[发明专利]一种智能播种机器人

说明书

本发明提供了一种智能播种机器人，包括行走装置、控制装置和作业装置，行走装置包括行走轮和行走电机，行走轮平行设置并通过桥体相连，作业装置和控制装置装设在桥体上；桥体上还装设有用于控制行走装置平衡状态的气流发生器和用于获取行走装置姿态的姿态感应器，气流发生器、姿态感应器和行走电机与控制装置电性相连。本发明通过改进自平衡机器人的不稳定动力学特性，使其可以应用于农作物田间作业，特别是可以用于水稻大田直播，达到高效、省力、无人驾驶作业的效果。

技术领域

本发明涉及自动耕种机械技术领域，更具体地，涉及一种智能播种机器人。

背景技术

城市化使越来越多的年轻人从农村进入城市，农村人口减少，导致农田荒废，粮食减产。农业科技创新和智能农业机器的应用，提高机械化水平是缓解或解决的农业危机的必然选择。水稻直播栽培相比传统移栽插秧技术，具有省工省力、降低生产成本、缩短生育期、提高产量、有利于规模化生产等优点，但现有水稻直播机一般很笨重，不能满足重量轻、自动化程度高、可实现无人自动作业的水稻直播的要求。

机器人用于农业，是现代农业的发展趋势。有一类机器人，称为自平衡机器人，是机器人家族中的重要一族。进入21世纪，在机器人学和机器人技术领域，自平衡机器人由于其固有的不稳定动力学特性，引发了人们极大的研究兴趣，各种先进的自平衡机器人系统相继诞生。其机体置于底盘之上，可装载各种电子设备，如机载工控机、数字信号处理器、惯性测量单元、导航定位系统、电子眼等。底盘桥体主要用于安装或连接机体与轮系，固定驱动系统，包括电机及其伺服机构，轮系由左轮和右轮通过轮轴或传动机构组成。两轮机器人的重心一般位于轮系轴线之上，因而形成了内在的固有的不稳定动力学特性。

水稻直播是在沼泽湿滑状态下进行，现有自平衡机器人不能适应稻田环境。

发明内容

本发明提供一种结构简单、运动平稳的智能播种机器人，目的在于改进自平衡机器人的不稳定动力学特性，使其可以应用于农作物田间作业，特别是可以用于水稻大田直播，达到高效、省力、无人驾驶作业的效果。

根据本发明的一个方面，提供一种智能播种机器人，包括行走装置、控制装置和作业装置，所述行走装置包括行走轮和行走电机，所述行走轮平行设置并通过桥体相连，所述作业装置和所述控制装置装设在所述桥体上；所述桥体上还装设有用于控制所述行走装置平衡状态的气流发生器和用于获取所述行走装置姿态的姿态感应器，所述气流发生器、所述姿态感应器和所述行走电机与所述控制装置电性相连。

在上述方案基础上优选，所述气流发生器为多个，且所述气流发生器包括垂直气流发生器和水平气流发生器。

在上述方案基础上优选，所述气流发生器包括桨叶电机和叶轮，所述桨叶电机装设在支撑杆上，并与所述叶轮通过转轴驱动相连，所述桨叶电机与所述控制装置电性相连，所述支撑杆装设在所述桥体上。

在上述方案基础上优选，所述气流发生器对所述行走装置的力臂与所述行走电机对所述行走装置的力臂之比大于2:1。

在上述方案基础上优选，所述智能播种机器人的重心处于所述支撑杆的延长线方向上，并位于所述行走轮轴线的下方。

在上述方案基础上优选，所述桥体上还装设有支撑浮体。

在上述方案基础上优选，所述支撑浮体设有离地高度检测装置。

在上述方案基础上优选，所述行走轮为多个，所述行走轮间隔平行设置并通过所述桥体相连。

在上述方案基础上优选，所述作业装置为多个，且所述作业装置间隔装设在所述桥体上。

在上述方案基础上优选，所述作业装置为电动排种器，所述电动排种器可拆卸式装设在所述桥体上，且所述电动排种器与所述控制装置电性相连。

在上述方案基础上优选，所述作业装置为排种器，所述排种器安装在所述行走轮上或所述行走轮的转轴上。