[实用新型]一种多功能田间机器人

说明书

本实用新型提供了一种多功能田间机器人，包括移动平台与控制系统，所述移动平台为轮式车架体，所述移动平台上设有主控箱、识别摄像头、导航摄像头与超声波测距仪、除草机构与喷淋装置，本实用新型能通过识别摄像头及图像识别技术正确判断田间杂草分布与特定作物农害情况，并通过除草机构将将杂草连根刨除，还可根据作物农害情况，通过喷淋装置定点喷洒农药，减轻作物虫害程度。本实用新型所述的多功能田间机器人，不仅降低了田间工作的劳动强度和喷药成本，也降低了农药的用量，减少了土壤环境下的农药残留，对于提高我国农业智能化与现代化具有不可估量的意义。

技术领域

本实用新型涉及农业机器人技术领域，具体涉及一种多功能田间机器人。

背景技术

我国农业发展面临着严峻的挑战。在农作物的田间生产管理过程中，杂草和病虫害一直是影响农作物生长和产量的主要因素。据不完全统计，我国因虫害草害引起的作物产量损失每年约占粮食总产23％，损失粮食达上百亿公斤。传统农田除虫除草采用田间大面积统一定量均匀喷洒，导致化学除虫剂和除草剂利用率较低。同时还导致严重的环境污染、化学农药残留超标和害虫及杂草抗药性增强。因此研究一种高效的、能实现田间精确判断杂草与虫害情况的机器人，对提高农业生产效率和粮食等作物产量均具有重要的现实意义和广阔的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能田间机器人，以解决上述问题。

一种多功能田间机器人，包括移动平台与控制系统，所述移动平台为轮式车架体，所述移动平台两前轮间设有转向电机，两后轮间设有驱动电机，所述移动平台前端设有主控箱，所述主控箱内设有控制系统，所述主控箱外壁上设有导航摄像头与超声波测距仪，所述移动平台中部设有导轨，所述导轨连有垂直地面的圆柱连接轴，所述圆柱连接轴底端设有识别摄像头与除草机构，所述移动平台后部设有喷淋装置、蓄电池与无线信号收发器，所述导航摄像头与超声波测距仪、识别摄像头、除草机构与喷淋装置均与控制系统信号相连。

进一步的，所述导轨上设有步进电机，所述步进电机可控制圆柱连接轴在导轨上进行垂直与水平方向的运动。

进一步的，所述控制系统采用ARM9芯片作为主控器，所述主控器连接有供电控制模块、避障模块、图像处理模块、驱动控制模块、无线信号模块、除草控制模块、喷淋控制模块，所述供电控制模块连接蓄电池，所述避障模块连接导航摄像头与超声波测距仪，所述图像处理模块连接识别摄像头，所述无线信号模块连接无线信号收发器，所述除草控制模块连接除草机构，所述喷淋控制模块连接喷淋装置。

进一步的，所述驱动控制模块包括转向电机控制模块与驱动电机控制模块，所述转向电机控制模块连接转向电机，所述驱动电机控制模块连接驱动电机。

进一步的，所述除草机构包括电机、除草刀具，所述除草刀具上设有多个刀齿，所述除草刀具与电机相连，所述电机与圆柱连接轴相连。

进一步的，所述喷淋装置包括喷头、水箱与可旋转机械臂，所述喷头安装于可旋转机械臂上，所述可旋转机械臂安装于水箱两侧。

与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：

本实用新型提供的一种多功能田间机器人，采用轮式驱动结构，能使机器人能在田间崎岖不平的路面上快速移动，通过设置的导航摄像头与超声波测距仪，能使机器人实现自动避障以及路径管理的功能，通过在机器人中部设置的识别摄像头使机器人能精确识别田间杂草与特定作物的虫害程度，通过设置带有多个刀齿的除草机构，不仅能将杂草根部刨除，还能起到疏松土壤、增加作物根部供氧的的作用，通过设置的喷淋装置，本实用新型可根据识别的虫害情况，精确喷洒农药灭杀害虫。

综上所述，本实用新型结构简洁，能通过图像处理技术快速识别杂草位置，并将杂草连根刨除，从根本上灭绝杂草，同时，本实用新型还能根据需要，可在田间对作物精确喷洒农药灭杀害虫，降低了土壤农药的含量，通过本实用新型，大大提高了田间工作效率，使农田管理成本进一步降低。