[发明专利]地面巡田机器人、系统、巡田作业方法及存储介质

权利要求书

1.一种地面巡田机器人，其特征在于，包括：

机器人主体，以及设置在所述机器人主体中的控制单元和存储单元；所述存储单元，用于存储作业区域的地理数据和采集数据；所述控制单元，用于在接收到巡田指令时，根据作业区域的地理数据和机器人的位置信息规划巡田任务，并执行相应的巡田任务；

在所述机器人主体的左右两侧分别至少竖直安装有一个立杆；在所述立杆上端的第一位置处安装有第一摄像装置，所述第一摄像装置的摄像镜头设置为向下倾斜第一预设角度，用于采集作业区域的土壤影像数据和/或目标作物枝叶向阳面的影像数据；在所述立杆下端的第二位置处安装有第二摄像装置，所述第二摄像装置的摄像镜头设置为向上倾斜第二预设角度，用于采集目标作物枝叶背阴面的影像数据；在所述立杆上端的第三位置处安装有第三摄像装置，所述第三摄像装置的摄像镜头设置为向下倾斜第三预设角度，用于采集目标作物的多光谱数据；其中，所述第一摄像装置和第二摄像装置包括可见光摄像装置，第三摄像装置包括多光谱摄像装置；

在所述机器人主体的底部安装有电磁感应式传感器，用于采集作业区域土壤的电导率数据。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人上的摄像装置的拍摄角度可调，且所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度中的至少一项的取值范围为30度-60度。

3.根据权利要求2所述的机器人，其特征在于，所述机器人主体左右两侧的立杆，每个立杆各安装一个所述第一摄像装置、第二摄像装置、第三摄像装置，其中，所述第三摄像装置处于所述第一摄像位置和第二摄像位置之间，各个摄像装置对应的所述第一预设角度、第二预设角度、第三预设角度为45度。

4.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述立杆为高度可调节的伸缩结构；所述立杆垂直于所述机器人主体的水平横向截面，或者与所述水平横向截面呈第一预设夹角。

5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述机器人主体还包括：

无线通信单元，用于与控制中心的设备进行通信，接收控制中心发出的巡田指令，以及将存储单元存储的采集数据同步至控制中心；

定位导航单元，用于获取定位的位置信息；

环境感知单元，包括单/多线激光雷达装置，用于作业过程中的障碍物识别与躲避；还包括单/双目相机，用于采集作业区域的环境信息；

可充电电池，用于为所述机器人提供电力能源。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述定位导航单元包括惯性导航模块，所述惯性导航模块用于提供机器人的运动和姿态数据信息，利用所述运动和姿态数据信息，持续提供机器人的位置信息，实现机器人位置定位和路径行进控制。

7.一种地面巡田机器人的巡田作业方法，其特征在于，所述地面巡田机器人包括权利要求1-6中任一所述的地面巡田机器人，所述方法包括：

接收控制中心发送的巡田指令并解析出所述巡田机器人执行巡田任务的目标作业区域和对应的巡田任务开始时间；

根据存储的所述目标作业区域的地理数据和所述巡田机器人当前的位置信息，确定所述巡田机器人所需到达至所述目标作业区域的优选边界坐标；

根据所述优选边界坐标和所述巡田机器人当前的位置信息进行行进路径规划，生成所述巡田机器人至所述优选边界坐标的行进路径；

根据所述优选边界坐标和所述地理数据中目标作业区域的内部道路数据进行作业路径规划，生成所述巡田机器人在所述目标作业区域进行巡田作业的作业路径；

在到达所述巡田任务开始时间时，控制所述巡田机器人按照预先规划的所述行进路径和作业路径进行作业；

确定所述巡田任务完成后，根据所述巡田机器人最新的位置信息和所述地理数据中停机库的位置信息生成所述巡田机器人至所述停机库目标位置的回库路径；

控制巡田机器人按照所述回库路径返回所述停机库目标位置。