项目背景:传动的农业机械除草方式在功耗上不断提升,化学除草影响了人类健康饮食,同时人工成本不断增加,基于全球节能减排的环境下,AI智能除草机器人得到广泛应用。
主要工作情况:以Arduino为程序控制系统,利用Solidworks三维造型软件设计模型,利用Ansys对模型进行动力学和静力学分析,设计一台智能除草机器人。借助直线型坐标系导轨进行定位,采用除草刀片除草。主要由驱动系统控制后轮前进后退以及双轴联动、再由传感器检测系统去对植株检测定位、以及时间补偿系统三部分组成,基于Arduino系统平台编程,进而连接传感器 去感知环境从而影响环境的 除草机器人。
主要结构设计为平面四杆设计,立方体结构,中间部分为双轴提供足够的活动空间,让其能以最优的作业姿态不断调节高度,此外机器人拥有6个电机、四轮驱动、前后摄像头,可根据田垄与垄沟的地形,进行编程设计机器人的行走路线;其次运用机器视觉传感器,对农作物进行精准定位;最后通过3个导轨控制动臂上的除草刀片装置,从而完成队杂草精准清除。
创新点:(1)直角机器人进行空间定位,通过高清摄像头对作物的实时抓捕,确定工作范围,准确清除杂草。(2)使用三齿菱型旋转刀片,确保对杂草根部的有效清除。(3)采用高清摄像头对作物进行识别抓捕,并通过在刀片部位和机架部位安装的高清摄像头达到准确识别的目的。
项目产生的专利:已受理实用新型专利和发明专利。