(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 202210475572.X (22)申请日 2022.04.29 (71)申请人 南京农业大 学 地址 210031 江苏省南京市浦口区点将台 路40号 (72)发明人 汪小旵　陈彦宇　张晓蕾　施印炎　 李泽晟　林子阳　杨昊霖　童扬　 (74)专利代理 机构 南京先科专利代理事务所 (普通合伙) 32285 专利代理师 何静 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) B62D 55/06(2006.01) (54)发明名称 一种基于智慧农业的多重信息智能融合采 集研判决策机 器人及其使用方法 (57)摘要 本发明提供一种基于智慧农业的多重信息 智能融合采集研判决策机器人及其使用方法， 包 括为机器人提供驱动力的智能底盘， 智能底盘前 部安装水平超声波测距装置、 多位置多角度深度 图像采集系统、 智能识别系统、 北斗导航系统， 中 部安装高光谱多位置信息采集系统、 竖直超声波 测距装置， 后部安装土壤多重信息采集系统、 传 感器智能多级清洗系统、 能源智 能续供系统。 高 光谱多位置信息采集系统下方的智能底盘上安 装有用于信息采集存储、 分析诊断、 传输上传、 决 策控制的笔记本电脑。 本发明实现了无人导航、 智能采集、 智能识别分析、 智能分析诊断、 智能决 策控制， 实现了智 能化无人精准对靶作业， 作业 精度高、 误差小、 效率高， 促进了智慧农业的发 展。 权利要求书3页 说明书8页 附图9页 CN 114754822 A 2022.07.15 CN 114754822 A 1.一种基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其特征在于， 包括为 机器人提供行走驱动和作业 驱动的智能底盘 （9） ， 智能底盘 （9） 内部安装有工控机 （908） ， 前 部安装有水平超声波测距装置 （8） 、 多位置多角度深度图像采集系统 （6） 、 智能识别系统 （5） 、 北斗导航系统 （4） ， 中部安装有高光谱多位置信息采集系统 （3） ， 后部安装有土壤多重 信息采集系统 （11） 、 传感器智能多级清洗系统 （10） 、 能源智能续供系统 （1） ； 高光谱多位置 信息采集系统 （3） 下方的智能底盘 （9） 上安装有用于信息采集存储、 分析诊断、 传输上传、 决 策控制的笔记本电脑 （7） ； 高光谱多位置信息采集系统 （3） 、 北斗导航系统 （4） 、 智能识别系统 （5） 、 多位置多角度 深度图像采集系统 （6） 、 水平超声波测距装置 （8） 、 传感器智能多级清洗系统 （10） 、 土壤多重 信息采集系统 （1 1） 均与工控机 （908） 信号连接， 工控机 （908） 与笔记本电脑 （7） 信号连接 。 2.根据权利要求1所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述传感器智能多级清洗系统 （10） 包括安装在智能底盘 （9） 后部中间位置的自 动伸缩电缸 （1001） ， 自动伸缩电缸 （1001） 前部的伸缩杆上安装有清洗支架 （1002） ， 清洗支 架 （1002） 内自下而上依次安装有清洗滚刷 （1003） 、 清洗喷头 （1004） 、 烘干风机 （1005） ， 清洗 支架 （1002） 外侧安装有用于驱动清洗滚刷 （1003） 旋转的滚刷旋转伺服电机 （1007） 、 用于驱 动清洗喷头 （1004） 转动喷洗的喷头摆动伺服电机 （1006） ， 智能底盘 （9） 内安装有与清洗喷 头 （1004） 连接的清洗液存供装置 （907） 。 3.根据权利要求2所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述清洗支架 （1002） 顶部通过深度相机固定架 （1009） 安装有深度相机旋转电机 （1010） ， 深度相机旋转电机 （1010） 输出端与深度相机B （1008） 连接， 深度相机B （1008） 实时 监测清洗状态， 为清洗姿态的调整提供依据， 辅助判别清洗效果。 4.根据权利要求3所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述土壤多重信息采集系统 （11） 包括安装在智能底盘 （9） 后部的支撑固定架 （1101） ， 支撑固定架 （1101） 上部安装有两个伺服电机A （1102） ， 伺服电机A （1102） 输出端均 安装有驱动臂 （1103） ， 驱动臂 （1103） 另一端均通过连接机构 （1104） 与相应的连接臂 （1105） 连接， 连接臂 （1105） 另一端均通过连接销 （1108） 连接至传 感器固定座 （1107） ； 传感器固定 座 （1007） 下部安装有土壤多重信息采集传感器 （1109） ， 传感器固定座 （1107） 上部安装有伺 服电机B （1 106） ， 伺服电机B （1 106） 输出端与土壤多重信息采集传感器 （1 109） 连接 。 