CN110480644A - 一种基于uwb定位的猪场巡检机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构、超声波避障***、UWB定位***、监控摄像***以及主控制***；在检机器人巡检过程中，开启摄像头并调节摄像头高度和角度来进行视觉识别，采集巡检机器人猪的图像并进行猪生长情况的识别判断；另外，在巡检过程中，机器人开启氨气检测模块，检测环境中氨气的浓度；显示器实时显示氨气浓度、当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量，并将这些信息通过无线传输的方式发送给猪场的管理员。本发明的巡检机器人较现有装置显著提升行走的准确率，超声波自主测距可减弱机器人行走误差，提高机器人巡检过程的安全系数，实现安全快速智能巡检。
Description
技术领域
本发明涉及猪场智慧巡检技术领域，具体涉及一种基于UWB定位的猪场巡检机器人。
背景技术
当下规模化智慧猪场已经开始实际应用于中国各个省份，规模化猪场对监测人员要求高，需要对其进行消毒隔离，减少外部病菌进入猪场。
由于监测具体目标个体有明显差异、并且目标所在的环境也持续变化，因此对拍摄的要求很高。目标监测通常对目标动作即刻做出反应，因此巡检实时性也是应被满足的。
但在，实际应用中机器人无法在不同猪场中进行智慧巡检，其原因为目前使用的猪场巡检机器人无法在不同环境中实时调整，以便于应用于不同环境的猪场中。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，以提高猪场巡检过程中的数据处理效率和精确率。
为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：
一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构、超声波避障***、UWB定位***、监控摄像***以及主控制***，其中：
机器人本体包括底盘，底盘上方通过支架安装有支撑板，支撑板上方设置有立架；
减震行走机构包括设置在底盘底部四个角处的减震驱动轮，所述的减震驱动轮包括底架，底架的一侧设置有侧架，另一侧设置有减震弹簧；底架侧面安装有滚轮，并在底架上设置有电机座，电机座上安装第一驱动电机，及转向机构，第一驱动电机、转向机构与所述的滚轮连接；所述的侧架上设置有铰链，铰链以及所述的减震驱动轮均连接至底盘底部；
避障机构设置在底盘上方的四个角处，避障机构包括固定在底盘上的固定柱，固定柱上沿径向开设通孔，穿过通孔装配有滑杆，滑杆的前端固定有两个端部连接且相互垂直的避障挡板，每个避障挡板与其最接近的底盘的侧面平行；滑杆的后端设置有挡块，在挡块与固定柱之间的滑杆上套装有复位弹簧；
超声波避障***包括多个分布于底盘侧面的10个超声波模块，编号为A至J，其位置分别为：A在底盘前侧中部，B在底盘后侧中部，C在底盘前左侧，D底盘后左侧，E在底盘前右侧，F在底盘后右侧，G在底盘左前侧，H在底盘右前侧，I在底盘左后侧，J在底盘右后侧；
所述的UWB定位***包括设置在底盘上方的UWB定位标签，以及设置在猪场周围的四个基站；利用UWB定位技术，UWB定位标签与四个基站实时测距，根据测距结果求出机器人的空间位置，以达到定位目的；
监控摄像***包括升降架，升降架由设置在立架内部的升降驱动机构驱动；升降驱动机构包括设置在立架顶部、底部之间的丝杆以及多根光轴，其中，丝杆上设置有驱动板，在所述的支撑板底部设置第二驱动电机，第二驱动电机通过联轴器连接丝杆；所述的驱动板上开设螺纹孔，驱动板通过螺纹孔装配在丝杆上；所述的升降架的底板上设置有与驱动板连接的滑套，滑套套装在所述的光轴上；升降架的顶板上通过径向轴承安装有摄像头；所述的立架的前侧面上设置有显示器，支撑板上设置有氨气检测模块；
主控制***包括主控制器以及工控机，主控制器负责机器人的整体调控，所述的第一驱动电机、第二驱动电机、超声波模块、UWB定位标签、氨气检测模块、工控机、摄像头、显示器均与主控制器连接；工控机则用于对摄像头采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息。
进一步地，所述的主控制器内设置有避障算法，避障算法为：
机器人在行走时，通过超声波模块A获取前方最近的障碍物距离L1，如L1大于设定值，则认为前方没有障碍物，保持设定的巡检路线行走；当L3至L10中任意一个值发生变化时，则表明发生变化的位置存在障碍物，此时控制机器人暂停行走，然后使机器人的减震驱动轮转向，向存在障碍物所在位置的相反方向移动以避开障碍物，之后再使减震驱动轮转回原来的方向继续移动；
其中，所述的L3至L10，是指编号为C至J的超声波模块与其最接近的避障挡板的距离。
进一步地，所述的主控器内设置有UWB定位算法，UWB定位算法为：
机器人上的UWB定位标签实时接收四个基站的信号，测得与地面四个基站A1,A2,A3,A4的距离经滑动中值滤波后得到四个距离分别为R1,R2,R3,R4；通过三点定位算法来定位机器人相对于A1,A2,A3基站的平面坐标(X4,Y4)；
同理，计算机器人相对于A2,A3,A4基站的平面坐标(X1,Y1)、机器人相对于A1,A3,A4基站的平面坐标(X2,Y2)、机器人相对于A1,A2,A4基站的平面坐标(X3,Y3)；然后通过平均值来减少定位误差，则机器人最终的平面坐标(X,Y)为[X＝(X1+X2+X3+4)/4,Y＝(Y1+Y2+Y3+Y4)/4]；通过机器人的平面坐标修正机器人在巡检路线上的位置。
