(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210739184.8 (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 江苏电子信息职业学院 地址 223005 江苏省淮安市经济技 术开发 区枚乘路3号 (72)发明人 汪海波　姜仲秋　汪连运　王志勃　 程乐　徐义晗　 (74)专利代理 机构 北京广溢知识产权代理有限 公司 16001 专利代理师 姜宇 (51)Int.Cl. H04L 67/12(2022.01) G16Y 10/05(2020.01) H04N 7/18(2006.01) G06V 20/40(2022.01)G06T 7/90(2017.01) G06T 7/13(2017.01) A01D 46/30(2006.01) (54)发明名称 基于智慧农业的动力机 械制造管理系统 (57)摘要 本发明公开了基于智慧农业的动力机械制 造管理系统， 包括数据信息采集模块、 信息分析 模块和智能管理模块， 所述数据信息采集模块用 于采集果棚内牛奶枣的具体状态数据图像信息， 所述信息分析模块用于分析果棚内牛奶枣与其 颜色相近的树叶或者其他遮挡物的轮廓和色度， 以及收集装置的具体信息， 所述智能管理模块用 于管理机械采摘装置的机械臂和收集装置的位 置， 所述数据信息采集模块和信息分析模块均与 智能管理模块电连接， 可以将牛奶枣棚内的果实 信息录入智慧农业数据库， 通过视频监控对图像 信息进行颜色分析和轮廓拟合， 找出可以采摘的 果实， 运用机械采摘装置进行采摘， 本发 明， 具有 实用性强和经济效益高的特点。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115134384 A 2022.09.30 CN 115134384 A 1.基于智慧农业的动力机械制造管理系统， 包括数据信息采集模块、 信息分析模块和 智能管理模块， 其特征在于： 所述数据信息采集模块用于采集果棚内牛奶枣 的具体状态数 据图像信息， 所述信息 分析模块用于分析果棚内牛奶枣与其颜色相近的树叶或者其他遮挡 物的轮廓和色度， 以及收集装置的具体信息， 所述智能管理模块用于管理机械采摘装置的 机械臂和收集装置的位置， 所述数据信息采集模块和信息 分析模块均与智能管理模块电连 接。 2.根据权利要求1所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述数 据信息采集模块包括智慧农业数据库模块、 视频图像监控模块和超声波测距单元， 所述智 慧农业数据库模块用于存储检测到的牛奶枣棚内信息， 所述图像监控模块用于采集牛奶枣 棚内果树的图像、 颜色信息， 所述超声波测距单元用于测量机械臂采摘时， 收集装置与果 实 之间的距离， 所述视频图像监控模块和超声波测距单元均与智慧农业数据库模块电连接， 所述视频图像监控模块包括轮廓 拟合子模块和激光探测子模块， 所述轮廓 拟合子模块用于 提取监控视频中的果 实和树叶轮廓， 所述激光探测子模块用于探测牛奶枣棚内的果 实和树 叶颜色。 3.根据权利要求2所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述信 息分析模块包括轮廓 拟合对比子模块、 激光探测颜色对比子模块和收集装置位置度分析子 模块， 所述轮廓拟合单元用于将牛奶枣棚内果实与树叶的轮廓进行拟合对比区分， 所述激 光探测颜色对比模块用于将牛奶枣棚内的果 实与树叶的颜色进行探测区分， 所述收集装置 位置度信息用于根据测量机械臂与果 实的采摘距离 分析果实掉落的最大安全距离， 所述收 集装置位置度分析模块与超声 波测距单 元电连接 。 4.根据权利要求3所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述智 能管理模块包括客户端子模块、 机械臂管理子模块和收集装置管理子模块， 所述客户端子 模块用于将所有信息传输至客户端便于及时检查管理， 所述机械臂管理子模块用于根据检 测分析出的果实具体位置对机械臂的具体运作进 行管理， 所述收集装置管理子模块用于根 据对采摘后的果 实掉落位置对收集装置的具体位置进 行管理， 所述机械臂管理子模块和收 集装置管理子模块均 与客户端子模块电连接 。 