CN111527805A - 一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，包括：微波发射基站、农耕机器人、田地和移动终端；所述微波发射基站位于田地的一侧田埂上，所述农耕机器人位于田地内，所述农耕机器人通过微波技术与移动终端通信，所述农耕机器人由耕种机构、行走机构、控制机构和微波接收器组成，其中，微波接收器通过微波技术与微波发射基站通信。本发明中，该耕种系统采用预先人工驱动农耕机器人围绕田地行走一圈，获取田地的地理信息，并通过微波技术的通信方式，可以实时的获取农耕机器人在田地内的耕种位置信息，从而控制农耕机器人在田地内进行自动化的耕种作业，无需人工对其进行实时控制，提高了农耕机器人的工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及农业耕种技术领域，尤其涉及一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统。
背景技术
农耕机器人用于农业方面，用来代替人们劳动工作的机器人，使用机器人播种能够提高工作效率，在当今农业机械化高度发展的前景下，越来越多的农耕机器人被应用在农业领域，并为农业的发展提供了巨大的帮助，为了确保农耕机器人的高效作业，就需要对农耕机器人进行必要的控制。
然而现有的农耕机器人在对田地进行耕种时，需要人工进行实时的操作，才能够使得农耕机器人在田地内进行准确的作业，导致农耕机器人无法实现自动化的农耕作业，降低了农耕作业的效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，包括：微波发射基站、农耕机器人、田地和移动终端；
所述微波发射基站位于田地的一侧田埂上，所述农耕机器人位于田地内，所述农耕机器人通过微波技术与移动终端通信；
所述农耕机器人由耕种机构、行走机构、控制机构和微波接收器组成，其中，微波接收器通过微波技术与微波发射基站通信。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述耕种机构由旋耕电机、旋耕架、旋耕刀组和升降气缸组成，其中，旋耕电机驱动旋耕刀组旋转工作，升降气缸驱动旋耕架升降移动。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述行走机构由辊轮、履带、行走电机组成，其中，行走电机驱动辊轮转动工作，辊轮通过啮合连接凡是驱动履带转动。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述控制机构由主控模块、微波处理模块、应急模块、数据库、耕种模块和行走模块组成，其中，主控模块的输出端分别与耕种模块和行走模块电性连接，主控模块与微波处理模块、应急模块和数据库双向连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述主控模块由微波测距单元、路线规划单元、数据存储单元和安全预警单元组成；
通过微波测距单元可以对微波发射基站和微波接收器之间的实时距离进行微波测距，获取农耕机器人在田地内的实时位置信息；
通过路线规划单元可以对农耕机器人在田地内的行走耕种路线进行实时规划设计；
通过数据存储单元可以对农耕机器人在耕种时收录的数据信息进行统一的存储，扩充数据库的容量；
通过安全预警单元可以对农耕机器人在耕种时发生的异常信息进行第一时间的报警，控制农耕机器人停止工作。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述耕种模块由启停单元、正反转单元和升降控制单元组成；
通过启停单元可以实时控制耕种机构的工作和停止状态；
通过正反转单元可以调节耕种机构上旋耕刀组的耕种旋转方向；
通过升降控制单元可以驱动耕种机构上下移动，调节对田地耕种的深度。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述行走模块由往复单元、转向单元和转速单元组成；
通过往复单元可以对行走机构的行走路线进行周期性往复的控制调节；
通过转向单元可以对行走机构的行走方向进行控制调节；
通过转速单元可以对行走机构的行走速度进行控制调节。
