[发明专利]基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人

权利要求书

1.一种基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人，其特征在于所述的农业移动机器人包括摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、控制器、电机驱动模块、运动电机和工作电机，摄像头、二维码识别模块、通讯模块、温度传感器、湿度传感器、电机驱动模块均与控制器相连，电机驱动模块与运动电机、工作电机相连；

所述的二维码识别模块读取位于农业作业区域的二维码，获得二维码所在位置的坐标信息和模式信息，进行农业移动机器人的定位；所述的模式信息为二维码所在区域附近的作物种类编号；

所述的摄像头用于获得作物图像，所述的温度传感器、湿度传感器用于获取温度信息和湿度信息，所述的通讯模块用于接收用户的操作指令，所述的控制器的决策模型是随机森林模型，控制器根据摄像头获得的作物图像得到虫斑级别和植物干湿级别，对于虫斑情况，先进行边缘提取、再进行二值化处理，用虫斑和植物颜色区别来区分开虫斑和植物叶子，最后进行膨胀运算和腐蚀运算得到虫斑占叶子的面积比例，其对应为虫斑级别，作为模型输入；

对于植物干湿情况，则由图片中植物的颜色分类，经过灰度值处理后，获得植物干湿级别作为模型输入；

并以虫斑级别、植物干湿级别、温度信息和湿度信息为输入信息，选择模型，并输出作业类别，并通过电机驱动模块驱动电机实行对应的作业。

2.根据权利要求1所述的基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人，其特征在于所述的二维码识别模块读取的二维码信息包含六个元素(x₀,y₀,m₀,n₀,z₀,p₀)，其中(x₀，y₀)代表着当前二维码在农田直角坐标系中的坐标，而m₀、n₀、z₀、p₀分别表示以该坐标点为原点的直角坐标系的四个象限中的作物种类编号。

3.根据权利要求2所述的基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人，其特征在于所述的农业移动机器人设定如下路径规则，机器人优先向X坐标靠近再向Y坐标靠近，在路径不需要转弯时，移动机器人保持惯性向前；即设移动机器人所在的位置坐标为(x₀,y₀,m₀,n₀,z₀,p₀)，通过通讯模块得知作业目的地坐标为(x_d,y_d,m_d,n_d,z_d,p_d)，其地理坐标变化过程如下：移动机器人由坐标(x₀,y₀)先移动到(x_d,y₀)，再移动到(x_d,y_d)。

4.根据权利要求1所述的基于随机森林和二维码识别的农业移动机器人，其特征在于所述移动机器人的工作模式包括全局遍历监视农作物模式和指向区域农业作业模式；其中全局遍历监视农作物模式是让移动机器人进行全局巡视，使得移动机器人直接从一个坐标，遍历所有坐标进行决策判断，是否作业行为，在需要的地方进行农业操作；

其中指向区域农业作业模式通过通讯模块输入的特例单一编码形式为：(x_d,y_d,m_d,D)，其中(x_d,y_d)表示目的地坐标，m_d表示对象作物编码；D表示作业行为操作，则移动机器人根据指令去其坐标处，然后根据读取的坐标确定四周作物方向，控制摄像头面向的作物为m_d,判断是否需要D操作，如果需要则进行，不需要则停止工作等待下一个指令。