CN210126067U - 一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，包括C滑道内壁下表面靠近轴线处均开设有两个滑槽，所述红外线避障传感器一侧的传感器安装架上分别螺纹安装有温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和二氧化碳浓度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、红外线避障传感器和二氧化碳浓度传感器输出端分别与安装在控制盒内的处理器模块输入端电线连接，所述处理器模块与安装在控制盒内的数据传输模块电线连接；通过设置在传感器安装架上的拍照摄像头和监控摄像头，使得在使用时加强其了对农作物的病虫害情况，并且经过图像识别来判断其监控目的，使得其使用时更加有效的进行监控农作物的健康情况。

Description

一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及农业机器人技术领域，具体为一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人。

背景技术

温室，又称暖房，指有防寒、加温和透光等设施，供冬季培育喜温植物的房间。在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等。温室是指能控制或部分控制植物生长环境的建筑物。主要用于非季节性或非地域性的植物栽培、科学研究、加代育种和观赏植物栽培等。其中对应温室内部的监控以及对温室内环境的监控时大部分采用人工或者采用地形机器人进行监控。

然而在机器人在使用时存在以下不足：

1、目前很多大型温室采用基于传感器和摄像头的数据采集方式，通过架设数据传输线路，能够同时采集多点温湿度值，但应用少量传感器只能进行局部监测，无法覆盖全局，应用大量的传感器，一次投入成本高，后期维护工作量大，且线路设置复杂；摄像头安装方式大多采用固定式，很难对局部区域的农作物生长状况进行监测。

2、目前有少量温室应用自走式巡检机器人，可以完成带多传感器的监测，但是对地面空间有要求，平整、无障碍物，一般需要提前预留空间设置路线，走固定路线；若线路上有障碍物覆盖，很难跨越或识别路径；采用电池驱动，需定时更换备用电池或充电等待。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，包括C滑道内壁下表面靠近轴线处均开设有两个滑槽，所述滑槽内均摆放有滚轮，所述滚动之间通过转轴转动连接有支杆，所述支杆顶端均焊接有滑块，所述滑块下表面轴心位置焊接有气泵，所述滑块上表面轴心位置通过螺栓安装有控制盒，所述气泵动力输出端螺纹密封安装有气动伸缩杆，所述气动伸缩杆底端焊接有安装板，所述安装板下表面通过四根螺栓安装有传感器安装架，所述传感器安装架外围靠近顶端处均匀螺纹安装有四个红外线避障传感器，所述红外线避障传感器一侧的传感器安装架上分别螺纹安装有温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和二氧化碳浓度传感器，所述温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器、红外线避障传感器和二氧化碳浓度传感器输出端分别与安装在控制盒内的处理器模块输入端电线连接，所述处理器模块输出端与气泵输入端电性连接，所述处理器模块与安装在控制盒内的数据传输模块电线连接。

其中，所述温度传感器、湿度传感器、光照强度传感器和二氧化碳浓度传感器实时监控温室内的各项数据，经过导线传输到处理器模块进行处理。

优选的，所述滑块两端均套在导向轮的凹槽内，所述滑块下表面靠近两端处均通过电机支架与螺栓安装有第一电机和第二电机，所述第一电机与第二电机动力输出端均通过转轴与滚轮转动连接。

优选的，还包括：坐标数据存储模块，坐标传输模块，其中，所述控制盒内安装有坐标数据存储模块和坐标传输模块，所述第一电机与第二电机输入端通过导线与处理器模块输出端电线连接，所述处理器模块输入端通过电路板与坐标数据存储模块输出端电线连接，所述坐标数据存储模块输入端通过导线与坐标传输模块输出端电性连接。

优选的，所述传感器安装架底端轴心位置通过螺栓安装有监控安装架，所述监控安装架下表面通过螺栓分别安装有拍照摄像头与监控摄像头。

优选的，还包括：图像数据输入模块，图像数据存储模块，图像识别模块，其中，所述传感器安装架一侧镶嵌有图像数据输入模块，所述传感器安装架内安装有图像数据存储模块、图像识别模块和数据处理模块。

优选的，所述监控摄像头输出端通过数据线与数据处理模块输入端电线连接，所述数据处理模块输出端通过导线与拍照摄像头输入端电线连接，所述数据处理模块与图像识别模块双向连接，所述图像数据输入模块输出端通过数据线与图像数据存储模块输入端电性连接，所述图像数据存储模块输出端通过数据线与图像识别模块输入端电线连接。

