CN208283806U - 一种用于温室大棚的检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于温室大棚的检测机器人，包括嵌入式计算装置、与其通过数据线连接的空气成分测量仪、光照传感器、温湿度传感器、土壤成分测量仪、病虫害检测仪、运动装置和无线通讯模块、与运动装置相连接的作业规划装置和射频定位装置；所述作业规划装置设定机器人进行检测作业的时间点、检测路线以及实时调度机器人作业规划，运动装置用于控制机器人沿着已设置好的固定轨道前进，并且在设定的巡检点位置停留检测；土壤成分测量仪进行土壤成分测量以及送到病虫害检测仪进行病虫害机理检测，以达到在温室大棚应用中综合运用自动化技术和机器人技术，自动进行环境温湿度光照、空气成分、土壤成分以及病虫害综合检测的技术目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业温室大棚自动化管理技术领域，尤其是涉及一种用于温室大棚的检测机器人。
背景技术
在目前的农业信息化过程中，农业大棚的农作物检测基本靠手工，集成度不够、自动化检测技术仍不够完善，研究一种能够自动化检测和管理大棚的智能机器人具有非常可观的经济效益和提高农业生产力的效果。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种用于温室大棚的检测机器人，包括嵌入式计算装置、与其通过数据线连接的空气成分测量仪、光照传感器、温湿度传感器、土壤成分测量仪、病虫害检测仪、运动装置和无线通讯模块、与运动装置相连接的作业规划装置和射频定位装置；所述作业规划装置设定机器人进行检测作业的时间点、检测路线以及实时调度机器人作业规划，运动装置用于控制机器人沿着已设置好的固定轨道前进，并且在设定的巡检点位置停留检测；土壤成分测量仪进行土壤成分测量以及送到病虫害检测仪进行病虫害机理检测，以达到在温室大棚应用中综合运用自动化技术和机器人技术，自动进行环境温湿度光照、空气成分、土壤成分以及病虫害综合检测的技术目的。
为此，本实用新型提出一种用于温室大棚的检测机器人，包括嵌入式计算装置和运动装置，以及与嵌入式计算装置通过数据线连接的空气成分测量仪、光照传感器、温湿度传感器、土壤成分测量仪、病虫害检测仪、运动装置和无线通讯模块，检测机器人还包括与运动装置相连接的作业规划装置和射频定位装置；
土壤成分测量仪连接土壤采掘装置和病虫害检测仪；所述射频定位装置通过射频信号与设置在温室大棚内部的巡检点装置进行数据通讯；所述无线通讯模块与作业控制主机相连接，其中：
作业规划装置，用于设定机器人进行检测作业的时间点、检测路线以及实时调度机器人作业规划；
运动装置，用于控制机器人沿着已设置好的固定轨道前进，并且在设定的巡检点位置停留检测，检测开始后将机器人的实时位置发送给嵌入式计算装置；
射频定位装置，通过与设置在温室大棚内部的巡检点装置进行数据通讯，得知机器人所处的实时位置；
土壤采掘装置，用于采集特定位置的土壤样本，然后传送到土壤成分测量仪进行测量以及送到病虫害检测仪进行病虫害机理检测，并且将所采集检测的结果数据通过数据线传送到嵌入式计算装置。
进一步地，所述嵌入式计算装置为微型计算机、微控制器、ARM电路以及PLC控制器中的任意一种。
进一步地，所述作业规划装置包括作业调度装置、时间规划输入单元和路径规划输入单元，其中：作业调度单元与运动装置具有数据线连接。
进一步地，所述时间规划输入单元和路径规划输入单元通过键盘、语音识别装置以及触控屏装置进行信息输入。
进一步地，所述空气成分测量仪包括空气取样装置、信号输出装置以及分别与空气取样装置和信号输出装置相连接的氧气浓度测量仪、二氧化碳测量仪和甲烷浓度测量仪，所述信号输出装置与嵌入式计算装置具有数据线连接。
本实用新型具有如下有益效果：
首先，本实用新型通过综合运用机器人技术、射频定位技术以及一系列空气、土壤和病虫害检测技术，在温室大棚应用中以一套检测机器人设备实现多项指标检测，可取代人工而且检测作业效率高；
其次，通过作业规划过程设定检测作业的时间点和检测路线，使得所设计的检测机器人具有自动化程度高和可靠性强的特点，并且适合于多台检测机器人同时高效作业流程的控制。
附图说明
图1是一种用于温室大棚的检测机器人的组成结构示意图，
图2是一种用于温室大棚的检测机器人的作业规划装置的组成结构示意图，
图3是一种用于温室大棚的检测机器人的空气成分检测仪的组成结构示意图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，该实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。
本实用新型所述的一种用于温室大棚的检测机器人，其组成结构如图1的100所示，包括嵌入式计算装置101，与嵌入式计算装置101通过数据线连接的空气成分测量仪105、光照传感器107、温湿度传感器106、土壤成分测量仪108、病虫害检测仪110、运动装置102和无线通讯模块111，与运动装置102相连接的作业规划装置103和射频定位装置104，以及与土壤成分测量仪108相连接的土壤采掘装置109；所述射频定位装置104通过射频信号，与设置在温室大棚内部的巡检点装置200进行数据通讯；所述病虫害检测仪110与土壤成分测量仪108相连接；所述无线通讯模块111与作业控制主机300相连接。