5.根据权利要求4所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述多角度深度图像采集系统 （6） 包括安装在智能底盘 （9） 前部的下固定板 （607） ， 下固定板 （607） 上竖直安装有升降支架 （608） ， 升降支架 （608） 顶部安装有智能识别 系统 （5） 和北斗导航系统 （4） ； 升降支架 （608） 侧壁通过轴连接的方式对称安装有两个旋臂A （606） ， 且旋臂A （606） 与微型伺服电机A （603） 连接， 旋臂A （606） 前部均通过轴连接的方式连 接有旋臂B （605） ， 且旋臂B （605） 与微型伺服电机B （602） 连接， 旋臂B （605） 前部均通过轴连 接的方式连接有旋臂C （609） ， 且旋臂C （609） 与微型伺服电机C （6010） 连接， 旋臂C （609） 前部 均安装有用于实现多位置多角度深度图像信息采集的深度相机A （6 01） 。 6.根据权利要求5所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述高光谱多位置信息采集系统 （3） 包括安装在智能底盘 （9） 中部的支架 （306） ， 支架 （306） 顶部平行安装有两条导轨 （302） ， 导轨 （302） 上安装有相应的滑块 （305） 和导轨驱权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114754822 A 2动电机 （301） ； 滑块 （305） 之间安装有高光谱相机固定架 （303） ， 高光谱相机固定架 （303） 上 安装有高光谱相机 （3 04） 。 7.根据权利要求6所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述两条导轨 （302） 上的导轨驱动电机 （301） 壳体上部分别安装有风向传感器 （2） 和风速传感器 （12） ， 高光谱相机固定架 （3 03） 下部安装有竖直超声 波测距装置 （13） 。 8.根据权利要求7所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述能源智能续供系统 （1） 包括安装在支撑固定架 （1101） 上的支撑架 （101） ， 支 撑架 （101） 上通过自动旋转装置 （103） 连接套装有太阳能采集板 （102） ； 自动旋转装置 （103） 包括外齿轮 （1031） 、 内齿轮 （1032） 、 固定套筒 （1034） ， 太阳能采集板 （102） 下部套筒内固定 安装有外齿轮 （1031） ， 固定套筒 （1034） 安装在支撑架 （101） 上， 内齿轮 （1032） 通过连接轴安 装在固定套筒 （1034） 顶部， 并与外齿轮 （1031） 啮合， 滑轮 （1033） 安装在内齿轮 （1032） 下部， 固定套筒 （1034） 内还安装有用于驱动太阳能采集板 （102） 自由转动的旋转驱动电机 。 9.根据权利要求8所述的基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人， 其 特征在于， 所述智能底盘 （9） 和能源智能续供系统 （1） 相互配套， 为机器人作业提供电能， 智 能底盘 （9） 包括机架 （903） ， 机架 （903） 箱体内的后部安装有两个行星减速机 （906） ， 行星减 速机 （906） 的输出轴均连接有驱动轮 （901） ， 机架 （903） 前部安装有两个从动轮 （902） ， 机架 （903） 下部的左右两侧均布有四组支重轮 （903） ， 履带 （905） 套装在驱动轮 （901） 、 从动轮 （902） 以及支重轮 （903） 上； 能源存供装置 （909） 安装在机架 （903） 箱体内的前部， 实时存储 能源智能续供系统 （1） 中太阳能转 化的能源。 10.一种权利要求9所述基于智慧农业的多重信息智能融合采集研判决策机器人的工 作方法， 其特 征在于， 包括如下 过程： 通过能源智能续供系统 （1） 将太阳能转换为电能并存储在能源存供装置 （909） 中， 为机 器人进行各项作业提供动力， 智能识别系统 （5） 与北斗导航系统 （4） 相互配合工作， 为机器 人的移动提供导航， 然后基于工控机 （908） 控制驱动轮 （901） 转动， 带动履带 （905） 运动， 机 器人在田间按照规划的路径行走检测， 在此过程中， 水平超声波测距装置 （8） 实时测量机器 人与植物的间距， 避免机器人在行 走时损伤作物； 机器人移动过程 中， 导轨驱动电机