一种自动避障智能除草机器人_CN209560367U
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( 57 )摘要 本实 用新型公 开了一 种自 动避障 智能除 草
机器人 ，包括 ：载体车 ；除 草粉碎装置 ；视觉检测 装置，用于对区域内的植物类别进行识别判断 ； 避障 装置 ，用于 确定 周边障 碍物的 位置 ；处理控 制器，所述处理控制器接收视觉检测装置和避障 装置的数据信息，并与载体车的驱动系统以及除 草粉碎装置连接 ；供电 模块 ；其中 ，所述避障装置 包括红外传感器检测模块、激光测距模块和超声 波避障模块。优点为：首先，利用类型不同的传感 器采集载体车周围环境信息，及时将障碍物信号 传递给处理控 制器 ，及时 做出反应 ，提高了除 草 机器人的灵敏度和工作效率；其次 ，增加的视觉 检测装置通过图像采集和视觉处理 ，能够对农作 物和杂草高效区分，有效降低农业成本及损耗。
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CN 209560367 U
说 明 书
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一种自动避障智能除草机器人
技术领域 [0001] 本实用新型涉及智能除草设备，尤其是涉及一种自动避障智能除草机器人。
背景技术 [0002] 农业在我国生产发展中一直占据重要地位，但由于受到地形地势等因素的影响， 农业机械自 动化的程度仍有待提高 ，现有的除 草技术依旧以 人工除 草和化学除 草为主 ，人 工除 草耗时长 ，大大降 低了人类劳动的效率 ，已 逐渐被淘汰 ；而化学除 草易留下农药残留 ， 存在安全隐患，长期使用也会对土地造成一定的污染。 [0003] 目前我国农业上使用的除草机绝大多数还需依靠人力操作，而随着自动化技术的 迅速发展 ，目前国内外都在对智能化除草机器人开展深入研究 ，现有技术下的除草机器人 以 机器视觉判断 农作物的边界 ，只适 用于理想化环境 ，无法应 用于具有复 杂地形 和情况多 变的实际生活。
代理人 柏尚春
(51)Int .Cl . G05D 1/02(2006 .01) A01D 43/08(2006 .01) G08C 17/02(2006 .01) H02J 7/35(2006 .01)
(10)授权公告号 CN 209ຫໍສະໝຸດ Baidu60367 U (45)授权公告日 2019.10.29
( 54 )实用新型名称 一种自动避障智能除草机器人
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920083215 .2
(22)申请日 2019 .01 .18
(73)专利权人 南京信息工程大学 地址 210044 江苏省南京市江北新区宁六 路219号
(72)发明人 张静怡 苗国英 李刚
(74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204
实用新型内容 [0004] 实用新型目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型公开了一种适应于复杂地 形及多变除草环境的自动避障智能除草机器人。 [0005] 技术方案：本实用新型所述的自动避障智能除草机器人，包括： [0006] 载体车； [0007] 除草粉碎装置，所述除草粉碎装置位于载体车的车底； [0008] 视觉检测装置，所述视觉检测装置位于载体车上，用于对区域内的植物类别进行 识别判断 ； [0009] 避障装置，所述壁障装置位于载体车上，用于确定周边障碍物的位置； [0010] 处理控制器，所述处理控制器接收视觉检测装置和避障装置的数据信息，并与载 体车的驱动系统以及除草粉碎装置连接； [0011] 供电模块； [0012] 其中，所述避障装置包括红外传感器检测模块、激光测距模块和超声波避障模块。 [0013] 载体车通过视觉检测装置对区域内的植物类别进行识别判断，根据需要选择前进 路径，在选择的前进路径行驶过程中通过避障装置对载体车周边包括静态动态的障碍物与 其的 距离进行实时检 测 ，检 测数据反应给处理控 制器 ，当检 测载体车与障 碍物的 距离小于 安全距离时，则控制载体车的驱动系统进行避让。 [0014] 进一步的，所述视觉检测装置包括照明、相机、图像采集卡、视觉处理器和环境监 测模块，能自动对杂草和农作物进行识别判断。 [0015] 进一步的，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与处理控制器连接，当避障装 置测得障碍物与载体车的距离小于预设值，处理控制器则控制声光报警模块工作。 [0016] 进一步的，所述红外传感器检测模块设置于载体车的四角；所述激光测距模块设 置于载体车的四周；所述超声波避障模块设置于载体车的车头和车尾。其中，所述超声波避
