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一种农业移动机器人的硬件平台

阅读：176发布：2021-02-24

IPRDB可以提供一种农业移动机器人的硬件平台专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种农业移动机器人的硬件平台,包括电源模块、电机驱动模块、通讯模块、主控单元模块、传感器模块和图像拍摄器；所述电机驱动模块和传感器模块分别与电源模块电连接；所述电机驱动模块、图像拍摄器和传感器模块分别通过通讯模块与主控单元模块电连接。本发明的农业移动机器人的硬件平台，设计了视觉导航硬件平台，并通过视觉导航软件平台进行了模拟农作物行路径跟踪实验，结果显示机器人能稳定地跟踪农作物行导航路径。，下面是一种农业移动机器人的硬件平台专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：包括电源模块、电机驱动模块、通讯模块、主控单元模块、传感器模块和图像拍摄器；所述电机驱动模块和传感器模块分别与电源模块电连接；所述电机驱动模块、图像拍摄器和传感器模块分别通过通讯模块与主控单元模块电连接。

2.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述电源模块包括电源管理模块，及与电源管理模块电连接的电源供电模块；所述电源供电模块由两块铅酸蓄电池串联而成。

3.根据权利要求2所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：每块所述铅酸蓄电池其电压为12V。

4.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述电机驱动模块包括两个24V配有光电编码器和减速器的直流有刷伺服电机；两所述直流有刷伺服电机分别驱动一轮子和智能运动驱动板卡。

5.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述通讯模块为RS232串口通讯模块。

6.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述主控单元模块包括计算机或手机。

7.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述传感器模块包括数字电子罗盘。

8.根据权利要求1所述的农业移动机器人的硬件平台，其特征在于：所述图像拍摄器为CCD摄像头。

说明书全文

一种农业移动机器人的硬件平台

技术领域

[0001] 本发明涉及一种农业移动机器人的硬件平台，属于农业自动化技术领域。

背景技术

[0002] 随着农业机械的广泛普及，农业生产规模的扩大，科学技术的不断发展，农业生产正逐步向现代化农业方向发展；农业作业环境的恶劣、作业任务的繁重、农药化肥的不合理的利用造成对环境的污染以及有毒物体对人体造成的伤害已成为制约农业发展的主要障碍，越来越多的人希望从繁重的农业生产中解脱出来，造成劳动力的短缺，这种种现象正促使着农业生产发生着变革.精细农业，农业生产自动化、无人化应运而生，而要实现农业生产自动化就需要能代替人类完成部分或全部农业作业任务的智能农业机械或农业机器人；而我国的农业人口众多，人均占有土地资源较少，长期以来一直保持着小块土地种植模式，造成了大量资源的浪费或不合理的利用，严重制约了我国农业高科技的发展，特别是农业机器人的发展；随着我国经济的发展，农村劳动力大量转移，以及国家政策的导向作用将使得我国广泛开展农业生产自动化的研究成为可能。

发明内容

[0003] 为解决上述问题，本发明提出了一种农业移动机器人的硬件平台，设计了视觉导航硬件平台，并通过视觉导航软件平台进行了模拟农作物行路径跟踪实验，结果显示机器人能稳定地跟踪农作物行导航路径。

[0004] 本发明的农业移动机器人的硬件平台，包括电源模块、电机驱动模块、通讯模块、主控单元模块、传感器模块和图像拍摄器；所述电机驱动模块和传感器模块分别与电源模块电连接；所述电机驱动模块、图像拍摄器和传感器模块分别通过通讯模块与主控单元模块电连接。

