存在稻田种植物的取消高压水枪20喷射水流并跳至下一步骤。

作为本发明的一种优选方式，在S52后，所述方法还包括以下步骤：

S53、根据监控影像实时分析所述高压水枪20喷射的水流是否有将所述植物切割完成。

具体的，在推进控制模块34控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以带动所述水面机器人10将高压水枪20横向移动完成或高压水枪20有效射程内存在稻田种植物后，所述信息分析模块33根据监控影像实时分析所述高压水枪20喷射的水流是否有将所述植物切割完成。

S54、若未有则控制设置于所述水面机器人10前端内部伸缩机构23驱动连接的电动剪刀24伸出并根据监控影像控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以推动所述水面机器人10将电动剪刀24与所述植物对应。

具体的，在信息分析模块33分析出所述高压水枪20喷射的水流未有将所述植物切割完成后，所述服务器3包含的剪刀伸缩模块41控制设置于所述水面机器人10前端内部的伸缩电机驱动连接的伸缩支柱驱动连接的电动剪刀24完全伸出，在电动剪刀24伸出完成后，所述推进控制模块34根据监控影像控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以推动所述水面机器人10将电动剪刀24与所述植物对应，即将电动剪刀24的剪切部分与所述植物的底端对应。

S55、根据监控影像控制所述电动剪刀24将所述植物剪断并控制所述伸缩机构23驱动连接的电动剪刀24完全收缩。

具体的，在电动剪刀24与所述植物对应后，所述服务器3包含的电动剪切模块42根据监控影像控制所述电动剪刀24将所述植物剪断，在电动剪刀24将所述植物剪断后，所述剪刀伸缩模块41控制所述伸缩电机驱动连接的伸缩支柱将所述电动剪刀24完全收缩。

其中，所述电动剪刀24也可以更换为电动夹具，从而控制电动夹具将所述植物夹取并通过推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以推动所述水面机器人10向后方或侧方移动，从而将杂草从稻田拔出。

实施例三

参考图5-7所示。

具体的，本实施例与实施例一基本上一致，区别之处在于，本实施例中，在S5后，所述方法还包括以下步骤：

S500、若根据监控影像分析出所述害虫存在于稻田种植物幼苗位置则控制设置于所述水面机器人10上方位置的弹射机构25启动并根据监控影像控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述弹射机构25的射弹口实时面向所述害虫。

具体的，在水面机器人10进行巡逻且分析出害虫后，若所述信息分析模块33根据监控影像分析出所述害虫存在于稻田种植物幼苗位置，则所述服务器3包含的弹射控制模块43控制设置于所述水面机器人10上方位置的弹射机构25启动，同时所述推进控制模块34根据监控影像控制所述推进器13驱动连接的螺旋桨旋转以将所述弹射机构25的射弹口实时面向所述害虫，即让所述弹射机构25的射弹口中心与所述害虫保持一条直线。

S501、在所述弹射机构25的射弹口中心与所述害虫对应后，控制所述弹射机构25将装填的化肥弹发射至所述害虫位置以灭杀害虫。

具体的，在所述弹射机构25的射弹口中心与所述害虫对应后，所述弹射控制模块43控制所述弹射机构25将装填的化肥弹发射至所述害虫位置以击杀害虫，然后化肥弹掉入稻田水域为稻田种植物供给营养。

实施例四

参考图6-7所示。

具体的，本实施例提供一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，使用一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，包括稻田种植装置1、稻田防护装置2以及服务器3；

所述稻田种植装置1包括水面机器人10、监控摄像头11、定位传感器12、推进器13、电驱马达14、硅胶滚动刷15、抽水过滤泵16、抽水口17、储水箱18以及输水泵19，所述水面机器人10漂浮与稻田水面位置；所述监控摄像头11设置于水面机器人10外部位置，用于摄取水面机器人10周围的环境影像；所述定位传感器12设置于水面机器人10内部位置，用于获取水面机器人10的实时坐标数据；所述推进器13设置于水面机器人10下侧方位置并与螺旋桨连接，用于连接的螺旋桨旋转推动水面机器人10在稻田水面移动；所述电驱马达14设置于所述水面机器人10下方内部位置并与硅胶滚动刷15连接，用于驱动连接的硅胶滚动刷15旋转；所述硅胶滚动刷15设置于所述水面机器人10下方位置，用于旋转打出水花为稻田水域增氧；所述抽水过滤泵16设置于水面机器人10内部位置并通过进水口与抽水口17连接以及通过出水口与储水箱18连接，用于抽取水面机器人10下方稻田水域的液体并将抽取的液体导入连接的储水箱18内；所述储水箱18设置于水面机器人10内部位置并分别与抽水过滤泵16、输水泵19以及增压泵21连接，用于存储液体；所述储水泵设置于水面机器人10内部位置并通过进水口与储水箱18连接以及通过出水口与水面机器人10后方排水口连接，用于将储水箱18内部的液体通过排水口排出至水面机器人10后方位置；

