[发明专利]一种轮距和地隙可调的大田作物冠层信息采集机器人

权利要求书

1.一种轮距和地隙可调的大田作物冠层信息采集机器人，包括感知模块(100)、车体固定机构(2)、车体滑动机构(3)、轮距调节模块(4)、地隙调节模块(5)、后轮行驶机构(7)和前轮转向机构(8)，其特征在于，感知模块(100)安放在车体固定机构(2)上，轮距调节模块(4)、地隙调节模块(5)、后轮行驶机构(7)与前轮转向机构(8)均安装在车体固定机构(2)的下方，轮距调节模块(4)通过驱动车体滑动机构(3)相对于车体固定机构(2)的移动以调节轮距尺寸，地隙调节模块(5)用于调节地隙尺寸，后轮行驶机构(7)用于实现机器人的行驶功能，前轮转向机构(8)用于实现前轮转向功能；

感知模块(100)包括双目相机信息采集机构、GNSS定位模块(103)、决策控制器(104)、感知控制器(105)和蓄电池(106)，双目相机信息采集机构包括双目相机支架(101)、高精度双目相机(102)和相机连接架(107)，其中，双目相机支架(101)固定安装在车体固定机构(2)上，相机连接架(107)固定连接在双目相机支架(101)上，高精度双目相机(102)安装在双目相机支架(101)上，高精度双目相机(102)与感知控制器(105)连接，高精度双目相机(102)将采集到的信号数据传输给感知控制器(105)；

感知控制器(105)与决策控制器(104)相互通信；

根据外界环境的变化，决策控制器(104)控制机器人及时调整状态以适应外界环境的变化，增加信息采集机器人的适用灵活性；

GNSS定位模块(103)与感知控制器(105)相连，GNSS定位模块(103)为信息采集机器人提供定位导航，传递信息采集机器人的位置信息；

感知控制器(105)采用NX SUB开放板作为作物冠层信息处理的核心，将双目相机采集的外界信息传递给感知控制器(105)，感知控制器(105)根据双目相机采集到的作物冠层信息进行处理，提取作物行线，用于机器人巡迹的依据；同时，感知控制器(105)将会与NX SUB开放板进行串口通信，根据大田作物的种植情况及时通过决策控制器(104)发出控制信号调整机器人的轮距和地隙，使机器人能够及时调整状态以适应外界环境的变化，从而实现机器人的自动巡迹；

轮距调节模块(4)包括横向电推杆(401)、横向电推杆安装座(402)、水平直线滑动模组A(403)、电推杆顶杆支撑座(404)、滑轨轨道(405)和水平直线滑动模组B(407)，其中，

车体固定机构(2)既充当感知模块(100)的载物平台，也作为轮距调节模块(4)的一部分，实现一物多用；

水平直线滑动模组A(403)与水平直线滑动模组B(407)相互平行且分别设置于车体固定机构(2)的左右两侧；

水平直线滑动模组A(403)与水平直线滑动模组B(407)里面均安装有滑轨轨道(405)，车体滑动机构(3)通过滑轨轨道(405)搭载在车体固定机构(2)上；

横向电推杆安装座(402)固定连接在车体滑动机构(3)上，电推杆顶杆支撑座(404)安装在车体固定机构(2)上；

横向电推杆(401)一端通过横向电推杆安装座(402)安装在车体滑动机构(3)上，另外一端通过电推杆顶杆支撑座(404)安装在车体固定机构(2)上；

当进行轮距调节时，决策控制器(104)向横向电推杆(401)发送电信号，横向电推杆(401)运动带动车体滑动机构(3)在滑轨轨道(405)上向左运动，而车体固定机构(2)始终不动，从而实现车体滑动机构(3)相对于车体固定机构(2)的相对运动，进一步的实现了轮距调节；

地隙调节模块(5)包括垂向电推杆(501)、地隙调节L型安装座(502)、竖直导向杆座A(503)、竖直导向杆体A(504)、竖直导向杆座B(505)、竖直导向杆体B(506)、上层支撑梁(507)、下层支撑梁A(601)、下层支撑梁B(602)、下L型连接板(603)和上L型连接板(604)，

两侧的上层支撑梁(507)分别通过螺栓固定安装在车体固定机构(2)和车体滑动机构(3)上；

竖直导向杆体A(504)与竖直导向杆体B(506)的一端分别套在竖直导向杆座A(503)与竖直导向杆座B(505)里面，另一端分别与下层支撑梁A(601)或者下层支撑梁B(602)固定连接；

竖直导向杆座A(503)与竖直导向杆座B(505)的上端通过螺栓固定连接上层支撑梁(507)；

垂向电推杆(501)设有结构完全相同的两组，对称布置在左右两侧；

垂向电推杆(501)的一端通过地隙调节L型安装座(502)螺栓固定在上层支撑梁(507)上，另外一端通过下L型连接板(603)固定在下层支撑梁A(601)上；下L型连接板(603)和上L型连接板(604)通过螺栓连接在下层支撑梁A(601)上，下L型连接板(603)和上L型连接板(604)起到加固连接的作用，稳定下层支撑梁A(601)；

当进行高度调节时，决策控制器(104)给垂向电推杆(501)发送电信号，由于垂向电推杆(501)两端都固定，所以当垂向电推杆(501)运动时，驱动竖直导向杆体A(504)与竖直导向杆体B(506)相对竖直导向杆座A(503)与竖直导向杆座B(505)做伸缩运动，从而实现高度调节；由于左右两侧对称且结构完全相同，在此过程中，两侧的垂向电推杆(501)以相同的速度和时间进行工作，从而有保证左右两侧高度调节一致，不会发生倾斜。