[发明专利]一种菠萝自动催花机器人及其催花方法在审

专利信息
申请号: 202310253502.4 申请日: 2023-03-15
公开(公告)号: CN116235720A 公开(公告)日: 2023-06-09
发明(设计)人: 刘海涛;朱家辉;麦青群;尹凝霞;田雪虹;潘炯毅 申请(专利权)人: 广东海洋大学
主分类号: A01G7/06 分类号: A01G7/06;H04N23/68;G06T7/73
代理公司: 北京正华智诚专利代理事务所(普通合伙) 11870 代理人: 吕春艳
地址: 524088 *** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 菠萝 自动 机器人 及其 方法
【说明书】:

发明公开了一种菠萝自动催花机器人,包括车架、固定在车架上的喷雾机和若干轮毂电机,以及安装在车架上的喷杆总成,喷杆总成上安装有摄像头和若干喷头;车架和轮毂电机之间设置有转向立轴总成。还包括有催花方法步骤,S1:初始化置信度阈值Tsubgt;threshold/subgt;、IOB阈值IOBsubgt;threshold/subgt;和初始化容器Vector;S2:获取图像中的菠萝总数N;S3:获得菠萝锚框位置坐标;S4:置信度值判断;S5:获取催花机运行数据;S6:进行行为预测机制判断;S7:重复步骤S3‑S7,直到完成所有菠萝的识别喷洒作业。本发明转向立轴总成与车架之间的空气弹簧机构能确保车架上摄像头的稳定性,保证成像效果,提高催花机的喷洒效率。本发明的催花机配合特有的催花算法实现自动催花作业。

技术领域

本发明涉及农业智能化机器人领域,尤其涉及一种菠萝自动催花机器人及其催花方法。

背景技术

菠萝也叫凤梨,是一种营养丰富的水果,具有较高的经济价值,目前在各个地方都有广泛种植。菠萝的花期较长,一般会人工进行催花,如果是自然开花的话,出花会不整齐,而且前后时间相差较大,果实之间相互影响发育,会造成产量较低。通过人工催花,使菠萝出花比较整齐,便于集中采收上市,可以提高菠萝产量;而且可以根据市场需要调控催花时间,从而调整菠萝的成熟采摘期。对菠萝催花的好处巨大,人工对菠萝催花已经广泛应用于菠萝种植。

目前农业上大多数高地隙催花机采用的是传统的锥齿轮传动结构,其主要实现方法是电机带动减速器,减速器输出动力到后桥,动力通过后桥的锥齿轮传动结构输出到轮毂上,完成驱动过程,这种转弯方式的转弯半径较大,容易压坏农作物,影响收成。而且现有的四轮独立驱动的催花机减振效果差,导致图像识别系统无法确定菠萝所在位置,结合现有的深度学习的图像识别模型控制喷雾机进行自动催花作业的效率较低。

发明内容

针对现有技术的上述不足,本发明提供了一种菠萝自动催花机器人及其催花方法,解决现有的催花机器人转弯半径较大问题,催花机器人减振效果差导致图像识别系统无法确定菠萝位置问题,以及现有的催花方法效率较低的问题。

为达到上述发明目的,本发明的菠萝自动催花机器人的技术方案为:包括车架、固定在车架上的喷雾机和若干轮毂电机,以及安装在车架上的喷杆总成,喷杆总成上安装有摄像头和若干喷头;车架和轮毂电机之间设置有转向立轴总成,转向立轴总成分别与车架、轮毂电机固定连接;转向立轴总成包括有立轴、固定在立轴下端的立轴底座和套在立轴外部的立轴套筒,以及固定在立轴套筒外部的转向立轴总成安装梁和转向支撑臂安装梁,转向立轴总成安装梁安装在车架上,立轴的外部贯穿设置有转向臂安装板,转向支撑臂安装梁上设置有转向油缸支撑臂,转向臂安装板和转向油缸支撑臂之间设置有转向油缸,立轴的上端还设置有空气弹簧机构。

进一步地,空气弹簧机构包括有设置在转向臂安装板上的两处空气弹簧导向柱,空气弹簧导向柱上设置有空气弹簧底部支撑板和空气弹簧顶部支撑板,空气弹簧底部支撑板和空气弹簧顶部支撑板之间固定有空气弹簧,立轴的顶部与空气弹簧底部支撑板的底部贴合,立轴外部还设置有摩擦阻尼弹簧底部支撑,摩擦阻尼弹簧底部支撑位于空气弹簧底部支撑板和转向臂安装板之间。

进一步地,摩擦阻尼弹簧底部支撑包括有与立轴配合的圆环导向部,以及分别固定圆环导向部两侧的U形夹持部,U形夹持部用于夹持空气弹簧导向柱,U形夹持部的两侧分别贯穿设置有夹持螺栓,夹持螺栓的旋入端设置有尼龙摩擦阻尼块,尼龙摩擦阻尼块与空气弹簧导向柱贴合;转向臂安装板与立轴之间设置有滚动轴承;立轴的顶部设置有与圆环导向部配合的扩大部,扩大部的外径等于圆环导向部的内径。

进一步地,轮毂电机上设置有轮毂电机固定端,立轴通过立轴底座固定在轮毂电机固定端上;车架的前、后侧设置有安装转向立轴总成的安装套筒,转向立轴总成安装梁安装在安装套筒中。

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