CN113701817A - 一种基于gps稻田艺术绘画定位系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，属于稻田艺术技术领域。该基于GPS稻田艺术绘画定位系统，包括电池模组，所述电池模组上电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有编程控制器，所述编程控制器上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有伺服电机，所述伺服电机上设有检测模块。所述编程控制器上电性连接有信息模块，所述信息模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有上位机。通过本装置的设计，实现对稻田绘制，方便快捷，通过反馈模块进行反馈调节，信息处理精准度高，通讯模块实现数据上传观测，以及检测模块检测系统情况。

Description

一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统

技术领域

本申请涉及艺术稻田领域，具体而言，涉及一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统。

背景技术

稻田画原是日本的一种艺术形式，农民通过在稻田中种植各种不同品种的水稻来作画。现稻田画在世界各地都有出现。

稻田作画，又称稻田彩绘，主要是以绿色及紫色叶水稻种植于水田中，栽种时先在农田里用传统画线器，画出九宫格，依图样定出坐标，再牵线描出图样或字体轮廓，最后种上紫色秧苗，随着水稻生长，就会呈现出预先规划的图形或文字。

参照现有公开号为CN109349031B的中国专利，其公开了一种稻田3D彩绘的作画方法，属于农业植物种植领域，旨在提供一种能够根据观景台的位置对稻田彩绘进行制作，从而具有较为生动的3D观赏效果的稻田3D彩绘的作画方法，其技术要点是，S1、彩绘图制作及矢量化；S2、数字高程模型建立；S3、彩绘图坐标定义：以矢量化后的彩绘图中的某一点作为原点，定义整个彩绘图的坐标系，确定图案中所有的点相对于坐标系的平面坐标；S4、种植稻田坐标定位：利用透视投影变换，将平面坐标换算至种植稻田的数字高程模型内，并形成新的物点投影坐标，利用测绘技术，将物点投影坐标放样至种植稻田内，形成田间种植坐标；S5、稻田制作。本发明适用于稻田彩绘的制作，其虽然通过建立种植稻田的高程模型以及将矢量化的彩绘图平面坐标投影至高程模型内，能够根据观赏台的不同位置以及游客的观赏角度出发对种植稻田进行整体设计，从而使得游客具有更佳的3D观赏效果；通过将放样精度控制于±10cm内，能够使得稻田彩绘具有较高的成画质量；通过将插秧株距控制在10cm～20cm之间，能够根据种子生长分裂的规律，进一步使得稻田彩绘的成画质量不易受到影响。

但是，现有的稻田绘制过程十分的麻烦不便，不能够轻松的实现对较大稻田进行绘制，需要采用的各种投影仪器进行定位，并且需要人工进行标识，比较消耗人力物力，在使用操作的过程中具有一定的局限性。

发明内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，旨在改善现有的技术中存在的需要大量的定位机构实现对画作进行定位处理，并且需要人工进行标识，操作不便，在使用的时候，无法及时的观测绘制的路径，容易造成一定的偏差，具有一定的局限性问题。

本申请实施例提供了一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，包括电池模组，

所述电池模组上电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有编程控制器，所述编程控制器上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有伺服电机，所述伺服电机上设有检测模块，所述检测模块与所述编程控制器电性连接，所述编程控制器用实现对小车运行时的程序编码进行运行，使得下车能够根据程序编码进行精准的运行，所述处理模块用于实现对所述编程控制器输出的控制指令进行解码分析，便于实现对控制指令的执行，所述检测模块用于检测所述伺服电机的运行，确定所述伺服电机的运行状态，以及实现对下车的状态进行检测，并且能够实现精准的定位。

所述电池模块上电性连接有调压模块，所述调压模块与所述伺服电机电性连接，所述电池模块的两端电性连接有反馈模块，所述反馈模块还与所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接，所述调压模块可以实现对供给的电压进行调节处理，使得电压能够适用于所述编码控制器进行运行，所述反馈模块能够实现对输出的电压进行反馈调节，保持电压的输出稳定性，不会造成设备的损坏；

所述编程控制器上电性连接有信息模块，所述信息模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有上位机，所述信息模块能够实现对传输的数据信息进行有效的处理，使得数据信息能够便进行传输和使用。

