[发明专利]一种温室自动巡检平台的充电装置

说明书

技术领域

本发明属于设施农业机械领域，涉及一种给温室移动监测平台自动充电的技术。

背景技术

目前，随着温室向产业化、智能化的方向发展，为了实现对作物生长和环境信息的定时自动巡航监测，越来越多的检测装置搭载在移动监测平台上，以实现准确和高效的信息获取。基于移动监测平台温室信息采集监测系统通常采用锂电池等可充电电池供电，为了保障系统的正常巡航监测工作，需要定时进行充电作业，传统的人工定时充电费时费力，不仅增加劳动强度，且容易出现欠充或过充的现象，不仅影响电池的使用寿命，降低设备工作的可靠性，同时，劳动力成本的增加，也使温室经济效益有所下降。因此，如何在电量不足或是两次巡检任务的间歇，为移动监测平台进行及时可靠的充电，保障自动巡检任务的连续、可靠、顺利的实施，为温室环境调控提供及时的反馈信息，成为温室自动巡检平台的一个需要解决的关键问题。

在现有的有线接触式充电领域中，移动平台对充电座的定位一般通过视觉或激光测距传感器来探测。申请号201010576969.5的发明专利申请，公开了机器人智能充电装置及其自动充电方法，包括电源连接模块、移动模块、电池监控模块、外部影像采集模块、存储模块和主控模块。其中，主控模块在接收到充电请求信号后，控制外部影像采集模块采集机器人周围环境的图像，在采集的图像中搜索与外部电源插座参考图像相匹配的图像，判断是否存在外部电源插座；如存在，则计算该电源连接模块相对于外部电源插座的位置，控制移动模块驱动机器人向外部电源插座移动，使电源连接模块与外部电源插座对准并相互连接。该装置和方法能在电池电量不足时搜索外部电源插座完成电能补充；这种装置和方法要靠视觉搜索来定位电源插座，视觉搜索电源插座所走过的路程未知，，降低了机器人的工作效率，由于充电装置安装在机器人上，不仅增加了机器人的负重，也增加了不必要的电能负荷，导致系统欠电进一步加剧；当系统搜索充电插座时，机器人电源连接模块和插座之间的相对位置，对机器人的移动精度要求较高，由于外部电源插座一般是220V的交流电，且一直处于通电状态，在电源连接模块和插座对接调整时，会产生一定的摩擦和碰撞，因而存在一定的安全隐患。

申请号200810131384.5的发明专利申请，公开了一种“自动充电式自律移动机器人装置及其自动充电方法”，该装置在电池的余量不足或输入了充电命令时，接收红外线信号；微计算机根据从红外线信号接收装置接收的信号，检测出充电座的位置，控制移动行走；通过与连接端子进行接触而获得电能。这种和机器人分离的充电座设计有效的减轻了移动机器人的负载，提高了机器人的续航能力，但是这种充电座装置要求移动机器人无误差地移动到充电座，对机器人的接近充电座时的运动精度要就高，寻找充电座的装置和方法复杂，导致装置的成本大幅上升。

综上所述，现有的智能移动平台自动充电装置由于其装置和方法的局限性，难以满足温室作物生长及环境监测移动平台进行长时间无人干预定时自动巡航时，在巡航间隔时间，需自主快速返回充电区域，适时充电的需求；现有装置由于对移动平台的运动位置精度要求较高，且移动平台必须停在固定的充电点才能完成充电，因而当移动平台相对于充电装置出现位置偏差时，调整移动平台控制装置，并使移动平台上的充电端口和充电装置插头之间的相对位移接近于零不仅面临较大的技术困难，也是平台成本有较大的上升，且不能满足设施环境对安全防护和用电安全的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温室自动巡检平台的充电装置，以实现与温室移动监测平台充电端口的自动对接，完成充电任务，提高移动平台的工作效率。

为了解决以上技术问题，本发明的采用的具体技术方案如下：

一种温室自动巡检平台的充电装置，其特征在于包括：电源监测模块、信息传输模块、传感器模块、地面压力传感器模块、充电模块、信息接收模块、信息采集模块、控制模块、交直流转换模块和电源控制模块；

所述电源监测模块、信息传输模块和传感器模块安装在移动监测平台上；地面压力传感器模块固定在地坑内，上面装有平板，平板与地平面在同一水平面上；充电模块固定在地面，所述信息接收模块、信息采集模块、控制模块、交直流转换模块和电源控制模块分别安装在所述充电模块上方。

所述移动监测平台(25)上的电源监测模块包括12V锂电池(29)和工控机(30)，所述工控机(30)用于监测锂电池的电量。

所述信息传输模块为无线传输模块(32)，无线传输模块(32)与工控机(30)通过数据线连接，用于传输信息。