5.根据权利要求4所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述数 据信息采集模块的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤S1： 建立智慧农业数据库， 将牛奶枣棚内果实、 树叶的基本图像信息以及采摘时的 果实与收集装置间的安全距离储 存在智慧农业数据库内； 步骤S2： 在牛奶枣棚内铺设环形轨道， 将视频图像监控模块置于牛奶枣树的环形轨道 的机械采摘装置上， 根据各子模块拟合 果实、 树叶的外 部轮廓和表皮颜色信息； 步骤S3： 将超声波测距单元置于机械采摘装置的收集装置上， 根据实时情况测量待采 摘的果实与收集装置之间的最大安全距离； 步骤S4： 视频图像监控模块和超声波测距单元所采集的数据同步上传至智慧农业数据 库模块， 用于后续 提取分析。 6.根据权利要求5所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述信 息分析模块的运行 方法主要包括以下步骤： 步骤A1： 轮廓拟合对比子模块根据轮廓拟合子模块对待采摘的果实区域进行一次探权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115134384 A 2测， 通过对果实进行轮廓拟合分析， 与遮挡物作出对比区分； 步骤A2： 激光探测颜色对比模块根据激光探测子模块在轮廓对比分析的基础上通过的 颜色度进行对比分析， 与其 他遮挡物进行区分； 步骤A3： 收集装置位置度分析子模块根据超声波测距单元测量到的果实与收集装置之 间的安全距离， 实时计算出机械采摘装置在进 行采摘时各个位置的果实与收集装置之 间的 距离， 反馈 到智能管理模块对收集装置的正确位置进行分析。 7.根据权利要求6所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述步 骤A2进一步包括以下步骤： 步骤A21： 通过安装激光测色仪， 对棚内未采摘区域进行二次探测， 利用激光对物体颜 色进行探测； 步骤A22： 利用激光器将激光发射到物体表面， 物体表面形成的光束在反射到接收器， 根据接收器接收到物体的感光度和反射亮度的不同， 将物体的感光度和反射亮度 精确的还 原成对应的颜色； 步骤A23： 将激光探测到的结果传输至智能管理模块， 通过机械臂管理子模块对未被采 摘的果实进行二次处 理。 8.根据权利要求7所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述步 骤A3进一 步包括以下步骤： 步骤A31： 设置待采摘果实与机 械采摘装置的收集装置之间的最大安全距离为h； 步骤A32： 在收集装置上安装测距仪， 实时对待采摘的果实与收集装置进行超声波测 距； 步骤A33： 其实际距离L具体公式为： 式中L为测量的距离高度； C为超声波在空气中的传播速度； T为测量距离传播的时间 差， 即发射到 接收时间数值的一半； 机械采摘装置的收集装置在进行采摘时需要移动的距离S为： S＝L‑h 步骤A34： 将计算出的移动距离传输至智能管理模块， 通过收集装置管理子模块进行控 制移动。 9.根据权利要求8所述的基于智慧农业的动力 机械制造管理系统， 其特征在于： 所述智 能管理模块的主 要运行方法主要包括以下步骤： 步骤B1： 智能管理模块根据接收到的信息分析模块分析过的信息， 同步传输至客户端 子模块； 步骤B2： 机械臂管理子模快在接收到信息分析模块分析出的结果后， 机械采摘装置同 步进行采摘， 采摘完毕后进行复检， 根据复检情况对机 械采摘装置进行 管理； 步骤B3： 收集装置在机械臂采摘的同时根据计算出的果实与收集装置之间的安全距离 自动调整其高度。 10.根据权利要求9所述的基于智慧农业的动力机械制造管理系统， 其特征在于： 所述 步骤B2进一 步包括以下步骤：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115134384 A 3