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
CN 209560367 U
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权 利 要 求 书
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1 .一种自动避障智能除草机器人，其特征在于，包括： 载体车 (1) ； 除草粉碎装置(2) ，所述除草粉碎装置(2)位于载体车 (1)的车底； 视觉检测装置(3) ，所述视觉检测装置(3)位于载体车(1)上，用于对区域内的植物类别 进行识别判断； 避障装置，所述避障装置位于载体车(1)上，用于确定周边障碍物的位置； 处理控制器(5) ，所述处理控制器(5)接收视觉检测装置(3)和避障装置的数据信息，并 与载体车(1)的驱动系统以及除草粉碎装置(2)连接； 供电 模块(7) ； 其中 ，所述避障 装置包括红外传感器检测模块 (401) 、激光 测距模块 (402) 和超声波避 障模块(403)。 2 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述视觉检测装置 (3)包括照明、相机、图像采集卡、视觉处理器和环境监测模块。 3 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：还包括声光报警模块 (6) ，所述声光报警模块(6)与处理控制器(5)连接，当避障装置测得障碍物与载体车(1)的 距离小于预设值，处理控制器(5)则控制声光报警模块(6)工作。 4 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述红外传感器检测 模块(401)设置于载体车(1)的四角；所述激光测距模块(402)设置于载体车(1)的四周；所 述超声波避障模块(403)设置于载体车(1)的车头和车尾。 5 .根据权利要求4所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述超声波避障模块 (403)与载体车(1)通过舵机连接固定实现角度变化。 6 .根据权利要求3所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述处理控制器(5) 与除草粉碎装置(2)、视觉检测装置(3)、避障装置、声光报警模块(6)以及载体车(1)的驱动 系统采用无线连接。 7 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述供电模块(7)为 充电锂电池并连接有太阳能电池板。
机器人 ，包括 ：载体车 ；除 草粉碎装置 ；视觉检测 装置，用于对区域内的植物类别进行识别判断 ； 避障 装置 ，用于 确定 周边障 碍物的 位置 ；处理控 制器，所述处理控制器接收视觉检测装置和避障 装置的数据信息，并与载体车的驱动系统以及除 草粉碎装置连接 ；供电 模块 ；其中 ，所述避障装置 包括红外传感器检测模块、激光测距模块和超声 波避障模块。优点为：首先，利用类型不同的传感 器采集载体车周围环境信息，及时将障碍物信号 传递给处理控 制器 ，及时 做出反应 ，提高了除 草 机器人的灵敏度和工作效率；其次 ，增加的视觉 检测装置通过图像采集和视觉处理 ，能够对农作 物和杂草高效区分，有效降低农业成本及损耗。
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说 明 书
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一种自动避障智能除草机器人
技术领域 [0001] 本实用新型涉及智能除草设备，尤其是涉及一种自动避障智能除草机器人。
背景技术 [0002] 农业在我国生产发展中一直占据重要地位，但由于受到地形地势等因素的影响， 农业机械自 动化的程度仍有待提高 ，现有的除 草技术依旧以 人工除 草和化学除 草为主 ，人 工除 草耗时长 ，大大降 低了人类劳动的效率 ，已 逐渐被淘汰 ；而化学除 草易留下农药残留 ， 存在安全隐患，长期使用也会对土地造成一定的污染。 [0003] 目前我国农业上使用的除草机绝大多数还需依靠人力操作，而随着自动化技术的 迅速发展 ，目前国内外都在对智能化除草机器人开展深入研究 ，现有技术下的除草机器人 以 机器视觉判断 农作物的边界 ，只适 用于理想化环境 ，无法应 用于具有复 杂地形 和情况多 变的实际生活。
代理人 柏尚春
(51)Int .Cl . G05D 1/02(2006 .01) A01D 43/08(2006 .01) G08C 17/02(2006 .01) H02J 7/35(2006 .01)
(10)授权公告号 CN 209ຫໍສະໝຸດ Baidu60367 U (45)授权公告日 2019.10.29
