CN112766121A - 一种用于养殖场巡检的机器人及养殖场巡检系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种用于养殖场巡检的机器人，包括通信模块、运动控制模块、图像采集模块、图像分析模块，通过各个模型的分工合作，机器人能够根据平台下发的巡检任务在养殖场内进行作业，一方面能够实现远程监控牲畜的目的，替代人工在养殖场执行巡检任务，减少人工工作量，降低巡检成本，另一方面机器人还能够根据图像分析出牲畜的生理状态，以供工作人员参考，进一步减少了人工工作量，提升巡检效率。此外，本申请还提供了一种养殖场巡检系统，其技术效果与上述机器人的技术效果相对应。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种用于养殖场巡检的机器人及养殖场巡检系统。
背景技术
养殖场需要定期巡检牲畜的生长情况和生理状态，传统的巡检工作基于人工实现，随着养殖规模的扩大，人力巡检成本也随之急剧增大。如何降低养殖场的巡检成本，是亟待本领域技术人员解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种用于养殖场巡检的机器人及养殖场巡检系统，用以解决目前养殖场巡检工作基于人工实现，因此巡检成本较高的问题。其具体方案如下：
本申请提供了一种用于养殖场巡检的机器人，包括：
通信模块，用于接收平台下发的巡检任务；
运动控制模块，用于根据所述巡检任务移动到目标栏位；
图像采集模块，用于在所述目标栏位对牲畜进行图像采集，得到牲畜图像；
图像分析模块，用于对所述牲畜图像进行分析，得到图像分析结果，所述图像分析结果包括所述牲畜的生理状态；
所述通信模块，还用于将所述牲畜图像和所述图像分析结果发送至所述平台。
优选的，还包括：
状态检测模块，用于对自身的硬件资源和/软件功能进行检测，得到状态检测结果；
相应的，所述通信模块还用于将所述状态检测结果发送至所述平台。
优选的，还包括：
修复模块，用于在所述状态检测结果为错误时，根据错误级别执行相应的修复操作。
优选的，还包括：
数量统计模块，用于统计预设范围内的牲畜数量；
相应的，所述通信模块还用于将所述牲畜数量发送至所述平台。
优选的，所述图像采集模块还用于：在所述目标栏位对走道进行图像采集，得到走道图像；
相应的，所述图像分析模块用于对所述走道图像进行分析，得到图像分析结果，所述图像分析结果包括所述走道的异物检测结果。
优选的，还包括：
电源管理模块，用于监测电池的当前电量，并在所述当前电量低于阈值时，执行自动回充操作。
优选的，还包括：
升级管理模块，用于检测是否存在新的系统版本，若存在，则执行系统更新操作。
优选的，还包括：
定位模块，用于确定机器人的当前位置；
相应的，所述通信模块还用于将所述当前位置发送至所述平台。
优选的，所述生理状态包括以下任意一项或多项：生长状态、疾病状态、采食情况、膘情评分。
此外，本申请提供了一种养殖场巡检系统，包括平台，还包括如上所述的用于养殖场巡检的机器人。
本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人，包括通信模块、运动控制模块、图像采集模块、图像分析模块，其中通信模块用于接收平台下发的巡检任务；运动控制模块用于根据巡检任务移动到目标栏位；图像采集模块用于在目标栏位对牲畜进行图像采集，得到牲畜图像；图像分析模块用于对牲畜图像进行分析，得到图像分析结果，该图像分析结果包括牲畜的生理状态；最终通信模块将牲畜图像和图像分析结果发送至平台。
可见，本申请的机器人能够根据平台下发的巡检任务在养殖场内进行作业，一方面能够实现远程监控牲畜的目的，替代人工在养殖场执行巡检任务，减少人工工作量，降低巡检成本，另一方面机器人还能够根据图像分析出牲畜的生理状态，以供工作人员参考，进一步减少了人工工作量，提升巡检效率。
此外，本申请还提供了一种养殖场巡检系统，其技术效果与上述机器人的技术效果相对应，这里不再赘述。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例一的基本框架图；
图2为本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例一的扩展框架图；
图3为本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例二中机器人的软件框架图；
图4为本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例二中机器人的工作过程示意图；
图5为本申请所提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例二中平台的工作过程示意图；
图6为本申请所提供的一种养殖场巡检系统实施例的架构示意图。
具体实施方式
