本發(fā)明涉及農(nóng)場巡檢看護(hù),具體為一種自動看護(hù)的農(nóng)場巡檢機(jī)器人及管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)農(nóng)場由大面積的室外農(nóng)田組成,農(nóng)田中的作物,尤其是谷物、蔬菜、水果等,在生長過程中容易吸引鳥類的覓食,這些鳥類會啄食種子、果實(shí),或啃咬幼苗,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收,為了減少這些動物的侵害,農(nóng)民在農(nóng)田中安裝稻草人,以嚇跑鳥類,保護(hù)作物的健康生長,在安裝稻草人的同時,也依賴人工巡檢農(nóng)田,巡檢人員在巡視過程中可以通過觀察發(fā)現(xiàn)入侵農(nóng)田的動物或者人,進(jìn)而進(jìn)行驅(qū)趕,防止對農(nóng)田作物造成破壞。
2、稻草人作為一種傳統(tǒng)的防護(hù)措施,旨在通過模擬人類的形象來嚇跑鳥類和小型動物,然而,稻草人的實(shí)際效果并不如預(yù)期,存在以下問題:稻草人是固定在某個位置的物體,無法對周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測,這意味著,當(dāng)鳥類或小型動物進(jìn)入農(nóng)田時,稻草人無法及時作出反應(yīng),導(dǎo)致作物可能遭受侵害;隨著時間的推移,鳥類和其他動物對稻草人的存在會逐漸適應(yīng),從而無法有效地驅(qū)趕鳥類,造成作物被啄食或破壞;稻草人無法提供農(nóng)田的實(shí)時管理和監(jiān)控功能,農(nóng)民仍需依賴人工巡檢來獲取農(nóng)田的整體狀況;人工巡檢是目前農(nóng)田管理的重要手段之一,但對于大面積農(nóng)場而言,也存在一些問題:進(jìn)行一次完整的人工巡檢需要耗費(fèi)大量的時間和人力,這種高時間成本使得巡檢頻率難以提高,無法實(shí)現(xiàn)高效的管理;人工巡檢依賴于巡檢人員的經(jīng)驗和目視判斷,存在主觀性,導(dǎo)致識別準(zhǔn)確性不高,尤其在夜間或光線不足的情況下,巡檢人員的視線受到限制,容易錯過一些重要的細(xì)節(jié),形成巡檢盲區(qū)。
3、綜上所述,稻草人和人工巡檢的結(jié)合雖然可以在一定程度上保護(hù)農(nóng)田,但各自的局限性使得對農(nóng)田的看護(hù)效果不佳,因而需要巡檢機(jī)器人對農(nóng)田進(jìn)行巡檢,但是現(xiàn)有的巡檢機(jī)器人底盤,在面對農(nóng)田中不同行距的作物時,無法對左右輪的間距進(jìn)行適應(yīng)調(diào)節(jié),導(dǎo)致面對種植行距較窄作物的農(nóng)田時,為了防止對作物碾壓,巡檢機(jī)器人無法進(jìn)入到農(nóng)田中進(jìn)行巡檢,且目前的巡檢機(jī)器人通常只是簡單的使用攝像頭拍攝畫面的功能,實(shí)用性較低,無法起到很好的巡檢保護(hù)農(nóng)田的作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服上述的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的在于提供一種自動看護(hù)的農(nóng)場巡檢機(jī)器人及管理系統(tǒng),以解決上述背景技術(shù)中提出的目前的農(nóng)田巡檢機(jī)器人底盤缺乏可調(diào)節(jié)性和巡檢防護(hù)效果較低的問題。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種自動看護(hù)的農(nóng)場巡檢機(jī)器人,包括:可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設(shè)備部件組,可調(diào)移動底盤部件組用于在農(nóng)田中移動,可調(diào)移動底盤部件組包括驅(qū)動伺服電機(jī),驅(qū)動伺服電機(jī)的工作端連接有齒輪一,齒輪一的側(cè)面設(shè)置有傳動桿,傳動桿的側(cè)面設(shè)置有齒輪二,齒輪二通過通孔連接有橫桿件一,橫桿件一的兩端連接有內(nèi)齒輪件,內(nèi)齒輪件的外部設(shè)置有套筒一,套筒一的一端連接有主輪件,套筒一的外部設(shè)置有連接臂和套筒二,套筒二的內(nèi)部設(shè)置有螺紋桿一,螺紋桿一的一端連接有蝸輪,蝸輪的側(cè)面設(shè)置有電機(jī)一,電機(jī)一的一側(cè)設(shè)置有調(diào)節(jié)控制電機(jī)和蝸桿,蝸桿的一端連接有螺紋桿二,電機(jī)一的底部連接有中部架,中部架的側(cè)面設(shè)置有衍生架和端部架,衍生架的側(cè)面設(shè)置有長板架,螺紋桿二的一端連接有套筒三,套筒三的一端連接有端頭架,端頭架的外部設(shè)置有轉(zhuǎn)向控制電機(jī)和端頭桿,端頭架的側(cè)面連接有內(nèi)引導(dǎo)桿,內(nèi)引導(dǎo)桿的外部設(shè)置有外引導(dǎo)套;巡檢設(shè)備部件組包括主保護(hù)殼,主保護(hù)殼的側(cè)面設(shè)置有端頭保護(hù)殼,主保護(hù)殼的頂部連接有中部套殼,中部套殼的內(nèi)部設(shè)置有電池組,中部套殼的頂部設(shè)置有電路線束和豎支撐架,電路線束的一端設(shè)置有巡檢設(shè)備組件、高清攝像頭件和氣象監(jiān)測組件。
3、傳動桿的兩端都連接有齒輪,且傳動桿通過齒輪和齒輪一嚙合,傳動桿的另一端通過齒輪和齒輪二嚙合,齒輪二和橫桿件一通過通孔固定連接,內(nèi)齒輪件、套筒一、主輪件、連接臂、套筒二和螺紋桿一都設(shè)置有兩組,且兩組內(nèi)齒輪件、套筒一、主輪件、連接臂、套筒二和螺紋桿一對稱分布在橫桿件一的兩側(cè)。
4、套筒一和內(nèi)齒輪件嚙合,且內(nèi)齒輪件可以在套筒一中做軸線方向的移動,主輪件用于和地面接觸,套筒一通過軸承連接臂,連接臂的一端和套筒二連接,套筒二通過螺紋和螺紋桿一連接,電機(jī)一的工作端連接有齒輪,且電機(jī)一工作端通過齒輪和調(diào)節(jié)控制電機(jī)嚙合,蝸桿連接在調(diào)節(jié)控制電機(jī)和螺紋桿二之間,蝸桿和蝸輪嚙合。
5、中部架通過支架和電機(jī)一連接,中部架的底部通過支架和驅(qū)動伺服電機(jī)連接,中部架通過軸承和橫桿件一連接,中部架通過軸承和傳動桿連接,中部架通過轉(zhuǎn)軸和調(diào)節(jié)控制電機(jī)連接,中部架的頂部連接衍生架,衍生架的一側(cè)連接端部架,端部架通過滑槽和套筒一滑動接觸,端部架通過滑槽和套筒二滑動接觸,長板架和衍生架連接,長板架通過軸承和蝸輪連接,長板架通過軸承和螺紋桿二連接,中部架、衍生架、端部架和長板架組成車架組件。
6、套筒三通過螺紋和螺紋桿二連接,轉(zhuǎn)向控制電機(jī)通過支架和蝸輪連接,轉(zhuǎn)向控制電機(jī)的工作端和端頭桿連接,端頭桿的兩側(cè)連接有防滑輪,且防滑輪用于和地面接觸,內(nèi)引導(dǎo)桿一端和端頭架連接,外引導(dǎo)套和長板架的底部連接,外引導(dǎo)套通過滑槽和內(nèi)引導(dǎo)桿滑動接觸。
7、主保護(hù)殼和長板架連接,端頭保護(hù)殼和端頭架連接,主保護(hù)殼和端頭保護(hù)殼都用于保護(hù)內(nèi)部的機(jī)械結(jié)構(gòu),電池組安裝在中部套殼的內(nèi)部,電池組通過電路線束和巡檢設(shè)備組件電性連接,高清攝像頭件安裝在巡檢設(shè)備組件的底部,豎支撐架連接在巡檢設(shè)備組件和中部套殼之間。
8、氣象監(jiān)測組件連接在巡檢設(shè)備組件的頂部,氣象監(jiān)測組件、高清攝像頭件、驅(qū)動伺服電機(jī)、電機(jī)一和轉(zhuǎn)向控制電機(jī)都電性連接巡檢設(shè)備組件,巡檢設(shè)備組件中包含有單片機(jī)、蜂鳴器、5g通信模塊。
9、包括如權(quán)利要求1至7任一項的自動看護(hù)農(nóng)場的巡檢機(jī)器人和管理系統(tǒng),管理系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程管理服務(wù)器和遠(yuǎn)程手動控制器,遠(yuǎn)程管理服務(wù)器用于對巡檢設(shè)備組件中的5g通信模塊發(fā)送的信息進(jìn)行接收和分析,遠(yuǎn)程管理服務(wù)器可以通過5g通信模塊發(fā)送控制信號到巡檢設(shè)備組件內(nèi)單片機(jī)內(nèi),遠(yuǎn)程手動控制器可以通過5g通信模塊對單片機(jī)發(fā)送控制信號。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