具体地说，所述作业规划装置103用于设定机器人进行检测作业的时间点、检测路线以及实时调度机器人作业规划；作业规划装置103的应用使得所述检测机器人具有高度自动化和信息化的技术优势。所述运动装置102用于控制机器人沿着已设置好的固定轨道前进，并且在设定的巡检点位置停留检测，检测开始后将机器人的实时位置发送给嵌入式计算装置；所述射频定位装置104通过与设置在温室大棚内部的巡检点装置进行数据通讯，得知机器人所处的实时位置；所述射频定位装置为RFID读取装置，巡检点装置安装RFID卡设备。
土壤采掘装置109用于采集特定位置的土壤样本，然后传送到土壤成分测量仪进行测量以及送到病虫害检测仪进行病虫害机理检测，并且将所采集检测的结果数据通过数据线传送到嵌入式计算装置。土壤采掘装置109具有机械臂和多维度运动控制结构。
在上述实施例中，无线通讯模块111为GPRS/3G/4G移动通信模块、WIFI模块以及无线物联网模块中的任意一种。所述嵌入式计算装置101为微型计算机、微控制器、ARM电路以及PLC控制器中的任意一种。所述嵌入式计算装置通过无线通讯模块，向外部的作业控制主机传送所检测的结果数据、检测结论以及检测位置。
所述作业规划装置进一步的组成结构如图2所示，包括作业调度装置1031、时间规划输入单元1032和路径规划输入单元1033，其中：作业调度单元1031与运动装置102具有数据线连接。
本实用新型通过在温室大棚应用中综合运用机器人技术、射频定位技术以及一系列空气、土壤和病虫害检测技术，以一套检测机器人设备实现多项指标检测，可取代人工重复劳动而且检测作业效率比人工更高。
在一种更优的实施例中，所述时间规划输入单元和路径规划输入单元通过键盘、语音识别装置以及触控屏装置进行信息输入。在作业规划装置内已保存所设置的所有巡检点装置信息，路径规划输入的过程调用巡检点装置的信息列表；通过全面支持多种规划输入方式，使得所设计检测机器人的使用门槛得以降低，便于产品的大范围普及。通过作业规划过程设定检测作业的时间点和检测路线，使得所设计的检测机器人具有自动化程度高和可靠性强的特点，并且适合于多台检测机器人同时高效作业流程的控制。
所述空气成分测量仪进一步的组成结构如图3所示，包括空气取样装置1051、信号输出装置1055以及分别与空气取样装置1051和信号输出装置1055相连接的氧气浓度测量仪1052、二氧化碳测量仪1053和甲烷浓度测量仪1054，所述信号输出装置1055与嵌入式计算装置101具有数据线连接。
在上述空气成分测量仪所测量的气体中，氧气是植物光合作用和呼吸作用的直接指标，而二氧化碳和甲烷则是大棚温室效应的关键影响因素，为此必须比较定期检测大棚各个部位此项成分指标。
通过对土壤成分的分析，可得知土壤肥力、营养元素配比以及土壤透气渗水性能，对根部发育、成熟期的预估都具有重要意义；土壤还包含植物病虫害的本源信息，分析土壤成分亦可得出真菌类和土壤害虫的活动情况，以便在随后作业过程中对症下药应急处理。
本实用新型的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于温室大棚的检测机器人，其特征在于，包括嵌入式计算装置和运动装置，以及与嵌入式计算装置通过数据线连接的空气成分测量仪、光照传感器、温湿度传感器、土壤成分测量仪、病虫害检测仪、运动装置和无线通讯模块，检测机器人还包括与运动装置相连接的作业规划装置和射频定位装置；
土壤成分测量仪连接土壤采掘装置和病虫害检测仪；所述射频定位装置通过射频信号与设置在温室大棚内部的巡检点装置进行数据通讯；所述无线通讯模块与作业控制主机相连接，其中：
作业规划装置，用于设定机器人进行检测作业的时间点、检测路线以及实时调度机器人作业规划；
运动装置，用于控制机器人沿着已设置好的固定轨道前进，并且在设定的巡检点位置停留检测，检测开始后将机器人的实时位置发送给嵌入式计算装置；
射频定位装置，通过与设置在温室大棚内部的巡检点装置进行数据通讯，得知机器人所处的实时位置；
土壤采掘装置，用于采集特定位置的土壤样本，然后传送到土壤成分测量仪进行测量以及送到病虫害检测仪进行病虫害机理检测，并且将所采集检测的结果数据通过数据线传送到嵌入式计算装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的检测机器人，其特征在于，所述嵌入式计算装置为微型计算机、微控制器、ARM电路以及PLC控制器中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的检测机器人，其特征在于，所述作业规划装置包括作业调度装置、时间规划输入单元和路径规划输入单元，其中：作业调度单元与运动装置具有数据线连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于温室大棚的检测机器人，其特征在于，所述时间规划输入单元和路径规划输入单元通过键盘、语音识别装置以及触控屏装置进行信息输入。
5.根据权利要求1所述的一种用于温室大棚的检测机器人，其特征在于，所述空气成分测量仪包括空气取样装置、信号输出装置以及分别与空气取样装置和信号输出装置相连接的氧气浓度测量仪、二氧化碳测量仪和甲烷浓度测量仪，所述信号输出装置与嵌入式计算装置具有数据线连接。
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