有益效果
本发明提供了一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统。具备以下有益效果：
(1)：该耕种系统采用预先人工驱动农耕机器人围绕田地行走一圈，获取田地的地理信息，并通过微波技术的通信方式，可以实时的获取农耕机器人在田地内的耕种位置信息，从而控制农耕机器人在田地内进行自动化的耕种作业，无需人工对其进行实时控制，提高了农耕机器人的工作效率。
(2)：该耕种系统通过安全预警模块可以对农耕机器人在耕种作业时的工作状态进行实时的监测，并且在发现异常情况的第一时间下发出报警信号，并及时的控制农耕机器人停止作业，有效的避免了更加严重的安全事故。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统的整体示意图；
图2为本发明中农耕机器人的结构示意图；
图3为本发明中控制机构的电路连接示意图；
图4为本发明中主控模块的示意图；
图5为本发明中耕种模块的示意图；
图6为本发明中行走模块的示意图。
图例说明：
1、微波发射基站；2、农耕机器人；21、耕种机构；22、行走机构；23、控制机构；24、微波接收器；3、田地；4、移动终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-图6所示，一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，包括：微波发射基站1、农耕机器人2、田地3和移动终端4；
微波发射基站1位于田地3的一侧田埂上，农耕机器人2位于田地3内，农耕机器人2通过微波技术与移动终端4通信；
农耕机器人2由耕种机构21、行走机构22、控制机构23和微波接收器24组成，其中，微波接收器24通过微波技术与微波发射基站1通信，微波发射基站1由安装架和微波发射器组成，微波发射器螺栓固定在安装架上，而安装架可以安装在田地3周边田埂上的任意地点，从而作为微波发射的基准点。
耕种机构21由旋耕电机、旋耕架、旋耕刀组和升降气缸组成，其中，旋耕电机驱动旋耕刀组旋转工作，升降气缸驱动旋耕架升降移动，旋耕电机通过农耕机器人2上的驱动设备提供驱动力，使得旋耕电机带动旋耕刀组转动，而升降气缸根据耕种的深度不同，实时的驱动旋耕架使其上下移动，调节旋耕刀组对田地3的耕种深度。
行走机构22由辊轮、履带、行走电机组成，其中，行走电机驱动辊轮转动工作，辊轮通过啮合连接凡是驱动履带转动，利用履带的辊压行走方式，可以增大农耕机器人2与田地3之间的相对摩擦力，防止农耕机器人2在行走耕种时发生打滑的现象。
控制机构23由主控模块、微波处理模块、应急模块、数据库、耕种模块和行走模块组成，其中，主控模块的输出端分别与耕种模块和行走模块电性连接，主控模块与微波处理模块、应急模块和数据库双向连接。
主控模块由微波测距单元、路线规划单元、数据存储单元和安全预警单元组成，通过微波测距单元可以对微波发射基站1和微波接收器24之间的实时距离进行微波测距，获取农耕机器人2在田地3内的实时位置信息；
通过路线规划单元可以对农耕机器人2在田地3内的行走耕种路线进行实时规划设计，并配合农耕机器人2内置的惯性测量单元对农耕机器人的实时运动状态和速度数据参数进行准确测量，结合北斗定位的技术，使得农耕机器人2可以在田地3内沿长度方向或者宽度方向进行往复式的行走耕种；
通过数据存储单元可以对农耕机器人2在耕种时收录的数据信息进行统一的存储，扩充数据库的容量，使得农耕机器人内的储存数据可以及时的更新和补充，确保农耕机器人可以执行多种指令；
通过安全预警单元可以对农耕机器人2在耕种时发生的异常信息进行第一时间的报警，控制农耕机器人2停止工作，并通过应急模块向移动终端4发送报警信号，从而可以在农耕机器人2发生异常情况的第一时间停止工作。
耕种模块由启停单元、正反转单元和升降控制单元组成，通过启停单元可以实时控制耕种机构21的工作和停止状态，通过正反转单元可以调节耕种机构21上旋耕刀组的耕种旋转方向，对泥土进行正反向的旋耕操作，通过升降控制单元可以驱动耕种机构21上下移动，调节对田地3耕种的深度。