11、1、該一種自動看護(hù)的農(nóng)場巡檢機(jī)器人及管理系統(tǒng)設(shè)置有可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設(shè)備部件組,在使用本巡檢機(jī)器人前,預(yù)先在巡檢設(shè)備組件內(nèi)部的單片機(jī)內(nèi)輸入自動巡檢的路線,且在遠(yuǎn)程管理服務(wù)器中,存入需要識別出的圖片,例如鳥類,牛,羊,馬,人的大量多視角圖片,隨后通過控制啟動中部套殼內(nèi)部的電池組,讓電池組對整體可調(diào)移動底盤部件組和巡檢設(shè)備部件組進(jìn)行供電,隨后巡檢設(shè)備組件中的單片機(jī)會根據(jù)單片機(jī)預(yù)設(shè)的路線前進(jìn),在農(nóng)田中前進(jìn)時,高清攝像頭件會實(shí)時將拍攝到的畫面通過5g通信模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程管理服務(wù)器中,遠(yuǎn)程管理服務(wù)器中的圖像對比模塊會對預(yù)設(shè)的圖片和拍攝到的畫面圖片進(jìn)行對比,當(dāng)對比相似度匹配時,會通過遠(yuǎn)程控制模塊對5g通信模塊發(fā)送控制信號,5g通信模塊會將控制信號發(fā)送到單片機(jī)內(nèi),單片機(jī)控制巡檢設(shè)備組件中的蜂鳴器啟動,蜂鳴器啟動會驅(qū)逐附近入侵的鳥類,牛,羊,馬,人等,當(dāng)入侵物長時間未離開時,遠(yuǎn)程控制服務(wù)器會通過緊急信息發(fā)送模塊,直接將信息發(fā)送到遠(yuǎn)程手動控制器上,管理人員通過遠(yuǎn)程手動控制器可以直接對巡檢機(jī)器人進(jìn)行控制,從而對當(dāng)前入侵情況進(jìn)行判斷和處理,此設(shè)計預(yù)設(shè)的自動巡檢路線和智能圖像識別功能,使得機(jī)器人能夠高效地在農(nóng)田中進(jìn)行巡檢,減少人工干預(yù)的時間和成本,通過圖像對比模塊,機(jī)器人能夠自動識別出鳥類、牛、羊、馬等潛在威脅,一旦識別成功,系統(tǒng)會自動啟動蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)趕,減少對作物的損害,設(shè)計中的長時間監(jiān)測機(jī)制可以有效應(yīng)對入侵物持續(xù)存在的情況,通過遠(yuǎn)程控制服務(wù)器發(fā)送緊急信息,確保管理人員能及時獲取并處理異常情況,在遇到緊急情況時,管理人員可通過遠(yuǎn)程手動控制器直接對巡檢機(jī)器人進(jìn)行控制,從而靈活應(yīng)對各種突發(fā)事件,增強(qiáng)了管理的靈活性,自動化和智能化的設(shè)計減少了人工巡檢帶來的主觀判斷偏差,提高了巡檢的準(zhǔn)確性和一致性;
12、2、該一種自動看護(hù)的農(nóng)場巡檢機(jī)器人及管理系統(tǒng)設(shè)置有可調(diào)移動底盤部件組,面對不同支柱行距的農(nóng)田時,通過控制可調(diào)移動底盤部件組中的電機(jī)一啟動,電機(jī)一啟動通過齒輪帶動調(diào)節(jié)控制電機(jī)和蝸桿旋轉(zhuǎn),蝸桿會帶動嚙合的蝸輪旋轉(zhuǎn),蝸輪旋轉(zhuǎn)帶動螺紋桿一旋轉(zhuǎn),進(jìn)而螺紋桿一通過螺紋會讓套筒二進(jìn)行軸線方向的移動,套筒二的移動會帶動左右位置的兩個主輪件間距調(diào)節(jié),達(dá)到對作物行距適應(yīng)的目的,在兩個主輪件間距調(diào)節(jié)的同時,螺紋桿二會通過旋轉(zhuǎn)帶動套筒三進(jìn)行軸線方向的移動,進(jìn)而能夠調(diào)節(jié)蝸輪和長板架之間的距離,在主輪件間距縮小時,端頭架會朝著遠(yuǎn)離長板架的方向移動,而當(dāng)兩個主輪件間距增大時,端頭架會朝著長板架的方向移動,進(jìn)而主輪件間距較窄時,端頭桿遠(yuǎn)離主輪件,達(dá)到穩(wěn)定中心保證穩(wěn)定的作用,而當(dāng)主輪件間距較寬時,端頭桿靠近主輪件,用于保證整體機(jī)器人的轉(zhuǎn)向操作性,此設(shè)計,通過可調(diào)移動底盤部件組,機(jī)器人能夠快速適應(yīng)不同作物行距的農(nóng)田環(huán)境,提高了機(jī)器人的通用性,減少了對特定農(nóng)田布局的限制,通過調(diào)節(jié)主輪件間距和端頭架的位置,機(jī)器人能夠在不同行距下保持穩(wěn)定性,確保巡檢過程中的平衡,減少了在崎嶇或不平坦地形上作業(yè)時的傾斜和晃動,該設(shè)計的自動化調(diào)節(jié)功能減少了人工設(shè)置的需求,操作簡便。