( 54 )实用新型名称 一种自动避障智能除草机器人
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )实 用新型专利
(21)申请号 201920083215 .2
(22)申请日 2019 .01 .18
(73)专利权人 南京信息工程大学 地址 210044 江苏省南京市江北新区宁六 路219号
(72)发明人 张静怡 苗国英 李刚
(74)专利代理机构 南京苏高专利商标事务所 (普通合伙) 32204
实用新型内容 [0004] 实用新型目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型公开了一种适应于复杂地 形及多变除草环境的自动避障智能除草机器人。 [0005] 技术方案：本实用新型所述的自动避障智能除草机器人，包括： [0006] 载体车； [0007] 除草粉碎装置，所述除草粉碎装置位于载体车的车底； [0008] 视觉检测装置，所述视觉检测装置位于载体车上，用于对区域内的植物类别进行 识别判断 ； [0009] 避障装置，所述壁障装置位于载体车上，用于确定周边障碍物的位置； [0010] 处理控制器，所述处理控制器接收视觉检测装置和避障装置的数据信息，并与载 体车的驱动系统以及除草粉碎装置连接； [0011] 供电模块； [0012] 其中，所述避障装置包括红外传感器检测模块、激光测距模块和超声波避障模块。 [0013] 载体车通过视觉检测装置对区域内的植物类别进行识别判断，根据需要选择前进 路径，在选择的前进路径行驶过程中通过避障装置对载体车周边包括静态动态的障碍物与 其的 距离进行实时检 测 ，检 测数据反应给处理控 制器 ，当检 测载体车与障 碍物的 距离小于 安全距离时，则控制载体车的驱动系统进行避让。 [0014] 进一步的，所述视觉检测装置包括照明、相机、图像采集卡、视觉处理器和环境监 测模块，能自动对杂草和农作物进行识别判断。 [0015] 进一步的，还包括声光报警模块，所述声光报警模块与处理控制器连接，当避障装 置测得障碍物与载体车的距离小于预设值，处理控制器则控制声光报警模块工作。 [0016] 进一步的，所述红外传感器检测模块设置于载体车的四角；所述激光测距模块设 置于载体车的四周；所述超声波避障模块设置于载体车的车头和车尾。其中，所述超声波避
权利要求书1页 说明书3页 附图1页
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权 利 要 求 书
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1 .一种自动避障智能除草机器人，其特征在于，包括： 载体车 (1) ； 除草粉碎装置(2) ，所述除草粉碎装置(2)位于载体车 (1)的车底； 视觉检测装置(3) ，所述视觉检测装置(3)位于载体车(1)上，用于对区域内的植物类别 进行识别判断； 避障装置，所述避障装置位于载体车(1)上，用于确定周边障碍物的位置； 处理控制器(5) ，所述处理控制器(5)接收视觉检测装置(3)和避障装置的数据信息，并 与载体车(1)的驱动系统以及除草粉碎装置(2)连接； 供电 模块(7) ； 其中 ，所述避障 装置包括红外传感器检测模块 (401) 、激光 测距模块 (402) 和超声波避 障模块(403)。 2 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述视觉检测装置 (3)包括照明、相机、图像采集卡、视觉处理器和环境监测模块。 3 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：还包括声光报警模块 (6) ，所述声光报警模块(6)与处理控制器(5)连接，当避障装置测得障碍物与载体车(1)的 距离小于预设值，处理控制器(5)则控制声光报警模块(6)工作。 4 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述红外传感器检测 模块(401)设置于载体车(1)的四角；所述激光测距模块(402)设置于载体车(1)的四周；所 述超声波避障模块(403)设置于载体车(1)的车头和车尾。 5 .根据权利要求4所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述超声波避障模块 (403)与载体车(1)通过舵机连接固定实现角度变化。 6 .根据权利要求3所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述处理控制器(5) 与除草粉碎装置(2)、视觉检测装置(3)、避障装置、声光报警模块(6)以及载体车(1)的驱动 系统采用无线连接。 7 .根据权利要求1所述的自动避障智能除草机器人，其特征在于：所述供电模块(7)为 充电锂电池并连接有太阳能电池板。