本申请的核心是提供一种用于养殖场巡检的机器人及养殖场巡检系统，用于替代人工在养殖场执行巡检任务，降低巡检成本，提升巡检效率。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面对本申请提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例一进行介绍，参见图1，实施例一包括：通信模块、运动控制模块、图像采集模块、图像分析模块。
其中，通信模块用于接收平台下发的巡检任务；运动控制模块用于根据巡检任务移动到目标栏位；图像采集模块用于在目标栏位对牲畜进行图像采集，得到牲畜图像；图像分析模块用于对牲畜图像进行分析，得到图像分析结果，该图像分析结果包括牲畜的生理状态；上述通信模块还用于将牲畜图像和图像分析结果发送至平台。
本实施例中，机器人能按照平台指定的室内巡检任务进行作业，具体的，移动到平台执行的栏位，然后利用传感器采集牲畜的图像视频等相关数据，根据采集到的数据分析牲畜的生理情况，计算牲畜的生长状态，最终将任务执行状态、相关图像视频和分析结果等信息上传平台，借助平台向工作人员远程展示养殖场的真实情况，代替人工在养殖场环境执行巡检工作。
实际应用中，上述牲畜的生理状态包括以下任意一项或多项：生长状态、疾病状态、采食情况、膘情评分。
具体的，实时向平台发送牲畜的疾病状态，可以在牲畜疾病发生时及时发现异常，并进行相应的处理，进而减小损失。实时向平台发送膘情评分，使得饲养员调整饲养方法，做到饲养的最优化，进而增加收入。
如图2所示，作为一种具体的实施方式，本实施例的机器人还可以包括：状态检测模块。状态检测模块用于对机器人的硬件资源和/软件功能进行检测，得到状态检测结果；相应的，通信模块还用于将状态检测结果发送至平台，以便工作人员在平台获知机器人的状态，判断机器人是否能够完成巡检任务，在机器人发生严重故障时及时进行维修。
在此基础之上，如图2所示，本实施例的机器人还可以包括：修复模块。修复模块用于在状态检测结果为错误时，根据错误级别自动执行相应的修复操作，从而避免人工到现场进行修复，保证机器人正常完成巡检任务。
如图2所示，作为一种具体的实施方式，本实施例的机器人还可以包括：数量统计模块。数量统计模块用于统计预设范围内的牲畜数量，具体可以通过图像识别确定牲畜数量；相应的，通信模块还用于将牲畜数量发送至平台。
考虑到实际应用中，工作人员不仅仅关心牲畜的生理状态，还可能关心养殖场内的整洁程度，判断是否需要进行清洁等。本实施例的机器人中，图像采集模块还用于在目标栏位对走道进行图像采集，得到走道图像；相应的，图像分析模块用于对走道图像进行分析，得到图像分析结果，该图像分析结果包括走道的异物检测结果。
如图2所示，作为一种具体的实施方式，本实施例的机器人还可以包括：电源管理模块。电源管理模块用于实施监测机器人内部电池的当前电量，并在当前电量低于阈值时，执行自动回充操作。
如图2所示，作为一种具体的实施方式，本实施例的机器人还可以包括：升级管理模块。升级管理模块用于检测是否存在新的系统版本，若存在，则执行系统更新操作。
如图2所示，作为一种具体的实施方式，本实施例的机器人还可以包括：定位模块。定位模块用于确定机器人的当前位置；相应的，通信模块还用于将当前位置发送至平台，以便工作人员获知机器人所在的位置。
本实施例所提供一种用于养殖场巡检的机器人，包括通信模块、运动控制模块、图像采集模块、图像分析模块。通过模块间的分工合作，使得机器人能够根据平台下发的巡检任务在养殖场内进行作业，一方面能够实现远程监控牲畜的目的，替代人工在养殖场执行巡检任务，减少人工工作量，降低巡检成本，另一方面机器人还能够根据图像分析出牲畜的生理状态，以供工作人员参考，进一步减少了人工工作量，提升巡检效率。
下面开始详细介绍本申请提供的一种用于养殖场巡检的机器人实施例二。实施例二在实施例一的基础上，以实际应用为例对机器人的巡检过程以及机器人和平台的配合过程进行详细说明。
本实施例中，机器人的软件框架如图3所示。其中，外设控制模块用于控制机器人的机械臂、摄像头、灯光、移动器件等。配置管理模块用于对机器人的配置文件进行更新等。
本实施例中，机器人的工作过程如图4所示。机器人启动后，首先读取配置文件，进行全局资源初始化。之后，进行硬件资源诊断，如果存在异常，则上报异常。任务管理模块用于接收平台下发的巡检任务，并将巡检任务存储至任务队列，然后轮询任务队列，每种读取出巡检任务并执行。在巡检任务的执行过程中，首先控制机器人进行行走，在此过程中实时向平台上报当前位置，在机器人移动到目标栏位后定点停靠，之后利用机器人的外设采集图像，例如可见光传感器、红外传感器等，再对采集得到的数据进行分析，最终将采集到的图像、分析结果等信息一并上传至平台。在上传完成后，还可以控制机器人回到指定停泊位置。
