[发明专利]一种拔草装置、农田智能拔草机器人

权利要求书

1.一种拔草装置，其特征在于：包括第一滚筒和第二滚筒，所述第一滚筒和第二滚筒分别固定连接于第一轴和第二轴上，所述第一轴两端设有主动轮，所述第二轴两端设有从动轮，所述主动轮和从动轮相互啮合并固定设置于齿轮箱中，所述第一滚筒和第二滚筒上设有粘性软体材料，所述拔草装置通过所述第一滚筒和第二滚筒的反向转动拔除杂草。

2.如权利要求1所述的一种拔草装置，其特征在于，所述第一滚筒和第二滚筒之间的间距可调。

3.如权利要求1所述的一种拔草装置，其特征在于，所述拔草装置还包括驱动电机，所述驱动电机通过转轴驱动所述主动轮转动。

4.如权利要求1所述的一种拔草装置，其特征在于，所述拔草装置还包括三轴机械手连接装置，所述三轴机械手连接装置包括底座、第一轴电机、第一杆、第二轴电机、第二轴、第二杆、第三轴电机、第三轴、第三杆和连接机构，所述底座上设有第一轴电机，所述第一轴电机用于驱动第一杆在XY平面转动，所述第一杆与第二杆通过第二轴电机连接，所述第二轴电机用于驱动第二杆在ZY平面转动，所述第二杆与第三杆通过第三轴和第三轴电机连接，所述第三轴电机用于驱动第三杆在ZY平面转动，所述第三杆通过连接机构与拔草装置相连。

5.一种智能拔草机器人，其特征在于：包括如权利要求1-4任一所述的拔草装置。

6.一种智能拔草机器人，其特征在于：包括车体，以及安装于车体上的主控系统、视觉识别系统、测距系统、太阳能供电系统、防撞系统、远程导航系统、行走机构、陀螺仪传感器、浮动驱动装置和如权利要求1-4任一所述的拔草装置；

所述视觉识别系统，被配置为通过对比形态特征对目标农作物进行识别，进而获得杂草坐标，并传递给主控系统；

所述测距系统，被配置为对两侧目标农作物进行扫描，并将扫描到的植株间距信息传递给主控系统；

所述太阳能供电系统，被配置将太阳能转换为电能，为拔草机器人提供动力需求；

所述防撞系统，被配置为检测撞击压力，并传递给主控系统；

所述远程导航系统，被配置为通过无线通信模块与远程控制器相连，通过远程控制器对拔草机器人进行远程操作；

所述行走机构，被配置为根据主控系统命令控制拔草机器人的运动路径；

所述陀螺仪传感器，被配置为实时检测底面平整度，并将偏移量传给主控系统；

所述浮动驱动装置，被配置为根据主控系统的命令对拔草机器人底盘及以上主体部分进行上下浮动，保证机器人底盘及以上主体部分时刻处于与地面水平线平行状态；

所述拔草装置，被配置为根据主控系统命令对杂草进行拔除；

所述主控系统，被配置为根据各系统的传递信息进行数据处理，并根据处理结果控制各系统运行。

7.如权利要求6所述的一种智能拔草机器人，其特征在于，所述视觉识别系统包括视觉采集装置和视觉处理器，所述视觉采集装置用于采集拔草机器人前方的视觉图像并传递给视觉处理器，所述视觉处理器通过视觉识别植物的形态特征，并与系统内存储的目标农作物的形态特征进行对比，采用排除法确定杂草，并将方位信息传给主控系统，所述主控系统根据杂草方位信息发出控制指令，控制拔草机器人行走至目标位置。

8.如权利要求6所述的一种智能拔草机器人，其特征在于，所述测距系统包括激光传感器，所述激光传感器安装于车体前端，并与主控系统相连，所述主控系统用于对激光传感器发送过来的植株间距进行判断，进而控制拔草装置伸入植株之间进行杂草拔除。

9.如权利要求6所述的一种智能拔草机器人，其特征在于，所述防撞系统包括防撞检测装置，所述防撞检测装置包括防撞杆及压力检测装置，所述防撞杆安装于车体前端并伸出车体，当防撞杆撞上物体后，压力检测装置检测撞击压力，并传送至主控系统，当压力超过设定值时，主控系统发出控制指令控制拔草机器人后退或转向。

10.如权利要求6所述的一种智能拔草机器人，其特征在于，所述浮动驱动装置包括步进电机、滚珠丝杠装置、剪叉式机械结构和支撑架，所述步进电机用于驱动滚珠丝杠装置旋转，所述滚珠丝杠装置用于将步进电机的旋转运动转化为平行于底盘的直线运动，所述剪叉式机械结构用于将直线运动转化为上下运动，进而推动机器人底盘及本体上下浮动，实现机器人底盘及以上主体部分时刻处于与地面水平线平行的状态；

所述行走机构包括四个行走轮，所述行走轮为麦克纳姆轮，每个所述行走轮分别配有一个电机进行驱动。