优选的，所述数据处理模块与拍照摄像头输出端均与数据传输模块输入端通过数据线电性连接，其中，数据传输模块输出端通过WiFi与控制中心输入端信号连接。

优选的，还包括，弹簧式电触头；滑触线，其中，所述弹簧式电触头通过螺栓安装在控制盒一侧的滑块上表面，所述滑触线安装在C型滑道内壁上表面对应弹簧式电触头处。

优选的，所述C型滑道内壁两侧均焊接有两块限制板，两个所述限制板之间均通过销轴转动连接有多个导向轮，其中，所述导向轮之间间隔3-5厘米。

优选的，所述滑块内部中空且内部中心位置焊接有加强筋，所述滑块两端匹配导向轮呈V字对称结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.通过设置C型滑道、第一电机、第二电机和滑块的作用在使用时更加有效的将机器人运动限制在空中，避免了现有技术出现妨碍工作的情况发生，采用红外避障传感器，当采集到机器人前方有工作人员或是障碍物的信息时，向控制终端发送信号，控制终端向伸缩机构发送垂直向上收缩的命令，使智能巡检机器人继续前行的同时避开工作人员或障碍物，并且经过设置弹簧式电触头和滑触线，使得在使用时避免了现有技术中需要进行单独设置锂电池等情况发生，使得其使用时避免了电池没电而无法使用的情况发生。

2.通过设置在传感器安装架上的拍照摄像头和监控摄像头，使得在使用时加强其了对农作物的病虫害情况，并且经过图像识别来判断其监控目的，使得其使用时更加有效的进行监控农作物的健康情况。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中运动以及监控元器件连接示意图；

图3为本实用新型实施例2中监控元器件连接示意图。

图中：1-C型滑道；11-固定安装孔；12-限制板；13-滑触线；14-导向轮；15-滑槽；2-滑块；21-气泵；22-弹簧式电触头；23-气动伸缩杆；24-支杆；25-滚轮；26-第一电机；27-第二电机；28-控制盒；29-安装板；3-传感器安装架；31-监控安装架；32-红外线避障传感器；33-温度传感器；34-湿度传感器；35-光照强度传感器；36-二氧化碳浓度传感器；37-坐标传输模块；38-坐标数据存储模块；39-处理器；4-数据处理模块；41-拍照摄像头；42-图像识别模块；43-图像数据存储模块；44-图像数据输入模块；45-监控摄像头；46-数据传输模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，包括C滑道1内壁下表面靠近轴线处均开设有两个滑槽15，所述滑槽15内均摆放有滚轮25，所述滚动25之间通过转轴转动连接有支杆24，所述支杆24顶端均焊接有滑块2，所述滑块2下表面轴心位置焊接有气泵21，所述滑块2上表面轴心位置通过螺栓安装有控制盒28，所述气泵21动力输出端螺纹密封安装有气动伸缩杆23，所述气动伸缩杆23底端焊接有安装板29，所述安装板29下表面通过四根螺栓安装有传感器安装架3，所述传感器安装架3外围靠近顶端处均匀螺纹安装有四个红外线避障传感器32，所述红外线避障传感器32一侧的传感器安装架3上分别螺纹安装有温度传感器33、湿度传感器34、光照强度传感器35和二氧化碳浓度传感器36，所述温度传感器33、湿度传感器34、光照强度传感器35、红外线避障传感器32和二氧化碳浓度传感器36输出端分别与安装在控制盒28内的处理器模块39输入端电线连接，所述处理器模块39输出端与气泵21输入端电性连接，所述处理器模块39与安装在控制盒28内的数据传输模块46电线连接，其中，所述温度传感器33、湿度传感器34、光照强度传感器35和二氧化碳浓度传感器36实时监控温室内的各项数据，经过导线传输到处理器模块39进行处理，经过温度传感器33、湿度传感器34、光照强度传感器35和二氧化碳浓度传感器36的检测，将温室内的个数据监测得到的结构经过处理器39处理后由数据传输模块46传输到控制中心进行实时监控。

所述滑块2两端均套在导向轮14的凹槽内，所述滑块2下表面靠近两端处均通过电机支架与螺栓安装有第一电机26和第二电机27，所述第一电机26与第二电机27动力输出端均通过转轴与滚轮25转动连接。

坐标数据存储模块38，坐标传输模块37，其中，所述控制盒28内安装有坐标数据存储模块38和坐标传输模块37，所述第一电机26与第二电机27输入端通过导线与处理器模块39输出端电线连接，所述处理器模块39输入端通过电路板与坐标数据存储模块38输出端电线连接，所述坐标数据存储模块38输入端通过导线与坐标传输模块37输出端电性连接。

弹簧式电触头22，滑触线13，其中，所述弹簧式电触头22通过螺栓安装在控制盒28一侧的滑块2上表面，所述滑触线13安装在C型滑道1内壁上表面对应弹簧式电触头22处，使用时防止在使用时进行单独布线，避免加大使用成本同时防止使用时出现妨碍使用的情况发生，弹簧式电触头22，滑触线13用于各类用电器的用电电能。