所述稻田防护装置2包括高压水枪20、增压泵21、增压导管22、伸缩机构23、电动剪刀24以及弹射机构25，所述高压水枪20设置于水面机器人10上侧方位置并与增压导管22连接，用于高压喷射液体；所述增压泵21设置于水面机器人10内部位置并通过进水口与储水箱18连接以及通过出水口与增压导管22连接，用于将储水箱18内部的液体导入至增压导管22内；所述增压导管22分别与增压泵21以及高压水枪20连接；所述伸缩机构23设置于水面机器人10侧方内部位置并与电动剪刀24连接，用于驱动连接的电动剪刀24伸缩；所述电动剪刀24设置于伸缩机构23前端位置，用于电动剪切植物；所述弹射机构25设置于水面机器人10上方位置并装填有若干个化肥制成的圆弹，用于喷射装填的化肥弹击杀害虫并间接为稻田种植物施肥；

所述服务器3设置于稻田管理中心规划的放置位置，所述服务器3包括：

无线模块30，用于分别与水面机器人10、监控摄像头11、定位传感器12、推进器13、电驱马达14、抽水过滤泵16、输水泵19、高压水枪20、增压泵21、伸缩机构23、电动剪刀24、弹射机构25以及稻田管理中心；

监控摄取模块31，用于控制监控摄像头11启动或关闭；

定位控制模块32，用于控制定位传感器12启动或关闭；

信息分析模块33，用于根据指定的信息进行信息的处理和分析；

推进控制模块34，用于控制推进器13按照设定的步骤执行设定的螺旋桨驱动操作；

水花制造模块35，用于控制电驱马达14启动或关闭；

抽水控制模块36，用于控制抽水过滤泵16启动或关闭；

输水控制模块37，用于控制输水泵19启动或关闭；

水流喷射模块38，用于控制高压水枪20按照设定的步骤执行设定的水流喷射操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器3还包括：

追踪控制模块39，用于控制推进器13驱动连接的螺旋桨按照设定的步骤执行设定的害虫追踪操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器3还包括：

坐标分析模块40，用于控制根据监控摄像头11摄取的影像实时分析指定植物的空间坐标信息。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器3还包括：

剪刀伸缩模块41，用于控制伸缩机构23按照设定的步骤执行设定的电动剪刀24伸缩操作；

电动剪切模块42，用于控制电动剪刀24按照设定的步骤执行设定的植物剪切操作。

作为本发明的一种优选方式，所述服务器3还包括：

弹射控制模块43，用于控制弹射机构25按照设定的步骤执行设定的化肥弹喷射操作。

其中，所述伸缩机构23包括伸缩电机以及伸缩支柱，所述伸缩电机设置于水面机器人10前端内部位置并与伸缩支柱连接，用于驱动连接的伸缩支柱伸缩；所述伸缩支柱分别与伸缩电机以及电动剪刀24连接，用于驱动连接的电动剪刀24伸缩。

应理解，在实施例四中，上述各个模块的具体实现过程可与上述方法实施例(实施例一至实施例四)的描述相对应，此处不再详细描述。

上述实施例四所提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上诉功能分配由不同的功能模块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、控制设置于水面机器人外部位置的监控摄像头启动实施摄取监控影像并控制设置于水面机器人内部位置的定位传感器启动实时获取坐标数据；

S2、根据监控影像以及实时坐标数据实时分析所述水面机器人是否有处于稻田区域；

S3、若有则控制设置于水面机器人下侧方位置的推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动水面机器人在稻田水面巡逻并控制设置于水面机器人下方内部位置的电驱马达驱动连接的硅胶滚动刷启动实时打出水花；

S4、控制设置于水面机器人内部位置的抽水过滤泵通过设置于水面机器人下方位置的抽水口抽取稻田的液体并将抽取的稻田液体进行过滤导入至连接的储水箱内；

S5、控制与所述储水箱连接的输水泵启动实时将储水箱内部存储的液体排放至所述水面机器人后方区域并根据监控影像实时分析所述水面机器人周围是否有存在害虫；

S6、若有则控制设置于所述水面机器人侧方位置的高压水枪启动并根据所述监控影像实时分析所述害虫的移动信息；

S7、根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述高压水枪的发射口实时面向所述害虫并在所述发射口中心与所述害虫对应后，控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述害虫位置。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，其特征在于，在S7中，所述方法还包括以下步骤：

S70、根据监控影像实时分析所述高压水枪的发射口有效射程内是否有存在稻田种植物；

S71、若有则控制所述高压水枪暂停发射液体并根据监控影像以及害虫移动信息控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述水高压水枪的发射口追踪所述害虫；

S72、在所述害虫未有停留于稻田种植物或所述害虫停留于对稻田种植物有害的植物后，根据监控影像以及害虫移动信息控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述害虫位置将害虫灭杀以及对稻田种植物有害的植物切断。

3.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，其特征在于，在S5中，所述方法还包括以下步骤：

S50、根据监控影像实时分析所述水面机器人周围是否有存在对稻田种植物有害的植物；

S51、若有则根据所述监控影像实时分析所述植物的空间坐标信息并根据监控影像以及植物空间坐标信息控制所述高压水枪将连接的储水箱存储的液体高压喷射至所述植物位置；

S52、根据监控影像控制所述推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以带动所述水面机器人将高压水枪横向移动切割所述植物。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，其特征在于，在S52后，所述方法还包括以下步骤：

