[发明专利]一种基于UWB定位的猪场巡检机器人

摘要

本发明公开了一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构、超声波避障系统、UWB定位系统、监控摄像系统以及主控制系统；在检机器人巡检过程中，开启摄像头并调节摄像头高度和角度来进行视觉识别，采集巡检机器人猪的图像并进行猪生长情况的识别判断；另外，在巡检过程中，机器人开启氨气检测模块，检测环境中氨气的浓度；显示器实时显示氨气浓度、当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量，并将这些信息通过无线传输的方式发送给猪场的管理员。本发明的巡检机器人较现有装置显著提升行走的准确率，超声波自主测距可减弱机器人行走误差，提高机器人巡检过程的安全系数，实现安全快速智能巡检。

主权项

1.一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构(11)、超声波避障系统、UWB定位系统、监控摄像系统以及主控制系统，其中：/n机器人本体包括底盘(8)，底盘(8)上方通过支架安装有支撑板(17)，支撑板(17)上方设置有立架(21)；/n减震行走机构包括设置在底盘(8)底部四个角处的减震驱动轮，所述的减震驱动轮包括底架，底架的一侧设置有侧架(5)，另一侧设置有减震弹簧(7)；底架侧面安装有滚轮(1)，并在底架上设置有电机座(3)，电机座(3)上安装第一驱动电机(4)及转向机构(2)，第一驱动电机(4)、转向机构(2)与所述的滚轮(1)连接；所述的侧架(5)上设置有铰链(6)，铰链(6)以及所述的减震弹簧(7)均连接至底盘(8)底部；/n避障机构(11)设置在底盘(8)上方的四个角处，避障机构(11)包括固定在底盘(8)上的固定柱(9)，固定柱(9)上沿径向开设通孔，穿过通孔装配有滑杆(111)，滑杆(111)的前端固定有两个端部连接且相互垂直的避障挡板(112)，每个避障挡板(112)与其最接近的底盘(8)的侧面平行；滑杆(111)的后端设置有挡块(113)，在挡块(113)与固定柱(9)之间的滑杆(111)上套装有复位弹簧(10)；/n超声波避障系统包括多个分布于底盘(8)侧面的(10)个超声波模块(12)，编号为A至J，其位置分别为：A在底盘(8)前侧中部，B在底盘(8)后侧中部，C在底盘(8)前左侧，D底盘(8)后左侧，E在底盘(8)前右侧，F在底盘(8)后右侧，G在底盘(8)左前侧，H在底盘(8)右前侧，I在底盘(8)左后侧，J在底盘(8)右后侧；/n所述的UWB定位系统包括设置在底盘(8)上方的UWB定位标签(14)，以及设置在猪场周围的四个基站；利用UWB定位技术，UWB定位标签(14)与四个基站实时测距，根据测距结果求出机器人的空间位置，以达到定位目的；/n监控摄像系统包括升降架(25)，升降架(25)由设置在立架(21)内部的升降驱动机构驱动；升降驱动机构包括设置在立架(21)顶部、底部之间的丝杆(20)以及多根光轴(22)，其中，丝杆(20)上设置有驱动板(24)，在所述的支撑板(17)底部设置第二驱动电机(18)，第二驱动电机(18)通过联轴器(19)连接丝杆(20)；所述的驱动板(24)上开设螺纹孔，驱动板(24)通过螺纹孔装配在丝杆(20)上；所述的升降架(25)的底板(26)上设置有与驱动板(24)连接的滑套(23)，滑套(23)套装在所述的光轴(22)上；升降架(25)的顶板(28)上通过径向轴承(27)安装有摄像头(29)；所述的立架(21)的前侧面上设置有显示器(30)，支撑板(17)上设置有氨气检测模块(16)；/n主控制系统包括主控制器(13)以及工控机(15)，主控制器(13)负责机器人的整体调控，所述的第一驱动电机(4)、第二驱动电机(18)、超声波模块(12)、UWB定位标签(14)、氨气检测模块(16)、工控机(15)、摄像头(29)、显示器(30)均与主控制器(13)连接；工控机(15)则用于对摄像头(29)采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息。/n