一种荒漠机器人自动化种植系统及其种植方法转让专利

申请号 : CN201710253194.X

文献号 : CN107053178B

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相似专利:

发明人 : 王天尊

申请人 : 王天尊

摘要 :

本发明提出了一种荒漠机器人自动化种植系统,包括远程控制平台、机器人舱、机器人集群、基站,所述机器人舱内设有电源模块、储水模块、控制芯片、行驶通道、外围传感器、机械手臂、太阳能充电板,所述机器人集群位于所述机器人舱内,并沿着所述行驶通道行驶至机器人舱外部;所述机器人集群包括用于种植工作的工作机器人、用于修复设备的修复机械人,本系统通过设置机器人舱信息互动并实时调整工作机器人的运行状态完成在荒漠中自动种植工作,也可远程操控工作机器人,并且实时监控植物种植环境等因素,减少人力消耗,实现无人化种植。

权利要求 :

1.一种荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,包括远程控制平台、机器人舱、机器人集群、基站,所述机器人舱内设有电源模块、储水模块、控制芯片、行驶通道、第一机械手臂、太阳能充电模块、外围传感器,所述机器人集群位于所述机器人舱内,并沿着所述行驶通道行驶至机器人舱外部;所述机器人集群包括用于种植工作的工作机器人、用于修复设备的修复机械人。

2.根据权利要求1所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述工作机器人包括控制模块,所述控制模块上连接有充电模块、行驶模块、扫描模块、标记模块、存储模块、机械臂、无线发射模块、拓展传感器模块、导航模块,所述扫描模块用于扫描外部的种植环境及种植情况,并将信息存储于存储模块中,并通过无线发射模块发送至控制平台,所述机械臂用于摘取植物。

3.根据权利要求2所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述行驶模块包括电力存储设备。

4.根据权利要求2所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述扫描模块为高清摄像头及图像识别系统。

5.根据权利要求1所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述修复机械人包括太阳能充电板、卫星通讯模块、第二机械手臂、扫描模块,电池及备用电池组、驱动模块。

6.根据权利要求1所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述机器人舱内设有种子包,所述种子包包括植物幼苗和营养包,所述营养包包括营养液、营养土和营养壳。

7.根据权利要求1所述的荒漠机器人自动化种植系统,其特征在于,所述外围传感器包括移动红外传感器、温度传感器、信号接收模块、信号发射装置、定位模块、警示灯和报警器。

8.一种荒漠机器人自动化种植方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1:将机器人舱送至指定地点,为工作机器人添加区域规划及设定设备;

S2:机器人舱开启,工作机器人沿着行驶通道出舱,并运动至沙漠中,进行区域识别、扫描种植区域及环境,放置外围传感器;

S3:区域识别、扫描种植区域及环境后工作机器人回到机器人舱并由机器人舱再次修改工作机器人功能,添加种植相关组件,工作机器人通过种子组件携带种子包在种植区域进行种植工作;

S4:工作机器人种植后通过机器人舱修改对应组件完成植物的定期进行管护、采摘工作,工作机器人将收集的复制植物放入机器人舱内,并驱动机器人舱前往下一个工作地点再次开展上述操作。

9.根据权利要求8所述的荒漠机器人自动化种植方法,其特征在于,S2步骤中,工作机器人通过无线发射模块将扫描的信息通过机器人舱的基站传送至远程控制平台,所述远程控制平台通过机器人舱的基站对机器人舱、工作机器人、修复机械人进行远程操作。

说明书 :

一种荒漠机器人自动化种植系统及其种植方法

技术领域

[0001] 本发明涉及机器人种植系统领域,尤其涉及一种荒漠机器人自动化种植系统及其种植方法。

背景技术

[0002] 全球气候变暖,植被破坏,水土流失,沙尘暴四起,土地荒漠化日趋严重,如若人们不多加关注,保护人类赖以生存的地球,随着土地进一步的沙漠化,人类将面临更加严重的生态环境以及生命威胁。沙漠绿化,需要在半干旱、干旱区域乔灌混栽,以本地乡土树种和抗旱草籽为主,以半干旱包围干旱的理念实现防沙、治沙、固沙、利用沙能源。但由于沙漠内的气候环境极端干燥,不易降雨,沙土流动性大,植物所需要的赖以生存的水分甚少,并且沙漠中的环境较为恶劣,人工种植时,较难承受恶劣的环境。

