[发明专利]一种太阳能除草机器人及其控制方法

权利要求书

1.一种太阳能除草机器人，其特征在于，包括：中控台、麦克纳姆轮、编码电机、并联多自由度执行机构、平台升高支架、机体搭载平台、太阳能板、蓄电池；

所述机体搭载平台的四角底部分别安装有四根平台升高支架；

所述每根平台升高支架地底部安装有一个麦克纳姆轮，每个麦克纳姆轮由一个编码电机驱动；

所述机体搭载平台正下方安装有并联多自由度执行机构；

所述机体搭载平台上平面的后方两侧固定安装有太阳能板；

所述机体搭载平台前方安装有中控台；

所述中控台包括智能控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述并联多自由度执行机构，包括：第一执行器高度调节机构、第二执行器高度调节机构、第一主轴、第二主轴、末端执行器安装位、旋转电机、三组主传动杆、三组副传动杆、主轴转向电机、执行器位置角度调节结构；

所述主轴转向电机转动带动第一主轴和第二主轴旋转并调整角度；

所述主轴转向电机转动带动第一执行器高度调节机构、第二执行器高度调节机构并驱动副传动杆带动末端执行器安装位进行升降运动；

所述执行器位置角度调节机构下安装有三组旋转电机，所述每组旋转电机带动对应的每组主传动杆和副传动杆运动，并对末端执行器安装位进行角度调节。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述副传动杆与所述末端执行器安装位的边沿进行连接，各个连接点位置关于所述末端执行器安装位的中点中心对称；所述末端执行器为安装位为圆环形用以安装除草执行部件。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述机体搭载平台下方还安装有包含多个LED灯珠的光源组；LED灯珠所述均匀分布在搭载平台下。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述太阳能板连接光源转换器、传感器、升压稳压电路和透镜耦合系统；所述太阳能板收集的电能经控制器向所述蓄电池充电；所述蓄电池的电能通过逆变器向除草机器人的各个部件提供电源。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述中控台安装在所述机体搭载平台；

所述中控台上设置有调节按键和LED显示屏幕。

7.根据权利要求3所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，还包括识别摄像头，所述识别摄像头安装在所述并联多自由度执行机构中固定于除草执行部件上。

8.一种太阳能除草机器人控制方法，基于如权利要求1-7任一所述的一种太阳能除草机器人，其特征在于，所述方法包括：

基于深度神经网络识别技术构建杂草识别系统；

在除草机器人操作系统中开启实时定位和地图构建；

获取除草机器人的除草执行部件当前的位置、距离、环境信息数据；

在除草机器人操作系统中绘制栅格地图，并利用SLAM算法和RGB-D的深度摄像头的视觉里程计进行环境感知，融合生成三维点云地图；

基于RTK-GNSS技术在路径构成回路时对所述三维点云地图进行矫正，计算所述机器人路径；

计算除草机器人当前位置并匹配三维点云地图中的坐标，根据给定的目标点位置，控制智能除草机器人运动至目标位置；

除草机器人在行走过程中，所述识别摄像头采集实时数据并传输到中控台，中控台捕捉到与所述杂草识别系统特征相符的杂草时，确定杂草所在位置，并将所述杂草所在位置数据回传至中控台；

中控台发布控制指令给所述并联多自由度执行机构，控制所述三个旋转电机驱动所述执行器位置角度调节结构转过相应的角度，将所述除草执行部件移动到除草工作需要的工作位置，并执行除草操作，同时中控台控制所述编码电机停止转动以使得麦克纳姆轮停止转动，机器人静止，至除草动作完成；

当一处的除草动作完成时，所述并联多自由度执行机构恢复到初始位置，除草机器人继续行进，继续采集下一处杂草数据。