具体的，本实施例中，机器人向平台上传的信息具体包括如表1所示的字段：应用编码、计算结果、置信度、位置、图像、检出时间、附加信息1、附加信息2、上传时间。如表1中第一个字段所示，本实施例中，机器人能够分析以下信息：是否死亡，是否为发烧，是否采食，是否流产，是否发绀/发紫，是否流鼻血，是否血便，是否发情，是否待产，牲畜是否在走道，走道是否存在粪便。
至于其他字段的含义，编码方式，字段类型，备注信息可以参见表1，此处不再展开介绍。
表1
此外，机器人的一系列自我管理过程如图4所示，包括状态管理、升级管理和电源管理。其中，状态管理是指机器人能够检查自身的状态，并在状态异常时向平台上报，此外还可以进行一定程序上的自我修复，以保证巡检任务的顺利进行。升级管理是指机器人能够自动检查是否存在新的系统版本或配置文件版本，如果存在，则执行相应的更新操作。电源管理是指机器人能够监测自身的电池，向平台上报电池信息，还能够在电池处于低电量的状态时进行自动回充。
上面对机器人的工作过程进行了描述，实际应用中，平台也需要与机器人相互配合，从而保证巡检工作的进行。
本实施例中，平台的工作过程如图5所示。平台启动后，首先读取自身的网络设置，判断网络设置是否正确，如果正确，则发出登录请求，在成功登录之后即可进入主控制面板。在主控制面板，能够显示在线的机器人，之后选定目标机器人通过无人值守后台请求控制机器人。如果请求成功，则可以与目标机器人进行交互，例如，通过机器人查看养殖场的图像或视频，查看机器人的硬件状态，控制机器人进行自动回充，控制机器人的档位，控制机器人的行走等。为了通过机器人查看养殖场的视频，需要先在控制面板进行视频取流设置，设置完成后，检测设置是否正确，如果正确则可以正常从机器人获取视频流并进行显示。
可见，本实施例提供的一种用于养殖场巡检的机器人，具体涉及室内机器人的软件硬件管理、外设对接管理、与平台的交互。在养殖场环境下，能够通过机器人代替人去完成巡检任务，解放人力，降低养殖成本。
此外，本申请还提供了一种养殖场巡检系统，如图6所示，包括平台，还包括如上文所述的用于养殖场巡检的机器人。
上文已经对用于养殖场巡检的机器人进行了介绍，因此，养殖场巡检系统的具体实施过程也可以参照上文，此处不再展开介绍。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上对本申请所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，包括：
通信模块，用于接收平台下发的巡检任务；
运动控制模块，用于根据所述巡检任务移动到目标栏位；
图像采集模块，用于在所述目标栏位对牲畜进行图像采集，得到牲畜图像；
图像分析模块，用于对所述牲畜图像进行分析，得到图像分析结果，所述图像分析结果包括所述牲畜的生理状态；
所述通信模块，还用于将所述牲畜图像和所述图像分析结果发送至所述平台。
2.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
状态检测模块，用于对自身的硬件资源和/软件功能进行检测，得到状态检测结果；
相应的，所述通信模块还用于将所述状态检测结果发送至所述平台。
3.如权利要求2所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
修复模块，用于在所述状态检测结果为错误时，根据错误级别执行相应的修复操作。
4.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
数量统计模块，用于统计预设范围内的牲畜数量；
相应的，所述通信模块还用于将所述牲畜数量发送至所述平台。
5.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，所述图像采集模块还用于：在所述目标栏位对走道进行图像采集，得到走道图像；
相应的，所述图像分析模块用于对所述走道图像进行分析，得到图像分析结果，所述图像分析结果包括所述走道的异物检测结果。
6.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
电源管理模块，用于监测电池的当前电量，并在所述当前电量低于阈值时，执行自动回充操作。
7.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
升级管理模块，用于检测是否存在新的系统版本，若存在，则执行系统更新操作。
8.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，还包括：
定位模块，用于确定机器人的当前位置；
相应的，所述通信模块还用于将所述当前位置发送至所述平台。
9.如权利要求1所述的用于养殖场巡检的机器人，其特征在于，所述生理状态包括以下任意一项或多项：生长状态、疾病状态、采食情况、膘情评分。
10.一种养殖场巡检系统，其特征在于，包括平台，还包括如权利要求1-9任意一项所述的用于养殖场巡检的机器人。
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