[发明专利]畜禽养殖场所巡检移动平台及其控制方法

说明书

本发明公开了一种畜禽养殖场所巡检移动平台，该平台包括移动车、控制器，移动车上装有激光雷达和视觉传感器，在养殖场所固定的位置处设有定位校正码，定位校正码中含有当前位置的信息；在移动车巡检过程中，视觉传感器拍摄定位校正码图像，并将图像上传到控制器，控制器识别图像信息，得到当前移动车准确位置，控制移动车按照一定的路径继续行进。本发明控制方法是通过激光雷达可以给出移动车当前行进的大致位置，通过视觉传感器和控制器对定位校正码的识别，可以得到移动车的精确位置，从而实现准确的导航。

技术领域

本发明涉及畜禽养殖场智能化检测研究领域，特别涉及一种畜禽养殖场所巡检移动平台及其控制方法。

背景技术

目前，大多数国家的畜禽养殖业仍以小规模、大群体为主，仍然采用传统的饲养模式，养殖环节机械化、自动化水平较低，畜牧业自动控制水平相对较低。在养殖环节需要投入大量的人工劳力进行管理，从而导致生产效率低，生产成本居高不下进而影响到整体的养殖效益，制约了产业的快速发展。因此，如果想向规模化、现代化养殖阶段转型，则需要投入大量的资金。但目前畜禽养殖业的经济效益趋于微薄，从而导致大量畜禽养殖场所不愿进行大规模的技术改造。

传统的畜禽养殖场所巡检主要是人工巡检，这使得需要投入大量的人力于其中，且人工巡检不能做到实时检测到畜禽场所的反常与障碍情况，使得巡检存在漏检和低效率的问题。因此，提供一种不需要在原有的畜禽养殖环境下的大规模改造，且能很好的替代大量的人工劳力进行管理的监测系统是十分有意义的，并具有重要的应用价值。

目前，已有研究人员提出采用移动式巡检机器人对禽舍环境进行巡检，但当前的巡检机器人大多采用GPS、超声测距等方式进行机器人定位，存在定位不准确的缺点，因此尚不能满足实际应用的需求。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种畜禽养殖场所巡检移动平台，该平台以激光SLAM(同步定位与建图)为主要定位手段，并通过视觉传感器进行位姿修正，进而消除因长廊环境而引发的环境退化问题，具有导航定位精度高的优点。

本发明的另一个目的在于提供一种基于上述畜禽养殖场所巡检移动平台的控制方法，通过该方法可以对巡检移动平台进行不断的修正，实现精确定位。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：畜禽养殖场所巡检移动平台，包括移动车、控制器，移动车上装有激光雷达和视觉传感器，在养殖场所固定的位置处设有定位校正码，定位校正码中含有当前位置的信息；在移动车巡检过程中，视觉传感器拍摄定位校正码图像，并将图像上传到控制器，控制器识别图像信息，得到当前移动车准确位置，然后更新调整当前移动车的巡航轨迹，控制移动车按照更新后的轨迹继续行进。本发明通过激光雷达可以给出移动车当前行进的大致位置，通过视觉传感器和控制器对定位校正码的识别，可以得到移动车的精确位置，从而实现准确的导航。

优选的，所述控制器包括底层控制器和上层控制器，底层控制器采用ARM内核嵌入式微控制器，上层控制器采用工控机，上层控制器通过UART串行通信方式对底层控制器进行控制。底层控制器用于控制移动车的运行、各种传感器信息的采集等，上层控制器用于激光雷达、视觉传感器的控制，并将底层控制器信息传递到上位机。

优选的，所述移动车车轮由自带编码器的无刷直流电机独立驱动。采用这种类型车，行走稳定，转弯半径小，符合畜禽养殖场所的环境。电机自带编码器，可以精确测量移动车行进的距离。

优选的，所述移动车上设有用于测量移动车行进过程中旋转角度的IMU惯性测量单元。采用IMU测量的旋转角度更为精确，便于得到当前移动车更准确的位姿信息。