[实用新型]一种新型自动前胡除草机

说明书

本实用新型提供了一种新型自动前胡除草机，包括动力系统、电气柜、机架、除草机械臂、光线传感器、摄像头支架、联轴器、减速箱、直流电动机、编码器、缓冲弹簧、曲柄、伸缩杆、夹持装置、运动控制系统、底盘悬架系统、中央控制器MCU以及图像处理系统，所述电气柜上方安装有摄像头支架，所述电气柜的前端安装有除草机械臂，所述电气柜两侧设置有行走装置，在右侧的行走装置内侧前端还安装有光线传感器。

技术领域

本实用新型涉及前胡的除草领域，具体为一种基于机器视觉的新型前胡的除草机器人。

背景技术

在农业种植领域中，农作物与杂草混长会导致肥料的浪费，减产等问题。如何除草是农业领域研究重大课题。目前阶段的除草方式依旧是农药除草方式，这种方式除草方式最大的弊端就是农药残留，而且费时费力。由于前胡是中草药物，不能使用药物除草，人工除草耗用的劳动强度最大，且每年人工除草所需的费用高。使得宁前胡的生产仍处在高成本、低效率的形式局面，严重制约前胡产业发展。

机械式除草代替化学除草是解决食品安全问题的同时也解决了农村劳动力的不足的问题传统的除草机器人大多是行间除草，但传统机械除草误差较大，不能有效去除杂草，而且株间附近的杂草也并不能有效地除去。因此株间除草在农业领域具有广阔的应用前景。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型的技术目的在于提供一种新型除草方式的机器人，旨在解决机械化种植的前胡除草困难和提高株间除草效率与准确率。

为实现上述技术目的，本实用新型提供了一种新型自动前胡除草机，包括动力系统、电气柜、机架、除草机械臂、光线传感器、摄像头支架、联轴器、减速箱、直流电动机、编码器、缓冲弹簧、曲柄、伸缩杆、夹持装置、运动控制系统、底盘悬架系统、中央控制器MCU 以及图像处理系统，所述电气柜上方安装有摄像头支架，所述电气柜的前端安装有除草机械臂，所述电气柜两侧设置有行走装置，在右侧的行走装置内侧前端还安装有光线传感器，在机架的左右侧各安装一个光线传感器与光线补偿灯，所述行走装置包括驱动轮、导向轮、支重轮、履带和张紧轮，所述履带传动连接驱动轮，导向轮，支重轮和张紧轮，所述图像处理系统，用于图像采集与处理，为路径规划和杂草识别提供数据信息，所述运动控制系统，用于控制转向与调速。

进一步的，所述驱动轮与减速箱通过联轴器相连，所述直流电动机与驱动轮通过联轴器传动连接，提供输出转矩动力带动履带行走，所述编码器与直流电动机的尾轴相连接。

进一步的，所述底盘悬架系统包括缓冲弹簧、曲柄，其同时构成减震装置，除草机两侧侧板上分别装有4套独立的减震装置以实现对不同地形的适应，且两侧底盘悬架系统独立运行，车架内侧左右各安装直流电动机，转向时可应用差速和差逆转向，其中，差逆转向可实现原地转向。

进一步的，所述除草机械臂的前端通过舵机安装有除草刀头，除草刀头采用自磨刃，其采用高速水平旋转的方式切断杂草。

进一步的，所述图像处理系统采用openMV图像处理系统，所述光线传感器采用BH1750数字光强传感器。

进一步的，所述的直流电动机13电气连接有主控板，所述主控板输出PWM脉冲通过电机驱动电路进行速度控制和在田间行走的控制，实现前进，转弯及调速。

进一步的，所述主控板采用STM32F103VET6单片机，其通过过控制机械手臂关节节点上舵机旋转不同角度来实现除草机构的伸缩旋转运动，除草机构采用可旋转360度DS3115数字舵机。

本实用新型提供了一种基于机器视觉的新型前胡的除草机器人，相比现有技术，本新型采用履带式车底盘加装减震装置以适应不同地形地除草，使用机器视觉、数字图像技术有效地识别区分杂草和农作物，避免了误伤农作物，动力由直流电动机输出通过传送装置与履带主动轮相连，除草机械结构采用四轴机械臂安装机械刀具用来切割杂草，使得本新型实用性强，应用快速便捷。

附图说明