所述C型滑道1内壁两侧均焊接有两块限制板12，两个所述限制板12之间均通过销轴转动连接有多个导向轮14，其中，所述导向轮14之间间隔3-5厘米，使用时方便滑块2的移动，所述滑块2内部中空且内部中心位置焊接有加强筋，所述滑块2两端匹配导向轮14呈V字对称结构，加强其移动时的翁定性。

所述数据传输模块46是WiFi信号收发器构成，所述处理器模块39是微处理器构成，所述坐标数据存储模块38是数据存储器构成，所述坐标传输模块37是由USB接口构成。

实施例2：

请参阅图1-2，本实用新型提供一种技术方案：一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，包括C滑道1内壁下表面靠近轴线处均开设有两个滑槽15，所述滑槽15内均摆放有滚轮25，所述滚动25之间通过转轴转动连接有支杆24，所述支杆24顶端均焊接有滑块2，所述滑块2下表面轴心位置焊接有气泵21，所述滑块2上表面轴心位置通过螺栓安装有控制盒28，所述C型滑道1内壁两侧均焊接有两块限制板12，两个所述限制板12之间均通过销轴转动连接有多个导向轮14，其中，所述导向轮14之间间隔3-5厘米，使用时方便滑块2的移动，所述滑块2内部中空且内部中心位置焊接有加强筋，所述滑块2两端匹配导向轮14呈V字对称结构，加强其移动时的翁定性，所述气泵21动力输出端螺纹密封安装有气动伸缩杆23，所述气动伸缩杆23底端焊接有安装板29，所述安装板29下表面通过四根螺栓安装有传感器安装架3，所述传感器安装架3外围靠近顶端处均匀螺纹安装有四个红外线避障传感器32，所述滑块2两端均套在导向轮14的凹槽内，所述滑块2下表面靠近两端处均通过电机支架与螺栓安装有第一电机26和第二电机27，所述第一电机26与第二电机27动力输出端均通过转轴与滚轮25转动连接，坐标数据存储模块38，经过红外避障传感器32检测周围环境状态，当检测到障碍物时，将数据传输到处理器模块39内，再由处理器模块39控制第一电机26与第二电机27移动速度以及前进后退停止，并且经过气泵21控制整体的升降，进行避开障碍物。

坐标传输模块37，其中，所述控制盒28内安装有坐标数据存储模块38和坐标传输模块37，所述第一电机26与第二电机27输入端通过导线与处理器模块39输出端电线连接，所述处理器模块39输入端通过电路板与坐标数据存储模块38输出端电线连接，所述坐标数据存储模块38输入端通过导线与坐标传输模块37输出端电性连接，由坐标传输模块37将需要移动的前进后退信息录入，并且经过坐标数据存储模块38进行存储，经过处理器模块39控制第一电机26余第二电机27按照前进与后退的坐标信息进行移动。

弹簧式电触头22，滑触线13，其中，所述弹簧式电触头22通过螺栓安装在控制盒28一侧的滑块2上表面，所述滑触线13安装在C型滑道1内壁上表面对应弹簧式电触头22处，使用时防止在使用时进行单独布线，避免加大使用成本同时防止使用时出现妨碍使用的情况发生，弹簧式电触头22，滑触线13用于各类用电器的用电电能。

所述传感器安装架3底端轴心位置通过螺栓安装有监控安装架31，所述监控安装架31下表面通过螺栓分别安装有拍照摄像头41与监控摄像头45，还包括：图像数据输入模块44，图像数据存储模块43，图像识别模块42，其中，所述传感器安装架3一侧镶嵌有图像数据输入模块44，所述传感器安装架3内安装有图像数据存储模块43、图像识别模块42和数据处理模块4。所述监控摄像头45输出端通过数据线与数据处理模块4输入端电线连接，所述数据处理模块4输出端通过导线与拍照摄像头41输入端电线连接，所述数据处理模块4与图像识别模块42双向连接，所述图像数据输入模块44输出端通过数据线与图像数据存储模块43输入端电性连接，所述图像数据存储模块43输出端通过数据线与图像识别模块42输入端电线连接。所述数据处理模块4与拍照摄像头41输出端均与数据传输模块46输入端通过数据线电性连接，其中数据传输模块46输出端通过WiFi与控制中心输入端信号连接。首先经过图像数据输入模块44录入各类植物病虫害的图片信息，再经过图像数据存储模块43进行存储，经过监控摄像头45实时监控任何时间段的视频图案，而后经过处理器截取图像，经过图像识别模块42对比植物是否有病虫害的情况，若是识别结果出现病虫害，则经过数据处理模块处理4，有数据传输模块46传输到控制中心，并且当图像识别出现该情况时，经过拍照摄像头41，对该区域进行高清拍摄，并有数据传输模块46传输到控制中心。

