[发明专利]一种日光温室自动导航多功能智能作业车

说明书

技术领域

本发明属于设施温室智能装备领域，涉及一种用于与日光温室物联网系统配套的自动导航多功能智能作业车。

背景技术

目前，“日光温室”产业作为我国设施农业产业中的主体，解决我国北方地区冬季的蔬菜淡季供应问题，增加了农民收入，但我国日光温室空间狭小，设备出入困难，运输、喷药、灌溉等作业多依靠人力，劳动强度大，生产效率低；

同时劳动力成本不断攀升而且劳动力资源越来越短缺，提高日光温室管理的机械化、智能化作业水平日渐成为亟待解决的难题。物联网技术即通过射频识别、无线数据通信等技术把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。近年来，物联网温室大棚将物联网技术引入温室大棚的管理中，远程或自动调控温室内的环境条件，可实现温室管理的高效和精准，改善产品品质、提高经济效益、减轻劳动强度。物联网农业智能监控系统将在设施农业中得到更广泛应用。因此，研究一种与日光温室物联网系统配套的多功能智能作业车，对我国设施农业智能化发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于与日光温室物联网系统配套的自动导航多功能智能作业车，可远程控制作业车沿日光温室北墙自主导航行驶，与温室喷药设备配合可实现无人自主喷药，在采摘运输中自动跟随采摘人员移动、并可作为温室内生产资料和各种设备的运输平台。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种日光温室自动导航多功能智能作业车，包括电动行走底盘和控制系统；

所述电动行走底盘由轨道、一对轨道轮、一对万向轮、作业平台、扶手、驱动电机和爪式联轴器组成；所述的轨道沿温室的北墙安装；所述一对轨道轮和万向轮对称安装在作业平台底部，一对轨道轮均安装在靠近温室北墙一侧，一对万向轮安装在另一侧；所述的扶手安装在作业平台上；所述驱动电机安装在作业平台底部，通过爪式联轴器与上述一个轨道轮连接。

所述控制系统由自动导航模块、采摘跟随模块、喷药控制模块、物联网通讯模块、核心控制器以及人机接口电路组成；所述的自动导航模块用于控制作业车在日光温室内自主行走，识别作物垄行，识别作业车位置；所述采摘跟随模块在车辆行驶方向前后有人或其它障碍物时自动停止；所述的物联网通讯模块用于与日光温室物联网系统通讯实现作业车的远程监控；所述的喷药控制模块用于根据温室内作物垄数自主完成农药的喷洒；所述的核心控制器用于接收传感器信号并产生相应的决策控制信号；所述的人机接口电路用于日光温室内作业车的直接控制。

所述自动导航模块由两个槽型光电开关、一对轨道挡片、激光传感器组成；所述一对轨道挡片分别安装在轨道的起点和终点，槽型光电开关安装在作业平台下部和轨道的上方，当作业平台处于终点或者起点时，轨道挡片位于槽型光电开关U型槽内，光电开关的光路被遮挡后作业车停止运行；所述的激光传感器安装在作业平台靠近作物的一侧，作业车与作物垄对齐时，激光传感器检测到反射光自动记录垄行位置，识别车辆所在垄行；

所述的采摘跟随模块由两个超声波传感器实现；所述的两个超声波传感器分别安装在作业平台的前后，在运输作业和自主喷药作业中检测到有障碍物在其前进方向上时自动停止行驶并发出蜂鸣警报；所述采摘跟随模块在收获采摘作业中检测到有物体靠近作业车并停留一段时间后自动跟随，直至目标停止前进。

所述的喷药控制模块由轮辐式称重传感器；所述的轮辐式称重传感器安装在作业平台顶层盖板下的框架上，喷药作业时根据药箱中药液的重量，自动分配各个垄间的喷药量，并自动控制作业车行驶到各个垄间喷洒分配好的药液，实现无人自动喷药。所述的物联网通讯模块由全双工RF433无线数传电台构成，用于与日光温室物联网通讯。

所述的智能作业车与日光温室物联网系统配套，能够远程控制作业车沿日光温室北墙自主导航行驶，具有无人自主喷药、自动识别和记忆垄距和垄数、根据作业总垄数均匀分配各垄间喷药量、采摘跟随和运输功能。

本发明具有以下优点及有益效果：

本发明的自动导航多功能智能作业车能够与日光温室物联网配套，实现作业车的远程监控；只需在日光温室北墙下铺设一条轨道即可，降低成本，减少占地面积；可在作业车上安装温室喷药设备，设定温室总喷药量后，作业车可自动均匀分配各个垄间喷药量，实现无人自主喷药，避免人与药液的接触，安全性更高；也可在收获中作为果实运输车，自动跟随作业人员行驶到下一行垄间后停止等待，能够降低劳动强度，提高作业效率；也可用于各种生产资料和设备的运输平台，方便快捷，提高运输效率。

附图说明