[实用新型]一种绿色智能除草机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于智能除草设备技术领域，具体涉及一种绿色智能除草机器人。

背景技术

杂草与农田作物争夺土壤水分和养分，争夺光照和生长空间，此外还容易滋生病虫，从而导致农作物产量下降。农田传统的除草方法有人工除草、机械除草、物理除草、化学除草等，但这类方法或是效率低下、劳动成本过高，或是难以将杂草清除干净，且存在环境污染、被土壤吸附后造成药物残留，影响后茬作物。

随着现代智能技术的发展以及人们环保意识的增强，近年来国内外开展了绿色智能的精确除草方法研究，降低除草剂的使用量，减少对环境的污染。美国伊利诺伊大学的Tony Grift博士和他的学生Nhanael Gringrich开发了一种太阳能除草机器人，可以精确判断出杂草，并用刀切断杂草，然后在杂草切口处喷上除草剂。荷兰Wageningen大学的Tijmen Bakker等设计了一种自动除草机器人，采用柴油机作为动力，具有独立转向系统，可实现四轮转向；采用DGPS和机器视觉导航，机器人能自动获取作物的边界信息，沿作物行线行驶；机器人采用机器视觉技术进行杂草识别。江苏大学根据热效应原理发明了一种激光除草机器人，该机器人由自主移动小车、横向移动装置、激光除草装置和控制系统组成；主视觉系统用来引导车体行驶，从视觉系统负责识别杂草并将其定位，控制系统根据杂草地理位置信息控制小车在作物行中移动前行，横向移动装置是用来控制聚焦透镜在横向的移动，从而聚焦于杂草上，利用激光的热效应将杂草杀死。

这些除草机器人都能在一定环境下获得良好的效果，但是没能完全综合绿色环保、智能化、新能源等技术的优势，存在着环境污染、智能化程度低、存在杂草二次存活可能性等问题。

实用新型内容

本实用新型为解决现有除草机器人存在智能化程度低、除草后存在杂草二次存活可能性的技术问题，提供了一种绿色智能除草机器人。

本实用新型采用的技术方案如下:

一种绿色智能除草机器人，包括载体小车、安装在载体小车下的除草装置和粉碎装置以及安装在载体小车上的视觉检测装置和导航装置，所述除草装置在驱动装置的驱动下可沿载体小车横向、纵向移动，所述粉碎装置设置在除草装置的后方，所述载体小车的前方与后方的左右两侧分别对称安装一视觉检测装置。

所述驱动装置包括设置在载体小车下的除草刀具横向传动装置和除草刀具纵向传动装置，所述除草装置安装在除草刀具横向传动装置上，所述除草装置在除草刀具横向传动装置和除草刀具纵向传动装置的联合控制下可沿载体小车横向、纵向移动。

所述视觉检测装置，包括图像采集模块、图像传输模块和图像处理模块，所述图像采集模块用于采集图像；所述图像传输模块，用于将采集到的图像信息传输到图像处理模块；所述图像处理模块，用于对采集到的图像进行处理，从而识别农田作物中的杂草。

所述载体小车包括车体和位于车体下的车轮，所述车轮上设有抱闸装置。

所述车轮采用能够上下弹性伸缩的弹性车轮。

所述载体小车的上方设有太阳能电池板。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的除草装置在横向和纵向都能够运动，发现杂草后，无论是行间杂草还是行内杂草，都能够进行清除；

2、本实用新型的载体小车车轮整体机构能够上下弹性伸缩，适应不同地形，此外还有抱死装置，发现杂草后控制器发出指令抱死车轮，机器人停止运动，实现精确除草；

3、本实用新型设有视觉检测装置和导航装置，利用视觉检测装置和导航装置分别采集包含农作物、杂草的区域图像和包含导航信息的行间区域图像，利用彩色空间的特征向量进行杂草识别，杂草识别率高；

4、本实用新型的除草机器人附加有粉碎装置，将杂草进行粉碎，避免了除草后存在杂草二次存活可能性，而且不必喷洒除草剂等可能对作物有害的药剂，绿色安全；

5、本实用新型的载体小车上安装太阳能电池板，机器人作业时采用太阳能发电供电，增加机器人的续航能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型除草机器人整体方案的平台架构图；

图3为本实用新型除草机器人的杂草识别模块功能图；

图4为本实用新型除草机器人的导航模块功能图；

图中：1-载体小车，2-除草装置，3-粉碎装置，4-视觉检测装置，5-除草刀具横向传动装置，6-除草刀具纵向传动装置。

具体实施方式