[发明专利]一种智能农业机器人云控制系统及方法有效
申请号: | 201910489190.0 | 申请日: | 2019-06-06 |
公开(公告)号: | CN110308753B | 公开(公告)日: | 2021-05-04 |
发明(设计)人: | 刘成良;林洪振;李彦明;贡亮;黄亦翔;雷军波 | 申请(专利权)人: | 上海交通大学 |
主分类号: | G05D27/02 | 分类号: | G05D27/02 |
代理公司: | 上海恒慧知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31317 | 代理人: | 张宁展 |
地址: | 200240 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 智能 农业 机器人 控制系统 方法 | ||
1.一种智能农业机器人云控制系统,其特征在于,包括智能终端模块、协议解析模块、智能云端模块以及智能服务模块;其中:
所述智能服务模块,用于向智能云端模块上传作业任务;
所述智能云端模块,用于对输入的作业任务进行决策,并生成调度信息经协议解析模块输出至智能终端模块;同时通过协议解析模块接收智能终端模块反馈的作业数据,并根据作业数据调整作业计划通过协议解析模块输出至智能服务模块;
所述智能终端模块,用于根据调度信息执行作业任务,并将作业数据经协议解析模块上传至智能云端模块;
所述智能终端模块包括互联通信单元、智能感知单元、边缘计算单元、现场控制单元和智能农机单元;其中:
所述互联通信单元,用于实现智能终端模块、协议解析模块与智能云端模块之间的通信连接;
所述智能感知单元,布置在智能农机单元上,包括农机运行状态传感器和环境信息传感器,用于感知农机运行状态和环境状况;
所述边缘计算单元,用于对传感器数据进行预处理,并将处理后的数据上传至智能云端模块;
所述现场控制单元,根据智能云端模块的调度信息控制智能农机单元执行作业任务;
所述协议解析模块包括协议特征库单元和智能比对解析单元;其中:
所述协议特征库单元,用于存储传输协议数据流特征;
所述智能比对解析单元,用于对比上传的数据与协议特征库单元中的协议数据流特征,并在判断出协议类型后将数据解析为统一格式后传输;
所述智能云端模块包括:数据库、知识库和智能决策单元;其中:
所述数据库,包括智能控制算法库和农机管控数据库,所述智能控制算法库用于存储智能控制算法;所述农机管控数据库用于存储智能终端信息和农田环境信息;
所述知识库,包括功能软件生成库和远程运维模型库,所述功能软件生成库用于存储开发工具;所述远程运维模型库用于存储针对不同农业环境的远程运维模型;
所述智能云端模块接收所述智能服务模块的作业任务,在参考所述知识库的远程运维模型库和所述数据库的智能控制算法库和农机管控数据库的情况下,使用所述智能控制算法库中的不同控制算法对作业任务进行模拟计算,得到这项作业任务使用不同控制算法下的工作时间和工作质量,并将工作时间和工作质量作为计算结果输出至智能决策单元;
所述智能决策单元,用于比对不同控制算法的模拟计算结果,也就是工作时间和工作质量,并从中选择一个最优的调度信息进行使用;
所述智能服务模块包括智能客户端单元、智能运维单元、机群调度单元、设备管理单元和资源管理单元;其中:
所述智能客户端单元,提供管理客户端,用于输入作业任务;
所述智能运维单元,根据智能云端模块对智能终端模块反馈的作业数据的分析,提醒用户对智能终端模块进行维修保养;
所述机群调度单元,通过智能客户端单元实现用户对智能终端模块的调度;
所述设备管理单元,通过智能客户端单元监控智能终端模块的运行状态;
所述资源管理单元,根据智能云端模块中存储的农田环境信息,对农田资源进行管理。
2.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制系统,其特征在于,所述智能终端模块还包括如下任意一项或任意多项:
-所述互联通信单元,对数据进行分类整理,并按设定计划进行发送;
-所述现场控制单元,通过驱动器控制智能农机单元进行具体的动作;
-所述农机运行状态,至少包括:位置、姿态、速度、方向、燃油油量或电量、功率、冷却液温度中的任意一项或任意多项;
-所述环境状况,至少包括:温度、湿度、光照、土壤养分信息、周边障碍物信息中的任意一项或任意多项;
-所述边缘计算单元,对传感器数据进行预处理,至少包括:判断、数据清洗、脱敏、轻量深度报解析、数据缓存、上线同步、数据压缩中的任意一项或任意多项。
3.根据权利要求1所述的智能农业机器人云控制系统,其特征在于,所述智能云端模块还包括如下任意一项或任意多项:
-所述智能终端信息,至少包括:数据指令传输协议、能够完成的作业任务类型、农机机身尺寸规格、农机额定功率中的任意一项或任意多项;
-还包括机器学习单元,所述机器学习单元用于存储已生成的调度信息,为智能决策单元进行机器学习提供决策案例。
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