其中所述的图像数据输入模块44是USB接口构成，所述图像数据存储模块43是存储器构成，所述数据处理模块4是微处理器构成，所述数据传输模块46是WiFi信号收发器构成，所述处理器模块39是微处理器构成。

在本实用新型所提供的几个实施方式中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离元器件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的元器件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本实用新型各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，包括C型滑道（1）内壁下表面靠近轴线处均开设有两个滑槽（15），所述滑槽（15）内均摆放有滚轮（25），所述滚轮（25）之间通过转轴转动连接有支杆（24），所述支杆（24）顶端均焊接有滑块（2），所述滑块（2）下表面轴心位置焊接有气泵（21），所述滑块（2）上表面轴心位置通过螺栓安装有控制盒（28），其特征在于：所述气泵（21）动力输出端螺纹密封安装有气动伸缩杆（23），所述气动伸缩杆（23）底端焊接有安装板（29），所述安装板（29）下表面通过四根螺栓安装有传感器安装架（3），所述传感器安装架（3）外围靠近顶端处均匀螺纹安装有四个红外线避障传感器（32），所述红外线避障传感器（32）一侧的传感器安装架（3）上分别螺纹安装有温度传感器（33）、湿度传感器（34）、光照强度传感器（35）和二氧化碳浓度传感器（36），所述温度传感器（33）、湿度传感器（34）、光照强度传感器（35）、红外线避障传感器（32）和二氧化碳浓度传感器（36）输出端分别与安装在控制盒（28）内的处理器模块（39）输入端电线连接，所述处理器模块（39）输出端与气泵（21）输入端电性连接，所述处理器模块（39）与安装在控制盒（28）内的数据传输模块（46）电线连接；

其中，所述温度传感器（33）、湿度传感器（34）、光照强度传感器（35）和二氧化碳浓度传感器（36）实时监控温室内的各项数据，经过导线传输到处理器模块（39）进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述滑块（2）两端均套在导向轮（14）的凹槽内，所述滑块（2）下表面靠近两端处均通过电机支架与螺栓安装有第一电机（26）和第二电机（27），所述第一电机（26）与第二电机（27）动力输出端均通过转轴与滚轮（25）转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：还包括：

坐标数据存储模块（38）；

坐标传输模块（37），其中，所述控制盒（28）内安装有坐标数据存储模块（38）和坐标传输模块（37），所述第一电机（26）与第二电机（27）输入端通过导线与处理器模块（39）输出端电线连接，所述处理器模块（39）输入端通过电路板与坐标数据存储模块（38）输出端电线连接，所述坐标数据存储模块（38）输入端通过导线与坐标传输模块（37）输出端电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述传感器安装架（3）底端轴心位置通过螺栓安装有监控安装架（31），所述监控安装架（31）下表面通过螺栓分别安装有拍照摄像头（41）与监控摄像头（45）。

5.根据权利要求4所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：还包括：

图像数据输入模块（44）；

图像数据存储模块（43）；

图像识别模块（42），其中，所述传感器安装架（3）一侧镶嵌有图像数据输入模块（44），所述传感器安装架（3）内安装有图像数据存储模块（43）、图像识别模块（42）和数据处理模块（4）。

6.根据权利要求5所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述监控摄像头（45）输出端通过数据线与数据处理模块（4）输入端电线连接，所述数据处理模块（4）输出端通过导线与拍照摄像头（41）输入端电线连接，所述数据处理模块（4）与图像识别模块（42）双向连接，所述图像数据输入模块（44）输出端通过数据线与图像数据存储模块（43）输入端电性连接，所述图像数据存储模块（43）输出端通过数据线与图像识别模块（42）输入端电线连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述数据处理模块（4）与拍照摄像头（41）输出端均与数据传输模块（46）输入端通过数据线电性连接；

其中，数据传输模块（46）输出端通过WiFi与控制中心输入端信号连接。

8.根据权利要求1所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：还包括：

弹簧式电触头（22）；

滑触线（13），其中，所述弹簧式电触头（22）通过螺栓安装在控制盒（28）一侧的滑块（2）上表面，所述滑触线（13）安装在C型滑道（1）内壁上表面对应弹簧式电触头（22）处。

9.根据权利要求1所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述C型滑道（1）内壁两侧均焊接有两块限制板（12），两个所述限制板（12）之间均通过销轴转动连接有多个导向轮（14），其中，所述导向轮（14）之间间隔3-5厘米。

10.根据权利要求1所述的一种基于多维传感器的悬挂式轨道农业智能巡检机器人，其特征在于：所述滑块（2）内部中空且内部中心位置焊接有加强筋，所述滑块（2）两端匹配导向轮（14）呈V字对称结构。

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