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绿谷守望者-田间人工智能巡检机器人
- 作品编号:2024A4065
- 所属领域:A3智能田间管理农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:黑龙江科技大学
- 所在院/系:机械工程学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:样机
- 制作成本估算:0.42万元
作品简介:
2024 双会倡导科技助农,我们团队着眼于科技助农,提高田间管理效率,在此背景下研发了我们的田间自动巡
检机器人。该机器人基于 CNN 视觉神经网络,采用 YOLO V 10 s 模型,通过对 2000 张作物病虫害照片进行训练获
得权重数据,并可在 ubuntu 系统环境下,在树莓派 5 的硬件环境内本地高效率运行,能自动、高效识别农作物病害。4-ROS 激光雷达自主巡航技术让机器人自主规划巡检路径、避开障碍。其在机械结构上,独特的螺旋推进式车轮配合 4 个电推杆,配合团队自主编写的地形适应算法,保证机器人在复杂地形稳定行驶。车体底盘与 4-DOF机械臂组成机器人组合执行系统,实现机器人全系统间的配合运作。我们将数据综合汇总处理与机器人本地分离。实现双端均可低负载高效率运行。
主要创新点:
1. 结构创新:螺旋推进式车轮与主动自适应地盘有机结合的设计,增强机器人在复杂田间地形的适应性和稳定性,确保巡检顺利。
2. 控制创新:采用双核心控制,以树莓派 5 和树莓派 4B为驱动,分别进行高算力运算和底盘及动力控制,使算力均匀分布,保障机器人稳定运行,提高巡检效率和准确性。
3. 创意创新:结合 CNN 视觉神经网络模型、SLAM 激光雷达等技术,实现自主规划路径、数据传输,为田间管理
智能化助力
技术关键和主要技术指标:
关键技术:
1.ROS 1 激光雷达:为机器人提供高精度的环境感知,是实现自主导航和避障的关键。它能精确探测周边物体的距离、位置等信息,构建出详细的环境地图,如同给机器人装上了敏锐的“眼睛”
2.YOLO V 10 s 视觉识别:具有卓越的图像识别能力。针对农作物的各种特征进行精准识别,无论是健康状态还是病害情况都能进行准确判断,为田间巡检提供可靠依据。
3.自主研发的机械臂控制算法:让机械臂动作更加精准、灵活。可根据不同的任务需求,完成诸如样本采集等复杂动作。
4.自主设计的自适应地形算法:采用电推杆与团队自研传感器地形算法相配合,实现机器人在复杂地形上的平缓稳定行进,保证了机器人工作环境的稳定,以及携带各项设备的正常运作。
设计理念:我们致力于打造一款高度智能化的田间机器人,具备自主规划导航,识别处理,以及全车智能化。旨在提高巡检效率和质量,减轻人工负担,以科技助力农业生产,让农业管理朝着自动化、精准化方向发展
推广应用价值:
我们的田间巡检机器人具有极高的推广应用价值。它集自动驾驶、图像识别、数据分析处理、远程监管和靶向防治等功能于一体,使农田管理实现自动化、智能化。能迅速反馈田间各种状况,包括病虫害、灌溉排水等信息。其高性能、低能耗的特点,可高效替代人力,大幅降低人工成本,提高作业效率,解决耕种管收中的管理难题。无论是大型农场还是个体农户,都能借此提升田间管理水平,促进农业生产发展。
作品视频:
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