1.智能棉芽打顶系统,包括车本体,其特征在于:
还包括计算机、参数检测模块、行走避障控制模块、定位模块(10)、避障检测模块以及至少1个打顶组件;在每个打顶组件中,所述打顶组件包括主动光三目传感器模块(6)、机械臂控制模块(7)以及机械臂(8);
所述参数检测模块检测车本体的转向角度、位移、行驶速度以及偏移角度,并将检测结果输入至各机械臂控制模块(7);所述定位模块(10)为行走避障控制模块提供车本体的位置定位信息;所述避障检测模块为行走避障控制模块提供车本体行进过程中的障碍物信息;所述行走避障控制模块根据位置定位信息和障碍物信息控制车本体的行进和转向;各主动光三目传感器模块(6)获取外部棉株枝叶的图像信息,输入至计算机进行处理,所述计算机提取外部棉芽的三维坐标信息所对应的芽顶位置,并将芽顶位置输入至与主动光三目传感器模块(6)对应的机械臂控制模块(7);所述机械臂控制模块(7)根据参数检测模块提供的检测结果和计算机提取的芽顶位置控制对应的机械臂(8)运行,完成棉芽打顶作业;
所述车本体包括敞篷(17);
以车本体行进方向为参照,所述敞篷(17)覆盖了各个打顶组件的前部、后部和顶部;
在所述敞篷(17)的顶部设有太阳能电池板(171);所述太阳能电池板(171)将太阳能转换为电能,为系统供电;
以车本体行进方向为参照,在所述敞篷(17)的前部和后部均设有电控变色膜(172),并在敞篷(17)内为电控变色膜(172)设置感光模块、补光模块和电压控制模块;感光模块感测外部阳光的光照强度,并将光照强度信息输入至电压控制模块中,电压控制模块根据光照强度信息向电控变色膜(172)发送电压,通过电压改变电控变色膜(172)的透光率,以改变敞篷(17)内的光强;当敞篷(17)内的光强较弱时,电压控制模块启动补光模块进行补光,增强敞篷(17)内的光强;
还设有远程监控模块;所述远程监控模块与行走避障控制模块双向连接。
2.根据权利要求1所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
还包括行进驱动模块(3)和转向驱动模块(4);
所述车本体包括行进组件和转向组件;
所述行走避障控制模块控制所述行进驱动模块(3)的运行,再通过行进组件控制所述车本体的行进;所述行走避障控制模块控制所述转向驱动模块(4)的运行,再通过转向组件控制所述车本体的转向。
3.根据权利要求2所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
所述车本体还包括至少2个后轮(2);
所述行进组件包括前轮(1)、前轮中轴(12)和链条(13);
在所述行进驱动模块(3)的驱动下,作用力通过链条(13)传至前轮中轴(12),进而控制前轮(1)的行进;
所述转向组件控制前轮(1)的转向;
所述参数检测模块包括1个转向传感器和至少3个滚动编码器,所述滚动编码器的数量与前轮(1)和后轮(2)的数量之和相同;在所述转向组件上安装转向传感器,在前轮中轴(12)上安装1个滚动编码器,在每个后轮(2)的中轴上分别安装1个滚动编码器。
4.根据权利要求1所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
所述车本体还包括2个机翼,所述2个机翼分别为左机翼(11)和右机翼(5);在所述左机翼(11)安装有至少3个打顶组件;所述右机翼(5)也安装有至少3个打顶组件,且所述左机翼(11)和右机翼(5)上的打顶组件的数量相同。
5.根据权利要求4所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
所述参数检测模块包括2个陀螺仪;所述2个陀螺仪分别为左机翼陀螺仪和右机翼陀螺仪;所述左机翼陀螺仪安装在左机翼(11)上,检测所述左机翼(11)的上下偏移角度;所述右机翼陀螺仪安装在右机翼(5)上,检测所述右机翼(5)的上下偏移角度;所述左机翼陀螺仪和右机翼陀螺仪的检测结果输入至机械臂控制模块(7)。
6.根据权利要求1所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
所述避障检测模块包括至少3个激光雷达(14);在前轮(1)的正前方、每个后轮(2)的正前方各安装1个激光雷达(14),各个激光雷达检测到的信息输入至行走避障控制模块中。
7.根据权利要求1所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
在每个打顶组件中,所述机械臂(8)包括水平导轨(81)、第一垂直导轨(82)、第二垂直导轨(83)、第一水平驱动电机(84)、第二水平驱动电机(85)、第一垂直驱动电机(86)、第二垂直驱动电机(87)以及2个带刀片切割电机(88);在所述第一垂直导轨(82)的底端安装1个带刀片切割电机(88),在所述第二垂直导轨(83)的底端安装1个带刀片切割电机(88);
在所述机械臂控制模块(7)的控制下,所述第一水平驱动电机(84)带动所述第一垂直导轨(82)在所述水平导轨(81)上平移;在所述机械臂控制模块(7)的控制下,所述第二水平驱动电机(85)带动所述第二垂直导轨(83)在所述水平导轨(81)上平移;在所述机械臂控制模块(7)的控制下,所述第一垂直驱动电机(86)带动所述第一垂直导轨(82)上下移动;在所述机械臂控制模块(7)的控制下,所述第二垂直驱动电机(87)带动所述第二垂直导轨(83)上下移动;在所述机械臂控制模块(7)的控制下,所述带刀片切割电机(88)运转,切割外部棉芽。
8.根据权利要求1所述的智能棉芽打顶系统,其特征在于:
在每个打顶组件中,所述主动光三目传感器模块(6)安装在对应的机械臂(8)的前上方;
所述主动光三目传感器模块(6)包括RGB摄像头(61)、第一结构光接收头(62)、第二结构光接收头(63)以及红外光源(64);所述红外光源(64)向外部棉株枝叶发出预设波长的红外光,所述第一结构光接收头(62)和第二结构光接收头(63)接收反射光;所述第一结构光接收头(62)接收到的反射光、所述第二结构光接收头(63)接收到的反射光以及所述RGB摄像头(61)拍摄的图像信息均输入至计算机。