发明内容

[0003] 为解决上述技术问题,本发明提出了一种荒漠机器人自动化种植系统,包括远程控制平台、机器人舱、机器人集群、基站,所述机器人舱内设有电源模块、储水模块、控制芯片、行驶通道、第一机械手臂、太阳能充电模块、外围传感器,所述机器人集群位于所述机器人舱内,并沿着所述行驶通道行驶至机器人舱外部;所述机器人集群包括用于种植工作的工作机器人、用于修复设备的修复机械人。
[0004] 优选的,所述工作机器人包括控制模块,所述控制模块上连接有充电模块、行驶模块、扫描模块、标记模块、存储模块、机械臂、无线发射模块、拓展传感器模块、导航模块,所述扫描模块用于扫描外部的种植环境及种植情况,并将信息存储于存储模块中,并通过无线发射模块发送至控制平台,所述机械臂用于摘取植物。
[0005] 优选的,所述行驶模块包括电力存储设备。
[0006] 优选的,所述扫描模块可以为高清摄像头及图像识别系统。
[0007] 优选的,所述修复机械人包括太阳能充电板、卫星通讯模块、第一机械手臂、扫描模块,电池及备用电池组、驱动模块。
[0008] 优选的,所述机器人舱内设有种子包,所述种子包包括植物幼苗和营养包,所述营养包包括营养液、营养土和营养壳。
[0009] 优选的,所述外围传感器包括移动红外传感器、温度传感器、信号接收模块、信号发射装置、定位模块、警示灯和报警器。
[0010] 一种荒漠机器人自动化种植方法,包括以下步骤:
[0011] S1:将机器人舱送至指定地点,为工作机器人添加区域规划及设定设备;
[0012] S2:机器人舱开启,工作机器人沿着行驶通道出舱,并运动至沙漠中,进行区域识别、扫描种植区域及环境,放置外围传感器;
[0013] S3:区域识别、扫描种植区域及环境后工作机器人回到机器人舱并由机器人舱再次修改工作机器人功能,添加种植相关组件,工作机器人通过种子组件携带种子包在种植区域进行种植工作;
[0014] S4:工作机器人种植后通过机器人舱修改对应组件完成植物的定期进行管护、采摘工作,工作机器人将收集的复制植物放入机器人舱内,并驱动机器人舱前往下一个工作地点再次开展上述操作。
[0015] 优选的,S2步骤中,工作机器人通过无线发射模块将扫描的信息通过机器人舱的基站传送至远程控制平台,所述远程控制平台可以通过机器人舱的基站对机器人舱、工作机器人、修复机械人进行远程操作。
[0016] 本发明提出的荒漠机器人自动化种植系统及其种植方法有以下有益效果:本系统通过设置机器人舱信息互动并实时调整工作机器人的运行状态完成在荒漠中自动种植工作,也可远程操控工作机器人,并且实时监控植物种植环境等因素,减少人力消耗,实现无人化种植。

附图说明

[0017] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0018] 图1为本发明的模块控制逻辑示意图;
[0019] 其中,1-远程控制平台,2-机器人舱,3-工作机器人。