在上述实现过程中，在使用的时候，根据稻田的大小，确定一基点，然后通过这个基点，实现对稻田画进行坐标分析，然后进行编程，并且将编程数据通过烧录接口下载到小车内部的编程控制器内部，使得编程控制器能够通过驱动模块驱动伺服电机转动，进而使得小车能够在伺服电机的作用下实现运动，完成程序体设定的路线，并且本发明设有反馈模块，能够实时的实现对系统的电压和电流进行检测，保持电压电流的稳定性，防止小车运行偏移，并且设有通讯模块，可以实现对数据进行上传，使得上位机能够通过GPS系统绘制出来的路径，判定图像绘制是否存在有偏移，使用方便，快捷，便于进行操作。

在一种具体的实施方案中，所述电池模组上电性连接有充电接口，所述电池模组采用的是锂电池模块。

在上述实现过程中，通过充电接口实现对小车中的电池模组进行充电，便于实现对小车提供动力输出。

在一种具体的实施方案中，所述编程控制器上还电性连接有辅助模块、烧录接口和数据接口，所述数据接口包括有USB接口、ADO、ADO、DBC、RS232、RS485和网卡。

在上述实现过程中，通过辅助模块便于提高小车的操作体感，烧录接口便于实现对编程的程序体进行传输下载，数据接口便于实现对数据信息进行多种样式的传输。

在一种具体的实施方案中，所述辅助模块中包括有显示器、控制按键、存储模块和报警器，所述控制按键包括有开关按键和复位按键，所述报警器采用的是声光报警器。

在上述实现过程中，显示器用于显示参数和信息，控制按键用于实现开关调节和复位操作，报警器可以在出现故障的时候进行报警警示。

在一种具体的实施方案中，所述存储模块至少设有两组，两组所述存储模块分别为用于存储程序体的ROM存储模块和用于存储运行日志的RAM存储模块。

在上述实现过程中，存储模块用于实现对程序体和运行日志进行存储，并且保证存储不会发生混乱，便于进行存储和查询。

在一种具体的实施方案中，所述供电模块中包括有降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路一端依次电性连接所述稳压电路和所述滤波电路。

在上述实现过程中，通过降压电路可以实现对高电压进行降低，保证编程控制器的稳定运行，且稳压电路可以稳定电压的波动，滤波电路可以滤除电压中的杂波。

在一种具体的实施方案中，所述反馈模块中包括有负反馈电路和电压电流采集电路，所述负反馈电路与所述电压电流采集电路电性连接，所述负反馈电路与所述电池模组的两端分别电性连接，所述电压电流采集电路分别所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接。

在上述实现过程中，通过电压电流电路实现对电压和电流的数据信息进行采集，并且通过负反馈电路实现对输出的电压和电流进行调节控制。

在一种具体的实施方案中，所述处理模块中包括有门电路、比较器、增益电路和解调电路，所述门电路与所述编程控制器电性连接，所述门电路后依次电性连接所述比较器、所述增益电路和所述解调电路。

在上述实现过程中，通过处理模块可以实现对编程控制器发出的直流进行检测、比较、放大和调波，保证信息的准确性和输出稳定性，便于实现对小车进行控制调节。

在一种具体的实施方案中，所述信息模块中包括信息采集电路、信息检测电路、信息转换电路、信息滤波电路和信息增益电路，所述信息采集电路后依次电性连接所述信息检测电路、所述信息转换电路、所述信息增益电路和所述信息滤波电路，所述通讯模块采用的是无线通讯模块。

在上述实现过程中，信息模块实现对通讯模块传输和接收的数据信息进行有效的处理，便于进行数据的传输和接收，保证信息的精准度。

在一种具体的实施方案中，所述驱动器至少设有四组，四组所述驱动器上分别电性连接所述伺服电机，所述检测模块中包括有角速度传感器、偏转传感器、雷达传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、温湿度传感器和GPS定位仪。

在上述实现过程中，四组伺服电机便于实现对小车进行驱动和控制，且检测模块可以实现对小车的运行进行环境检测以及速度控制，还能够路径绘制观察。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的系统结构示意图；

图2是本申请实施方式提供的调压模块电路图；

图3是本申请实施方式提供的驱动模块电路图；

图4是本申请实施方式提供的反馈模块电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参阅图1-4，本申请提供一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，包括电池模组，所述电池模组上电性连接有充电接口，所述电池模组采用的是锂电池模块，通过充电接口实现对小车中的电池模组进行充电，便于实现对小车提供动力输出；

