[发明专利]一种农林生态监测及维护机器人

权利要求书

1.一种农林生态监测及维护机器人，其特征在于包括：车身框架（1）、智能车轮（2）、机械手臂（3）、摄像头（4）、红外检测装置（5）、超声波检测装置（6）、药物注射装置（7）、太阳能电池板（8）、控制系统，机械手臂（3）、摄像头（4）、红外检测装置（5）、超声波检测装置（6）、药物注射装置（7）均设置在车身框架（1）上，太阳能电池板（8）设置在车身框架（1）的顶部受光位置，机械手臂（3）、摄像头（4）、红外检测装置（5）、超声波检测装置（6）、药物注射装置（7）、太阳能电池板（8）均与控制系统连接；设计在车身框架（1）上的摄像头（4）和红外检测装置（5）以及超声波检测装置（6）会实时检测出林地的动物的存在及位置，并通过控制系统来完成所述的一种农林生态监测及维护机器人的移动和导航工作，所述的一种农林生态监测及维护机器人将在控制系统的指令下向近处所存在的动物利用药物注射装置（7）发出的毒针将动物杀灭，同时摄像头（4）将采集到死亡动物的尸体图像以及林地内物种的生长图像并传送到控制系统，由控制系统指引机械手臂（3）通过自身前端注射器来完成死亡尸体血样组织的收集，为进一步研究物种及生理状况提供条件；所述的机械手臂（3）设置在车身框架（1）上，该机械手臂（3）是完成动物尸体血样组织样本的收集，该机械手臂（3）由手部注射器（301）、转鼓式注射器插置盘（302）、运动旋转机构（303）组成，在转鼓式注射器插置盘（302）上设置有不同卡槽位置的注射器（301），每个卡槽上均有数字标号，当摄像头（4）采集到死亡尸体的图像并发送至控制系统，控制系统将根据图像信息为机械手臂（3）计算出最佳位置路径规划来指引机械手臂（3）顶部设计的注射器完成死亡尸体的血样组织样本的收集，该注射器（301）的血样吸取是通过机械手臂（3）的卡持与伸缩机件完成，由机械手臂（3）的卡持机件来完成注射器（301）的稳定工作，通过设置机械手臂（3）的运动旋转机构（303）的升降、伸缩、旋转独立运动方式的6个自由度来使注射器（301）对血样进行吸取；在一支注射器（301）完成了血样收集后，卡槽标记号会进行记录并发送至控制系统，而转鼓式注射器插置盘（302）会将工作完的注射器（301）通过机械手臂（3）的伸缩机件来将注射器（301）收缩到插置盘（302）内，而不影响其他注射器（301）的工作，同时插置盘又会通过左轮换弹原理来将下一个注射器（301）旋转至伸缩机件前端，等待下一个死亡动物血样的收集，机械手臂（3）的工作控制是通过与机械手臂（3）相连接的单片机来完成，单片机对机械手臂（3）每个自由度的电机的控制，来完成机械手臂（3）的特定动作，包括控制电机的正转、反转以及转速进一步来调配机械手臂（3）的工作使其达到更好的工作效果，同时单片机接收摄像头（4）反馈的图像信息，形成稳定的闭环控制。

2.根据权利要求1所述的一种农林生态监测及维护机器人，其特征在于：所述的一种农林生态监测及维护机器人采用无人驾驶设计，为适应不同地形路段的路面环境，所述的一种农林生态监测及维护机器人的智能车轮（2）设计采用八轮式设计，该智能车轮（2）的左右端分别为四个车轮（2），每一个与车身框架（1）连接的支撑件连接两个车轮（2），智能车轮（2）能够根据地面路形自动进行车轮的升降与收缩来保证所述的一种农林生态监测及维护机器人的安全行驶与功能实现，所述的一种农林生态监测及维护机器人的行驶路径以及机械手臂（3）的路径规划由控制系统通过摄像头（4）和红外检测装置（5）以及超声波检测装置（6）检测的动物位置信息通过计算得出最优路径来控制所述的一种农林生态监测及维护机器人的移动和机械手臂（3）的操控，其转向系统、动力系统、刹车系统均与单片机连接。

3.根据权利要求1所述的一种农林生态监测及维护机器人，其特征在于：摄像头（4）设置在所述的一种农林生态监测及维护机器人的车身框架（1）处，摄像头（4）通过云台来进行支撑减震，通过支撑件与车身框架（1）连接，该摄像头（4）能够对不同地形路段上的图像进行全方位采集，该摄像头（4）能够实现对危害农林生长的动物位置图像进行采集，包括可视部分的动物位置图像和动物洞口进行拍照上传，并将位置图像传输到控制系统来实现位置信息捕获，摄像头（4）也能够采集林地内的动物尸体的图像，实时向控制端传输图像信息，控制端将根据摄像头（4）发出的图像信息来控制机械手臂（3）的工作，此外，摄像头（4）还能将异常植物生长地的图像和位置进行采集并上传到控制系统来更好的为作物病理防治和生长状况作研究。