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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开一种智能田埂割草机器人结构及其自主导航、割草作业控制方法，包括机器人移动平台本体、机器人移动平台本体前端剪草装置、机器人移动平台本体两侧割草装置和感知决策与规划控制装置。本发明通过设计可以电动调节剪草装置和割草装置位置的田埂割草机器人，利用自主导航控制算法，采用锂电池驱动，实现狭窄田埂和田间宽幅高精度无人除草作业，提高农作物产量和品质，拓宽了同一设备的作业环境，降低种植人员的除草设备投入成本。相较于传统除草设备，结构小巧、操作灵活，智能化程度更高，除草效率大幅度提升，使用田埂割草机器人能极大程度上满足种植人员的除草需求，彻底代替耗时耗力的人工田埂除草作业。

主权项：1.一种智能田埂割草机器人结构，其特征在于，包括机器人移动平台本体、机器人移动平台本体前端剪草装置、机器人移动平台本体两侧割草装置和感知决策与规划控制装置：所述机器人移动平台本体包括橄榄球形轮毂电机5、橄榄球形轮毂电机弧形固定件7、机器人移动平台顶板18、轮毂电机21、轮毂电机固定件24、关节电机8和机器人支架12；所述橄榄球形轮毂电机5作为机器人移动平台本体前轮；所述橄榄球形轮毂电机弧形固定件7的左右两侧各切割有倒U型槽口，橄榄球形轮毂电机5的两侧转动轴分别放入橄榄球形轮毂电机弧形固定件7的倒U型槽口中，通过螺母固定；所述橄榄球形轮毂电机弧形固定件7的顶端抛光处理为平面，关节电机8的转子端通过螺孔与橄榄球形轮毂电机弧形固定件7的顶端固定；所述关节电机8的定子端通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述轮毂电机21有两个，轮毂电机21作为机器人移动平台本体后轮；所述轮毂电机固定件24有两个，轮毂电机固定件24的左右两侧各切割有倒U型槽口，轮毂电机21的两侧转动轴分别放入轮毂电机固定件24的倒U型槽口中，通过螺母固定；所述轮毂电机固定件24的顶端通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述机器人移动平台顶板18为铝板，位于橄榄球形轮毂电机弧形固定件7和关节电机8的定子端的上方，呈水平固定连接；所述机器人支架12通过螺孔和角件与机器人移动平台顶板18固定；所述剪草装置包括前置电动推杆6、电动除草剪4和电动除草剪固定板3；所述前置电动推杆6两端均为平底座，前置电动推杆6的底端通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定，前置电动推杆6的顶端通过螺孔与电动除草剪固定板3一端固定；所述电动除草剪4有四个，等距分布在电动除草剪固定板3的一端，通过螺孔与电动除草剪固定板3连接；所述电动除草剪固定板3通过前置电动推杆6的伸缩运动做升降运动，进而带动电动除草剪4同步运动；所述割草装置有两个，机器人移动平台本体两侧各一个，包括侧面电动推杆22、侧面电动推杆底端固定板19、侧面电动推杆顶端固定板23、合页铰链20、割草电机2和柔性打草头1；所述侧面电动推杆22顶端和底端均为圆孔接头，侧面电动推杆22底端固定板与机器人移动平台顶板18通过螺孔和角件垂直固定连接，在侧面电动推杆底端固定板19外侧中间位置垂直焊接有一个带圆孔的小铝片，侧面电动推杆22底端圆孔接头与侧面电动推杆底端固定板19外侧的小铝片圆孔同轴心连接，螺杆穿过圆孔，两端各放一个垫片，通过螺母固定，侧面电动推杆22底端可以以螺杆为轴心转动；在侧面电动推杆顶端固定板23外侧中间位置垂直焊接有两个带圆孔的小铝片，侧面电动推杆22顶端圆孔接头与侧面电动推杆顶端固定板23外侧的小铝片圆孔同轴心连接，螺杆穿过圆孔，两端各放一个垫片，通过螺母固定，侧面电动推杆22顶端可以以螺杆为轴心转动；所述合页铰链20为不锈钢材质，合页铰链20的一扇通过螺孔与侧面电动推杆底端固定板19连接，合页铰链20的另一扇通过螺孔与侧面电动推杆顶端固定板23连接，侧面电动推杆顶端固定板23可以以合页铰链20轴为轴心转动；所述割草电机2的定子端与侧面电动推杆顶端固定板23通过螺孔固定，割草电机2的转子端与柔性打草头1通过螺孔固定，使得柔性打草头1与割草电机2同步转动；所述柔性打草头1包括打草头外壳26和打草绳27，通过割草电机2带动柔性打草头1高速旋转；所述感知决策与规划控制装置包括三维激光雷达13、北斗定位RTK-GPS系统、深度相机组件9、电池15、中央处理器17、惯性测量模块16和控制箱11；所述三维激光雷达13位于机器人移动平台本体前端，通过螺孔平行固定在机器人支架12上方；所述北斗定位RTK-GPS系统包括GNSS高精度定位天线14和组合导航接收机10；所述GNSS高精度定位天线14位于机器人移动平台本体两侧，通过螺孔平行固定在机器人支架12上方；所述深度相机组件9包括RGB-D深度相机和相机支架，深度相机组件9有两个，一个深度相机组件9通过螺孔和角件固定在机器人移动平台本体前端，另一个深度相机组件9通过螺孔和角件固定在机器人移动平台本体后端；所述电池15为锂电池，安放在电池固定板上方，电池固定板通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述中央处理器17为微型计算机，中央处理器17周围有安装孔，中央处理器17通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述惯性测量模块16周围有安装孔，惯性测量模块16通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述组合导航接收机10与GNSS高精度定位天线14电连接，通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定；所述控制箱11为不锈钢材质，通过螺孔与机器人移动平台顶板18固定。

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百度查询： 江苏大学 一种智能田埂割草机器人结构及其自主导航、割草作业控制方法