行走模块由往复单元、转向单元和转速单元组成，通过往复单元可以对行走机构22的行走路线进行周期性往复的控制调节，通过转向单元可以对行走机构22的行走方向进行控制调节，使得农耕机器人2在行走到转向处，可以向未耕种的一侧方向进行转向，并移动一个农耕机器人2的身位，通过转速单元可以对行走机构22的行走速度进行控制调节。
首先通过人工操作移动终端4，带动农耕机器人2使其跟随人员在田地3的外围边缘处行走一圈，利用微波发射基站1和微波接收器24的微波测距作用，获取田地3边缘处的长度、宽度和整体面积数据，并将田地3的数据导入微波处理模块内进行分类筛选，将田地3的原始数据导入数据库内作为农耕机器人2的耕种运行参数参照值，之后农耕机器人2脱离人工控制，并在主控模块的控制下，使得农耕机器人2在田地3的边缘处自动行走并旋耕泥土，而在农耕机器人2的行走过程当，通过检测微波发射基站1和微波接收器24之间的间距大小，可以精确判断农耕机器人2在田地3内的实时地点，而当农耕机器人2从田地3的一端线性行走到另一端时，主控模块就会控制农耕机器人2使其转向，并自动向未旋耕田地3的一侧移动一个身位，使得农耕机器人2对田地3进行往复的自动化耕种作业。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，包括：微波发射基站(1)、农耕机器人(2)、田地(3)和移动终端(4)；
所述微波发射基站(1)位于田地(3)的一侧田埂上，所述农耕机器人(2)位于田地(3)内，所述农耕机器人(2)通过微波技术与移动终端(4)通信；
所述农耕机器人(2)由耕种机构(21)、行走机构(22)、控制机构(23)和微波接收器(24)组成，其中，微波接收器(24)通过微波技术与微波发射基站(1)通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述耕种机构(21)由旋耕电机、旋耕架、旋耕刀组和升降气缸组成，其中，旋耕电机驱动旋耕刀组旋转工作，升降气缸驱动旋耕架升降移动。
3.根据权利要求1所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述行走机构(22)由辊轮、履带、行走电机组成，其中，行走电机驱动辊轮转动工作，辊轮通过啮合连接凡是驱动履带转动。
4.根据权利要求1所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述控制机构(23)由主控模块、微波处理模块、应急模块、数据库、耕种模块和行走模块组成，其中，主控模块的输出端分别与耕种模块和行走模块电性连接，主控模块与微波处理模块、应急模块和数据库双向连接。
5.根据权利要求4所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述主控模块由微波测距单元、路线规划单元、数据存储单元和安全预警单元组成；
通过微波测距单元可以对微波发射基站(1)和微波接收器(24)之间的实时距离进行微波测距，获取农耕机器人(2)在田地(3)内的实时位置信息；
通过路线规划单元可以对农耕机器人(2)在田地(3)内的行走耕种路线进行实时规划设计；
通过数据存储单元可以对农耕机器人(2)在耕种时收录的数据信息进行统一的存储，扩充数据库的容量；
通过安全预警单元可以对农耕机器人(2)在耕种时发生的异常信息进行第一时间的报警，控制农耕机器人(2)停止工作。
6.根据权利要求4所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述耕种模块由启停单元、正反转单元和升降控制单元组成；
通过启停单元可以实时控制耕种机构(21)的工作和停止状态；
通过正反转单元可以调节耕种机构(21)上旋耕刀组的耕种旋转方向；
通过升降控制单元可以驱动耕种机构(21)上下移动，调节对田地(3)耕种的深度。
7.根据权利要求4所述的一种基于微波控制的农耕机器人的自动耕种系统，其特征在于，所述行走模块由往复单元、转向单元和转速单元组成；
通过往复单元可以对行走机构(22)的行走路线进行周期性往复的控制调节；
通过转向单元可以对行走机构(22)的行走方向进行控制调节；
通过转速单元可以对行走机构(22)的行走速度进行控制调节。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200814 |