S53、根据监控影像实时分析所述高压水枪喷射的水流是否有将所述植物切割完成；

S54、若未有则控制设置于所述水面机器人前端内部伸缩机构驱动连接的电动剪刀伸出并根据监控影像控制所述推进器启动驱动连接的螺旋桨旋转以推动所述水面机器人将电动剪刀与所述植物对应；

S55、根据监控影像控制所述电动剪刀将所述植物剪断并控制所述伸缩机构驱动连接的电动剪刀完全收缩。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，其特征在于，在S5后，所述方法还包括以下步骤：

S500、若根据监控影像分析出所述害虫存在于稻田种植物幼苗位置则控制设置于所述水面机器人上方位置的弹射机构启动并根据监控影像控制所述推进器驱动连接的螺旋桨旋转以将所述弹射机构的射弹口实时面向所述害虫；

S501、在所述弹射机构的射弹口中心与所述害虫对应后，控制所述弹射机构将装填的化肥弹发射至所述害虫位置以灭杀害虫。

6.一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，使用权利要求1-5任一项所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制方法，包括稻田种植装置、稻田防护装置以及服务器，其特征在于：

所述稻田种植装置包括水面机器人、监控摄像头、定位传感器、推进器、电驱马达、硅胶滚动刷、抽水过滤泵、抽水口、储水箱以及输水泵，所述水面机器人漂浮与稻田水面位置；所述监控摄像头设置于水面机器人外部位置，用于摄取水面机器人周围的环境影像；所述定位传感器设置于水面机器人内部位置，用于获取水面机器人的实时坐标数据；所述推进器设置于水面机器人下侧方位置并与螺旋桨连接，用于连接的螺旋桨旋转推动水面机器人在稻田水面移动；所述电驱马达设置于所述水面机器人下方内部位置并与硅胶滚动刷连接，用于驱动连接的硅胶滚动刷旋转；所述硅胶滚动刷设置于所述水面机器人下方位置，用于旋转打出水花为稻田水域增氧；所述抽水过滤泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与抽水口连接以及通过出水口与储水箱连接，用于抽取水面机器人下方稻田水域的液体并将抽取的液体导入连接的储水箱内；所述储水箱设置于水面机器人内部位置并分别与抽水过滤泵、输水泵以及增压泵连接，用于存储液体；所述储水泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与储水箱连接以及通过出水口与水面机器人后方排水口连接，用于将储水箱内部的液体通过排水口排出至水面机器人后方位置；

所述稻田防护装置包括高压水枪、增压泵、增压导管、伸缩机构、电动剪刀以及弹射机构，所述高压水枪设置于水面机器人上侧方位置并与增压导管连接，用于高压喷射液体；所述增压泵设置于水面机器人内部位置并通过进水口与储水箱连接以及通过出水口与增压导管连接，用于将储水箱内部的液体导入至增压导管内；所述增压导管分别与增压泵以及高压水枪连接；所述伸缩机构设置于水面机器人侧方内部位置并与电动剪刀连接，用于驱动连接的电动剪刀伸缩；所述电动剪刀设置于伸缩机构前端位置，用于电动剪切植物；所述弹射机构设置于水面机器人上方位置并装填有若干个化肥制成的圆弹，用于喷射装填的化肥弹击杀害虫并间接为稻田种植物施肥；

所述服务器设置于稻田管理中心规划的放置位置，所述服务器包括：

无线模块，用于分别与水面机器人、监控摄像头、定位传感器、推进器、电驱马达、抽水过滤泵、输水泵、高压水枪、增压泵、伸缩机构、电动剪刀、弹射机构以及稻田管理中心；

监控摄取模块，用于控制监控摄像头启动或关闭；

定位控制模块，用于控制定位传感器启动或关闭；

信息分析模块，用于根据指定的信息进行信息的处理和分析；

推进控制模块，用于控制推进器按照设定的步骤执行设定的螺旋桨驱动操作；

水花制造模块，用于控制电驱马达启动或关闭；

抽水控制模块，用于控制抽水过滤泵启动或关闭；

输水控制模块，用于控制输水泵启动或关闭；

水流喷射模块，用于控制高压水枪按照设定的步骤执行设定的水流喷射操作。

7.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，其特征在于，所述服务器还包括：

追踪控制模块，用于控制推进器驱动连接的螺旋桨按照设定的步骤执行设定的害虫追踪操作。

8.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，其特征在于，所述服务器还包括：

坐标分析模块，用于控制根据监控摄像头摄取的影像实时分析指定植物的空间坐标信息。

9.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，其特征在于，所述服务器还包括：

剪刀伸缩模块，用于控制伸缩机构按照设定的步骤执行设定的电动剪刀伸缩操作；

电动剪切模块，用于控制电动剪刀按照设定的步骤执行设定的植物剪切操作。

10.根据权利要求6所述的一种基于人工智能的自动化稻田种植控制系统，其特征在于，所述服务器还包括：

弹射控制模块，用于控制弹射机构按照设定的步骤执行设定的化肥弹喷射操作。

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