请参阅图1，所述电池模组上电性连接有供电模块，所述供电模块中包括有降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路一端依次电性连接所述稳压电路和所述滤波电路，通过降压电路可以实现对高电压进行降低，保证编程控制器的稳定运行，且稳压电路可以稳定电压的波动，滤波电路可以滤除电压中的杂波；所述供电模块上电性连接有编程控制器，所述编程控制器上电性连接有处理模块，所述处理模块中包括有门电路、比较器、增益电路和解调电路，所述门电路与所述编程控制器电性连接，所述门电路后依次电性连接所述比较器、所述增益电路和所述解调电路，通过处理模块可以实现对编程控制器发出的直流进行检测、比较、放大和调波，保证信息的准确性和输出稳定性，便于实现对小车进行控制调节；所述处理模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有伺服电机，所述伺服电机上设有检测模块，所述检测模块与所述编程控制器电性连接，所述编程控制器用实现对小车运行时的程序编码进行运行，使得下车能够根据程序编码进行精准的运行，所述处理模块用于实现对所述编程控制器输出的控制指令进行解码分析，便于实现对控制指令的执行，所述检测模块用于检测所述伺服电机的运行，确定所述伺服电机的运行状态，以及实现对下车的状态进行检测，并且能够实现精准的定位，所述编程控制器上还电性连接有辅助模块、烧录接口和数据接口，所述数据接口包括有USB接口、ADO、ADO、DBC、RS232、RS485和网卡，通过辅助模块便于提高小车的操作体感，烧录接口便于实现对编程的程序体进行传输下载，数据接口便于实现对数据信息进行多种样式的传输，所述辅助模块中包括有显示器、控制按键、存储模块和报警器，所述控制按键包括有开关按键和复位按键，所述报警器采用的是声光报警器，显示器用于显示参数和信息，控制按键用于实现开关调节和复位操作，报警器可以在出现故障的时候进行报警警示，所述存储模块至少设有两组，两组所述存储模块分别为用于存储程序体的ROM存储模块和用于存储运行日志的RAM存储模块，存储模块用于实现对程序体和运行日志进行存储，并且保证存储不会发生混乱，便于进行存储和查询。

请参阅图1，所述电池模块上电性连接有调压模块，所述调压模块与所述伺服电机电性连接，所述电池模块的两端电性连接有反馈模块，所述反馈模块还与所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接，所述反馈模块中包括有负反馈电路和电压电流采集电路，所述负反馈电路与所述电压电流采集电路电性连接，所述负反馈电路与所述电池模组的两端分别电性连接，所述调压模块可以实现对供给的电压进行调节处理，使得电压能够适用于所述编码控制器进行运行，所述反馈模块能够实现对输出的电压进行反馈调节，保持电压的输出稳定性，不会造成设备的损坏，所述电压电流采集电路分别所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接，通过电压电流电路实现对电压和电流的数据信息进行采集，并且通过负反馈电路实现对输出的电压和电流进行调节控制；

请参阅图1，所述编程控制器上电性连接有信息模块，所述信息模块能够实现对传输的数据信息进行有效的处理，使得数据信息能够便进行传输和使用，所述信息模块中包括信息采集电路、信息检测电路、信息转换电路、信息滤波电路和信息增益电路，所述信息采集电路后依次电性连接所述信息检测电路、所述信息转换电路、所述信息增益电路和所述信息滤波电路，所述通讯模块采用的是无线通讯模块，信息模块实现对通讯模块传输和接收的数据信息进行有效的处理，便于进行数据的传输和接收，保证信息的精准度；所述信息模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有上位机。

在本申请文件中，在使用的时候，根据稻田的大小，确定一定基点，然后通过这个基点，实现对稻田画进行坐标分析，然后进行编程，并且将编程数据通过烧录接口下载到小车内部的编程控制器内部，使得编程控制器能够通过驱动模块驱动伺服电机转动，进而使得小车能够在伺服电机的作用下实现运动，完成程序体设定的路线，并且本发明设有反馈模块，能够实时的实现对系统的电压和电流进行检测，保持电压电流的稳定性，防止小车运行偏移，并且设有通讯模块，可以实现对数据进行上传，使得上位机能够通过GPS系统绘制出来的路径，判定图像绘制是否存在有偏移，使用方便，快捷，便于进行操作。

在具体设置时，所述驱动器至少设有四组，四组所述驱动器上分别电性连接所述伺服电机，所述检测模块中包括有角速度传感器、偏转传感器、雷达传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、温湿度传感器和GPS定位仪，四组伺服电机便于实现对小车进行驱动和控制，且检测模块可以实现对小车的运行进行环境检测以及速度控制，还能够路径绘制观察。