[0005] 进一步地，所述电源模块包括电源管理模块，及与电源管理模块电连接的电源供电模块；所述电源供电模块由两块铅酸蓄电池串联而成。

[0006] 再进一步地，每块所述铅酸蓄电池其电压为12V。

[0007] 进一步地，所述电机驱动模块包括两个24V配有光电编码器和减速器的直流有刷伺服电机；两所述直流有刷伺服电机分别驱动一轮子和智能运动驱动板卡。

[0008] 进一步地，所述通讯模块为RS232串口通讯模块。

[0009] 进一步地，所述主控单元模块包括计算机或手机。

[0010] 进一步地，所述传感器模块包括数字电子罗盘。

[0011] 进一步地，所述图像拍摄器为CCD摄像头。

[0012] 本发明与现有技术相比较，本发明的农业移动机器人的硬件平台，设计了视觉导航硬件平台，并通过视觉导航软件平台进行了模拟农作物行路径跟踪实验，结果显示机器人能稳定地跟踪农作物行导航路径。

附图说明

[0013] 图1是本发明的整体结构示意框图。

[0014] 附图中各部件标注为：1-电源模块，2-电机驱动模块，3-通讯模块，4-主控单元模块，5-传感器模块，6-图像拍摄器，7-电源管理模块，8-电源供电模块，9-直流有刷伺服电机，10-智能运动驱动板卡。

具体实施方式

[0015] 如图1所示，本发明的农业移动机器人的硬件平台，包括电源模块1、电机驱动模块2、通讯模块3、主控单元模块4、传感器模块5和图像拍摄器6；所述电机驱动模块2和传感器模块5分别与电源模块1电连接；所述电机驱动模块2、图像拍摄器6和传感器模块5分别通过通讯模块3与主控单元模块1电连接。

[0016] 所述电源模块1包括电源管理模块7，及与电源管理模块7电连接的电源供电模块8；所述电源供电模块8由两块铅酸蓄电池串联而成。

[0017] 每块所述铅酸蓄电池其电压为12V。

[0018] 所述电机驱动模块2包括两个24V配有光电编码器和减速器的直流有刷伺服电机9；两所述直流有刷伺服电机9分别驱动一轮子（未图示）和智能运动驱动板卡10。

[0019] 所述通讯模块3为RS232串口通讯模块。

[0020] 所述主控单元模块4包括计算机或手机。

[0021] 所述传感器模块5包括数字电子罗盘。

[0022] 所述图像拍摄器6为CCD摄像头。

[0023] 本发明的农业移动机器人的硬件平台，电源模块是机器人的动力来源，负责向两驱动轮电机和其它电子模块提供能量；电源管理模块主要负责蓄电池电量的监控和显示、通过DC-DC模块把24V的电压变换成电子器件或板卡所需要的电压，以保证电路正常工作；电机驱动模块中两个驱动电机的运动状态决定了机器人的速度和方向；从动轮设计成万向轮结构，主要作用是支撑移动机器人和随驱动轮的运行状态的改变而改变机器人的运动状态；
通讯模块是负责上位机和下位机之间数据的交换，主要采用RS232串口通讯的方式完成；上位机将控制信息发送到驱动电机的控制板卡，驱动板卡负责电机的运动控制；从而将决策和控制分离开，实现模块化设计；
主控单元模块负责信息的采集和处理和决策，并将控制信号通过通讯模块和下位机控制板卡进行通讯；
传感器模块是机器人实现智能控制的不可缺少的环节，它主要收集机器人周围环境的信息以及机器人自身的运动状态信息，经适当的处理后供机器人决策系统使用；本发明采用的传感器主要有一套负责采集机器人周围环境信息的全景视觉系统和负责辅助确定机器人运动方向的数字电子罗盘。

[0024] 上述实施例，仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
硬件环路-专利编号CN1473294A	2020-05-13	441
混合硬件-专利编号CN110363856A	2020-05-11	1012
硬件装置-专利编号CN102782695A	2020-05-11	543
硬件环路-专利编号CN1503941A	2020-05-12	863
硬件复位-专利编号CN101859171B	2020-05-12	241
硬件装置-专利编号CN102782695B	2020-05-13	893
硬件环路-专利编号CN1471667A	2020-05-13	1035
硬件检测-专利编号CN110832556A	2020-05-11	544
硬件管理-专利编号CN107533436A	2020-05-12	157
硬件环路-专利编号CN100380316C	2020-05-11	171

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