[实用新型]一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统

说明书

本实用新型公开了一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块、舵机驱动模块、电机驱动模块、上位机指令总线、供电模块、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块，底盘驱动模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块。本实用新型通过底盘系统设计有减震系统和多种通用执行机构接口，基本具有适应温室环境、通用性强、可扩展性强的特点，可以通过并行总线接收来自不同上位机的指令，提升了该底盘系统的通用性，温室采摘机器人底盘系统进行简单的预编程，通过对常用的动作或动作组进行分析并编写底层控制程序，适应真实温室环境，具有较强的通用性，可以完成预定动作，使用方便轻巧，实用性强。

技术领域

本实用新型涉及农业装备技术领域，特别涉及一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统。

背景技术

综观世界上各发达国家的农业生产现状，可以看出机械化、智能化已经成为当今农业领域发展的主要方向，而其中各种果蔬的自动化采摘又是农业智能化的一个重大难点。目前，美国、日本、中国等国家均有针对温室采摘机器人的研究，并且都取得了一定的成果。然而，这些研究大多数都着重于采摘机械臂、采摘末端执行器及二者的控制系统的开发，而对于机器人的另一大重要组成部分——移动底盘的研究，却相对较少。目前底盘系统大致分为四类，轮式、履带式、轨道式和多足式。

轮式底盘：若采用麦克纳姆轮，可以横向行走。虽然提高机动性，但是这种轮式底盘的成本较高，车轮容易损坏，且直接在泥土地上行驶的效果有待验证。

履带式底盘:优点在于越野性能好，承重能力强，但底盘尺寸偏大，在密集种植的温室难以有效行动，且履带结构复杂，维修保养相对困难，履带式底盘多用于木本水果采摘机器人。

轨道式底盘:安装在其上的机器人不能够随意移动，只能在铺设有轨道的有限空间内进行移动作业。这种底盘多用于温室内地面较为平坦的场合，它的最大的优点是省去了机器人导航的麻烦，将机器人底盘的运动控制简化为在轨道上的定位。其缺点是对温室结构和机器人轨道系统的配合要求较高，机器人作业位置的选择有限，因此这种底盘的应用领域较小。

多足式底盘；多足式底盘的通过性要优于传统的轮式、履带式底盘，能够越过更复杂的障碍物。其缺点在于行进速度较慢，且控制系统十分复杂，研发难度大，因此目前极少用于采摘机器人底盘。

现有采摘机器人的底盘系统大多只能在实验室中起到临时支撑平台的作用，无论是减震性能还是防尘性能等，都不很适应真实的温室作业环境；同时，这些底盘系统只能兼容同一研究中的采摘系统，通用性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，可做到使用方便轻巧，实用性强。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种面向应用的温室采摘机器人底盘的控制系统，包括主控模块、舵机驱动模块、电机驱动模块、上位机指令总线、供电模块、底盘驱动模块、电机驱动器、直流减速电机和方位感知模块，所述主控模块分别与供电模块、底盘驱动模块和方位感知模块连接，所述底盘驱动模块包括舵机驱动模块和电机驱动模块，所述底盘驱动模块包括两个电机驱动器和四个直流减速电机，且电机驱动器分别驱动一个直流减速电机，所述电机驱动模块包括直流减速电机2、直流减速电机1、电机驱动器1、直流减速电机3、电机驱动器2和直流减速电机4，所述方位感知模块包括电子罗盘和超声波测距模块，且通过杜邦线与主控模块连接，所述上位机指令总线由8根杜邦线组成，依次编号为0-7号线，所述主控模块分别通过两个电机驱动器与两个直流减速电机连接，所述舵机驱动模块包括舵机和舵机驱动器，所述供电模块包括电池组、12V电源、7.4电源和稳压模块。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述上位机指令总线采用并行总线方式与主控模块连接。