具体的，该基于GPS稻田艺术绘画定位系统的工作原理：使用时，通过充电接口实现对电池模组进行充电存储，并且根据稻田的大小，确定一基点，然后通过这个基点，实现对稻田画进行坐标分析，然后进行编程，并且将编程数据通过烧录接口下载到小车内部的编程控制器内部，然后在行驶的时候，通过电源模组分别实现对供电模块和调压模块进行供电，且调压模块实现伺服电机进行供电，使得伺服电机能够带动轮子进行运行，供电模块通过内部的降压电路、稳压电路和滤波电路实现对编程控制模块进行供电，使得编程控制模块能够根据烧录的程序体进行下发指令，且指令通过处理模块处理后，再通过驱动模块实现对伺服电机进行驱动，使得伺服电机能够按照编程的程序体的参数进行运行，实现对稻田图形进行绘制，且设有反馈模块，可以实现对电压和电流进行检测，并且根据电压和电流实现反向调节，保持电压和电流的稳定输出，完成控制调节，以及通过检测模块实现对系统进行检测，尤其是通过GPS定位仪实现定位，并且将定位的数据信息通过通讯模块上传给上位机，使得上位机能够显示小车运行的轨迹，便于对绘制的图像进行观看，且小车还能够通过遥感进行控制，便于对图像进行修正。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，包括电池模组，

所述电池模组上电性连接有供电模块，所述供电模块上电性连接有编程控制器，所述编程控制器上电性连接有处理模块，所述处理模块上电性连接有驱动模块，所述驱动模块上电性连接有伺服电机，所述伺服电机上设有检测模块，所述检测模块与所述编程控制器电性连接，所述编程控制器用实现对小车运行时的程序编码进行运行，使得下车能够根据程序编码进行精准的运行，所述处理模块用于实现对所述编程控制器输出的控制指令进行解码分析，便于实现对控制指令的执行，所述检测模块用于检测所述伺服电机的运行，确定所述伺服电机的运行状态，以及实现对下车的状态进行检测，并且能够实现精准的定位。

所述电池模块上电性连接有调压模块，所述调压模块与所述伺服电机电性连接，所述电池模块的两端电性连接有反馈模块，所述反馈模块还与所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接，所述调压模块可以实现对供给的电压进行调节处理，使得电压能够适用于所述编码控制器进行运行，所述反馈模块能够实现对输出的电压进行反馈调节，保持电压的输出稳定性，不会造成设备的损坏；

所述编程控制器上电性连接有信息模块，所述信息模块上电性连接有通讯模块，所述通讯模块上通讯连接有上位机，所述信息模块能够实现对传输的数据信息进行有效的处理，使得数据信息能够便进行传输和使用。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述电池模组上电性连接有充电接口，所述电池模组采用的是锂电池模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述编程控制器上还电性连接有辅助模块、烧录接口和数据接口，所述数据接口包括有USB接口、ADO、ADO、DBC、RS232、RS485和网卡。

4.根据权利要求3所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述辅助模块中包括有显示器、控制按键、存储模块和报警器，所述控制按键包括有开关按键和复位按键，所述报警器采用的是声光报警器。

5.根据权利要求4所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述存储模块至少设有两组，两组所述存储模块分别为用于存储程序体的ROM存储模块和用于存储运行日志的RAM存储模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述供电模块中包括有降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路一端依次电性连接所述稳压电路和所述滤波电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述反馈模块中包括有负反馈电路和电压电流采集电路，所述负反馈电路与所述电压电流采集电路电性连接，所述负反馈电路与所述电池模组的两端分别电性连接，所述电压电流采集电路分别所述供电模块的一端与所述调压块的一端分别电性连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述处理模块中包括有门电路、比较器、增益电路和解调电路，所述门电路与所述编程控制器电性连接，所述门电路后依次电性连接所述比较器、所述增益电路和所述解调电路。

9.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述信息模块中包括信息采集电路、信息检测电路、信息转换电路、信息滤波电路和信息增益电路，所述信息采集电路后依次电性连接所述信息检测电路、所述信息转换电路、所述信息增益电路和所述信息滤波电路，所述通讯模块采用的是无线通讯模块。

10.根据权利要求1所述的一种基于GPS稻田艺术绘画定位系统，其特征在于，所述驱动器至少设有四组，四组所述驱动器上分别电性连接所述伺服电机，所述检测模块中包括有角速度传感器、偏转传感器、雷达传感器、超声波传感器、陀螺仪传感器、温湿度传感器和GPS定位仪。

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