1.一种基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,包括机身(8)、图像采集系统、仿生行走机构、控制系统、供电系统和打顶系统(7);
所述机身(8)外部两侧均设有两组仿生行走机构;所述打顶系统位于机身(8)上部;
所述供电系统分别与图像采集系统、仿生行走机构、控制系统和打顶系统连接;
所述图像采集系统用于采集田埂线和作物信息,并传递给控制系统;
所述控制系统分别与图像采集系统、仿生行走机构和打顶系统连接,控制系统根据图像采集系统采集的田埂线信息进行路径规划,并控制仿生行走机构行走;控制系统根据图像采集系统采集的作物信息控制打顶系统(7)进行打顶作业;
所述仿生行走机构包括行走电机(10)、第一连杆机构、第二连杆机构、第一缓冲机构、第二缓冲机构和脚板(24);
所述行走电机(10)安装在机身(8)上且与第一连杆机构连接;所述第一连杆机构安装在机身(8)的侧边、且与第二连杆机构连接;所述第一缓冲机构一端与机身(8)连接,另一端与第一连杆机构连接;所述第二缓冲机构一端与机身(8)连接,另一端与第二连杆机构连接;所述脚板与第二连杆机构连接;
所述第一连杆机构包括摇杆(14)、连杆(13)和第一连接板(17);所述摇杆(14)一端安装在机身(8)上、且与行走电机(10)连接,另一端与连杆(13)的一端连接;连杆(13)的另一端与第一连接板(17)的一端连接,第一连接板(17)的另一端与机身(8)连接;
所述第二连杆机构包括第三滑块(20)、第三滑块台(21)、第二连接板(23)和第三连接板(22);所述第二连接板(23)一端与连杆(13)和第一连接板(17)相连,另一端与脚板(24)和第三连接板(22)一端相连;所述第三连接板(22)另一端与第三滑块台(21)相连,所述第三滑块台(21)与第三滑块(20)一端连接,第三滑块台(21)与第三滑块(20)能够相对滑动;
所述第三滑块(20)另一端与第一连接板(17)连接;
所述第一缓冲机构包括第一滑块(15)和第一滑块台(16);第一滑块(15)一端与机身(8)连接,另一端与第一滑块台(16)的一端相连;第一滑块台(16)另一端与第一连接板(17)连接;第一滑块(15)和第一滑块台(16)能够相对滑动;
所述第二缓冲机构包括第二滑块(18)和第二滑块台(19);第二滑块(18)一端与机身(8)连接,另一端与第二滑块台(19)的一端相连;第二滑块台(19)另一端与第二连接板(23)连接;第二滑块(18)和第二滑块台(19)能够相对滑动。
2.根据权利要求1所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述图像采集系统包括RGB‑D传感器相机(1);所述RGB‑D传感器相机(1)用于采集前方田埂和作物图像并传输给控制系统。
3.根据权利要求2所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述打顶系统(7)包括支撑架(30)、滚珠丝杆装置(31)、自动伸缩装置(32)和切割装置;
所述支撑架(30)安装在机身(8)的上部;所述滚珠丝杆装置(31)安装在支撑架(30)上;
自动伸缩装置(32)安装在滚珠丝杆装置(31)上,能够沿滚珠丝杆装置(31)上下移动;所述步进电机(34)安装在自动伸缩装置(32)上,切割装置包括切割刀(33)和步进电机(34),步进电机(34)的输出轴与切割刀(33)的刀轴连接,能够驱动切割刀(33)旋转。
4.根据权利要求3所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述图像采集系统还包括高光谱仪;所述高光谱仪用于采集作物上害虫信息并传输给控制系统;所述打顶系统(7)还包括喷雾装置,喷雾装置包括喷头(35)和药剂箱(11);喷头(35)安装在自动伸缩装置(32)上,药剂箱(11)安装在机身(8)内部;喷头(35)与药剂箱(11)连接,控制系统根据光谱仪采集作物上的害虫信息控制喷头(35)的作业。
5.根据权利要求4所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述控制系统包括图像处理器(2)、电机驱动器(3)和工控机(4);
所述图像处理器(2)分别与RGB‑D传感器相机(1)、高光谱仪和工控机(4)连接,图像处理器(2)用于接受RGB‑D传感器相机(1)和高光谱仪的图像数据,对图像数据处理,识别田埂线与作物及害虫信息,并传递给工控机(4);
所述工控机(4)分别与图像处理器(2)和电机驱动器(3)连接,工控机(4)接受图像处理器(2)信号,工控机(4)根据田埂线信息进行路径规划,并控制电机驱动器(3)驱动行走电机(10)行走;工控机(4)根据作物信息控制自动伸缩装置(32)和步进电机(34)进行打顶作业;
工控机(4)根据害虫信息控制喷头(35)的作业。
6.根据权利要求5所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述控制系统还包括服务器(12);所述服务器(12)分别与工控机(4)和手机客户端连接,用于接受手机客户端的信号并将工控机(4)的机器信息传输给手机客户端。
7.根据权利要求1所述的基于仿生行走机构的田间管理装置,其特征在于,所述供电系统包括锂电池组(5)和太阳能板(6);锂电池组(5)和太阳能板(6)安装在机身(8)上;锂电池组(5)与太阳能板(6)连接。