CN203762122U - 一种室内自主移动喷药机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种室内自主移动喷药机器人，所述室内自主移动喷药机器人包括轮式机器人本体，所述轮式机器人本体上部安装有药箱及控制部件，所述药箱一侧固定安装有活动支架，所述活动支架包括相互垂直设置的横向支架及纵向支架，所述横向支架的远端固定有喷杆，所述喷杆端部设有喷头，所述喷杆尾部通过软管与所述药箱连接，所述横向支架上固定安装作物识别摄像头及超声波传感器，所述轮式机器人本体前端设有导航摄像头及超声波传感器。本实用新型所述的一种室内自主移动机器人，能够实现室内自主移动喷药，有效提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及农用植保机械领域，尤其涉及一种室内自主移动喷药机器人。
背景技术
植物病害严重威胁着农业生产，化学防治、机械施药是病害防治的主要手段。目前，我国农药的有效利用率只有30%左右(发达国家为60%～70%)。这不仅浪费农药，还造成环境污染。20世纪90年代以来，“精确农业”技术受到世界各国的普遍重视。精确喷雾技术即在施药过程中按实际需要，做到“定量、定点”对靶喷药，追求药液的最少用量和最高效率，是农药应用技术的发展方向。与户外大田复杂境况相比，以温室为代表的友好设施环境为喷药机器人及其精确喷雾技术的率先推广创造有利条件。
查阅现有文献，目前国内外该领域的相关工作偏重于作物行的检测及作物与杂草的识别研究，且大多应用于户外大田环境中，针对设施内移动机器人的精准喷药研究在国内文献中很少见到。
申请号是CN 200910211739.6、名称为“基于处方图控制的智能变量喷药机”的发明涉及一种智能变量喷药机，根据GPS/GIS技术获取的病、虫、草害差异信息，按需喷药，包括智能控制系统和喷药系统。其智能控制系统是基于处方图模式工作，并非来自机器视觉的实时判别，并且缺少视觉导航功能，喷药工作方式的灵活性与精准性不足。
申请号是CN201310272642、名称为“温室自动喷药机器人”的发明涉及一种行走于轨道上的温室自动喷药机器人，其包括轨道行走部件、固定于行走部件上的药液喷施部件以及相关控制部件。所公开内容的最主要特征在于地面铺设的轨道，但其自主导航功能的缺失限制了其工作方式的灵活性。
发明内容
发明的目的：本发明克服了现有技术中存在的精准喷药作业过程中存在的效率低的不足，针对低矮行栽作物及类似成行排列盆景植株提供了一种高效变量喷药工作方法的室内移动喷药机器人。
技术方案：一种室内自主移动喷药机器人，具体包括轮式机器人本体，所述轮式机器人本体上部安装有药箱及控制部件，在所述药箱一侧固定安装有活动支架，所述活动支架包括相互垂直设置的横向支架及纵向支架，所述横向支架远端固定有喷杆，所述喷杆端部设有喷头，所述喷杆尾部通过软管与所述药箱连接，所述横向支架上固定安装作物识别摄像头及超声波传感器，所述轮式机器人本体前端设有导航摄像头及超声波传感器。
所述横向支架包括相互嵌套的第一支架及第二支架，且所述第一支架与所述第二支架可相互拉伸及缩回。
所述纵向支架包括相互嵌套的第三支架及第四支架，且所述第三支架与所述第四支架可相互拉伸及缩回。
有益效果：本发明所揭示的室内自主移动喷药机器人，其所实施的变量喷药方法将通常两种不同单目视觉分别实现的导航信息提取、作物检测识别两种不同图像处理过程融合为单目视觉下的一种图像处理过程，有效减少图像处理运算量，明显加快了对行喷药的实际工作过程。即在沿作物行喷药作业过程中，以作物识别摄像头的光心垂直追踪作物行中心线的方式实现室内友好环境下的高效快捷导航的同时在同一场景图片中进行目标检测识别，明显降低系统图像处理运算量，实现精准、精量对靶喷药的同时显著提升喷药机器人的实际工作效率，对促进温室喷药机器人的应用推广有着积极推动作用。
附图说明
图1是本发明的室内自主移动喷药机器人的结构示意图；
图2是本发明的活动支架结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明所揭示的一种室内自主移动喷药机器人，具体包括轮式机器人本体1，所述轮式机器人本体1上部设有药箱2及控制部件3，所述药箱2一侧固定安装垂直高度可调节、横向伸出长度可调节的活动支架4，所述活动支架4包括相互垂直设置的横向支架41及纵向支架42，所述横向支架41具有相互嵌套且可拉伸及收缩的第一支架411及第二支架412，所述纵向支架42具有相互嵌套且可拉伸及收缩的第三支架421及第四支架422，所述第一支架411上捆绑有喷杆5，所述第一支架411上固定有作物识别摄像头6及超声波传感器7，所述喷杆5端部设有喷头8，所述喷杆5尾部通过软管9与所述药箱2连接，所述轮式机器人本体1前端设有导航摄像头11及超声波传感器12。
其中，所述活动支架4的横向支架41及纵向支架42可根据作物高度、伸出长度进行手动调节，以适应不同高度及行宽作物的药液喷施。
本发明所述的室内自主移动喷药机器人，整体上实现沿作物行方向前行并对侧向作物精确喷药，在横向支架41上安装垂直向下的作物识别摄像头6同时实现导航信息提取与作物检测识别功能，即以作物识别摄像头6的光心垂直追踪作物行中心线提取导航基准的同时进行目标作物检测，将通常两种不同功能的单目视觉处理过程合二为一，简化了图像计算与处理，提高了喷药设备的实际作业效率。同时为避免机器人行进方向存在障碍物，采集所述轮式机器人本体1前端的超声波传感器12的测距信息。
本发明可用于包括在本发明实质和范围内的其它特定方案来实施。例如，上述实施例中以绿色作物为对象，但本发明不局限于此，针对其他特征颜色的作物行喷施，只要选择适合的颜色特征因子实现灰度化后，可按照本实施例继续执行。同样，作物行中心线的提取、移动平台的运动控制等步骤均可用多种方法替代，均不改变本发明所表述的基于单目视觉的连续工作过程的高效性实质。所述实施例应视为说明性的，且本发明可在权利要求书范围及其等价范围内改变。
Claims (3)
1. 一种室内自主移动喷药机器人，其特征在于：具体包括轮式机器人本体，所述轮式机器人本体上部安装有药箱及控制部件，在所述药箱一侧固定安装有活动支架，所述活动支架包括相互垂直设置的横向支架及纵向支架，所述横向支架远端固定有喷杆，所述喷杆端部设有喷头，所述喷杆尾部通过软管与所述药箱连接，所述横向支架上固定安装作物识别摄像头及超声波传感器，所述轮式机器人本体前端设有导航摄像头及超声波传感器。
2. 根据权利要求1所述的一种室内自主移动喷药机器人，其特征在于：所述横向支架包括相互嵌套的第一支架及第二支架，且所述第一支架与所述第二支架可相互拉伸及缩回。
3. 根据权利要求1所述的一种室内自主移动喷药机器人，其特征在于：所述纵向支架包括相互嵌套的第三支架及第四支架，且所述第三支架与所述第四支架可相互拉伸及缩回。
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