具体实施方式

[0020] 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。
[0021] 如图1所示,包括远程控制平台1、机器人舱2、机器人集群、基站,所述机器人舱2内设有电源模块、储水模块、控制芯片、行驶通道、第一机械手臂、太阳能充电模块、外围传感器,所述机器人集群位于所述机器人舱2内,并沿着所述行驶通道行驶至机器人舱2外部;所述机器人集群包括用于种植工作的工作机器人3、用于修复设备的修复机械人。
[0022] 机器人舱2具备太阳能充电、蓄电功能、气象监测功能,卫星互联功能,局域网信号站功能,包含水存储、设备存储空间,具备机械臂及机械组件对自体和工作机器人3、应急修复机械人更改形态的功能,机器人舱2内的太阳能充电能够在日常中储存太阳能并转化为电能,当工作机器人3、修复机械人电能消耗完毕时,可进入机器人舱内进行充电。
[0023] 优选的,所述工作机器人3包括控制模块,所述控制模块上连接有充电模块、行驶模块、扫描模块、标记模块、存储模块、机械臂、无线发射模块、拓展传感器模块、导航模块,所述扫描模块用于扫描外部的种植环境及种植情况,并将信息存储于存储模块中,并通过无线发射模块发送至控制平台,所述机械臂用于摘取植物,优选的,所述行驶模块包括电力存储设备。
[0024] 优选的,所述扫描模块可以为高清摄像头及图像识别系统。
[0025] 优选的,所述修复机械人包括太阳能充电板、卫星通讯模块、第二机械手臂、扫描模块,电池及备用电池组、驱动模块。
[0026] 优选的,所述机器人舱2内设有种子包,所述种子包包括植物幼苗和营养包,所述营养包包括营养液、营养土和营养壳。
[0027] 优选的,所述外围传感器包括移动红外传感器、温度传感器、信号接收模块、信号发射装置、定位模块、警示灯和报警器。
[0028] 一种荒漠机器人自动化种植方法,包括以下步骤:
[0029] S1:将机器人舱2送至指定地点,为工作机器人3添加区域规划及设定设备;
[0030] S2:机器人舱2开启,工作机器人3沿着行驶通道出舱,并运动至沙漠中,进行区域识别、扫描种植区域及环境,放置外围传感器;
[0031] S3:区域识别、扫描种植区域及环境后工作机器人3回到机器人舱2并由机器人舱2再次修改工作机器人3功能,添加种植相关组件,工作机器人3通过种子组件携带种子包在种植区域进行种植工作;
[0032] S4:工作机器人3种植后通过机器人舱2修改对应组件完成植物的定期进行管护、采摘工作,工作机器人3将收集的复制植物放入机器人舱2内,并驱动机器人舱2前往下一个工作地点再次开展上述操作。
[0033] 优选的,S2步骤中,工作机器人3通过无线发射模块将扫描的信息通过机器人舱2的基站传送至远程控制平台1,所述远程控制平台1可以通过机器人舱2的基站对机器人舱2、工作机器人3、修复机械人进行远程操作。
[0034] 通过对各个机器人、机器人舱2及机器手臂行为进行编辑及远程操控达到集群自动化工作目的。机器人将机器人舱2内的种子包种植在荒漠中,种子包通过自带营养液及配套营养包供给生长,机器人通过程序及远程超控收集生长出来的植物种子及枝条达到复制种植效果。机器人通过机器人舱2可以更换功能件,达到一机多用的效果。机器人舱2具备太阳能充电、储水、储物功能,机器人舱2同时具备根据远程指令和环境感应器的命令输入控制机器人舱2移动设备和机械设备进行移动及操作的能力。机器人集群包括工作机器人3,应急修复机械人,机器手臂。
[0035] 机器人舱2被放到指定地点后,通过机器人舱2的机械手臂及机械设备为工作机器人3添加区域规划及设定设备,机器人舱2开启工作机器人3进出通道工作机器人3进行区域进行识别、扫描种植区域及环境,放置外围传感器。区域设定后工作机器人3回到机器人舱2并由机器人舱2再次修改工作机器人3功能,添加种植相关组件,工作机器人3通过种子组件携带种子包在种植区域进行种植工作,工作机器人3种植后通过机器人舱2修改对应组件完成植物的定期进行管护、采摘等工作。工作机器人3将收集的复制植物放入机器人舱2内,并驱动机器人舱2前往下一个工作地点再次开展上述操作。
[0036] 对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。