进一步地，所述的对摄像头采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息，包括：
(1)预先从猪场获取多张猪的照片，建立图像数据库；
(2)搭建深度学习框架，利用图像数据库中的图像训练卷积神经网络，保存训练好的网络模型；
(3)机器人在按照设定的巡检路线移动时，通过摄像头获取同一头猪在不同方向的图像并传递给工控机，在工控机中利用训练好的网络模型对图像进行识别，得到猪在不同方向上的轮廓，然后以此建立猪的三维模型，通过三维模型计算猪的体积，再乘以猪的平均密度得到猪的体重，从而判断猪的生长情况；最后将每个猪的生长情况进行保存。
进一步地，所述的机器人的巡检过程为：
将机器人运送到指定起点位置，通过设置多个节点来组成猪场巡检机器人的巡检路线；
机器人在行走过程中不断通过UWB定位算法获取当前机器人的位置并进行位置的优化；在经过猪场栏杆等细小障碍物区域时，利用避障机构、超声波避障***，通过避障算法来优化行走方向，避开细小障碍物；
检机器人巡检过程中，开启摄像头并调节摄像头高度和角度来进行视觉识别，采集巡检机器人猪的图像并进行猪生长情况的识别判断；另外，在巡检过程中，机器人开启氨气检测模块，检测环境中氨气的浓度；显示器实时显示氨气浓度、当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量，并将这些信息通过无线传输的方式发送给猪场的管理员。
本发明具有以下技术特点：
1.本发明的巡检机器人较现有装置显著提升行走的准确率，超声波自主测距可减弱机器人行走误差，提高机器人巡检过程的安全系数，实现安全快速智能巡检。
2.本发明的巡检机器人，结构简便、降低成本、性价比高、能够实现高精度定位且提供一套非常完整的算法结合，将巡检机器人工作流程中各节点串联起来，使整体工作流程更高效。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的侧视结构示意图；
图3为减震行走机构的结构示意图；
图4为避障机构的结构示意图；
图5为机器人通过栏杆区域时的示意图；
图6为机器人行走过程中避障测距的示意图；
图7为机器人进行UWB定位的示意图；
图8为机器人工作过程示意图。
图中标号说明：1滚轮，2转向机构，3电机座，4第一驱动电机，5侧架，6铰链，7减震弹簧，8底盘，9固定柱，10复位弹簧，11避障挡板，111滑杆，112避障机构，113挡块，12超声波模块，13主控制器，14UWB定位标签，15工控机，16氨气检测模块，17支撑板，18第二驱动电机，19联轴器，20丝杆，21立架，22光轴，23滑套，24驱动板，25升降架，26底板，27径向轴承，28顶板，29摄像头，30显示器。
具体实施方式
本发明公开了一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，如图1至图8所示，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构11、超声波避障***、UWB定位***、监控摄像***以及主控制***，其中：
1.机器人本体
机器人本体包括底盘8，底盘8上方通过支架安装有支撑板17，支撑板17上方设置有立架21；其中，底盘8底部用于安装减震行走机构，底盘8上方用于安装避障机构11、超声波避障***、UWB定位***以及主控制***等；而监控摄像***则安装在立架21上。本实施例中，所述的支架、立架21均为矩形框架结构。
2.减震行走机构
减震行走机构包括设置在底盘8底部四个角处的减震驱动轮，所述的减震驱动轮包括底架，底架的一侧设置有侧架5，另一侧设置有减震弹簧7；滚轮1安装在底架侧面，底架上设置有电机座3，电机座3上安装第一驱动电机4，及转向机构2，第一驱动电机4、转向机构2与所述的滚轮1连接；所述的侧架5上设置有铰链6，铰链6以及所述的减震弹簧7均连接至底盘8底部。
本方案中设计的减震行走机构中，包含四个减震驱动轮，减震驱动轮采用活动式连接方式与底盘8连接，即一方面通过具有一定转动自由度的铰链6连接底盘8，另一方面则通过减震弹簧7连接。滚轮1由第一驱动电机4驱动，转向机构2则用于控制滚轮1转向。转向机构2在现有技术中多有应用，在此不赘述。在机器人行走路面坑洼或凸起处时，由于铰链6作用，使得底架与底盘8之间的角度发生改变，在此过程中，所述的减震弹簧7压缩或伸张，由此使得滚轮1在保持与地面稳定接触的同时，也能保证底盘8平稳行进，达到良好的减震效果。
3.避障机构11
本方案中在底盘8上方的四个角处各设置一个避障机构11，如图所示，每个避障机构11包括固定在底盘8上的固定柱9，固定柱9上沿径向开设通孔，穿过通孔装配有滑杆111，滑杆111的前端固定有两个端部连接且相互垂直的避障挡板112，每个避障挡板112与其最接近的底盘8的侧面平行；滑杆111的后端设置有挡块113，在挡块113与固定柱9之间的滑杆111上套装有复位弹簧10。
由于猪场环境中多处存在一些比较细小的障碍物，例如猪圈的栏杆等，超声波模块12发出的超声波对细小障碍物的检测效果不够理想，为了提升检测效果，另一方为了保护机器人在行走时不会因撞到障碍物而导致损害，本方案中设计了避障机构11。如图所示，本方案中底盘8为矩形结构，四个角处各设置一个避障机构11，避障机构11中的滑杆111的轴向在底盘8对角线的延长线上；这样滑杆111前端的避障挡板112则位于底盘8的不同侧，如图所示。在机器人行走过程中，如因超声波避障***未检测出细小的障碍物而导致机器人与细小障碍物发生碰触，则由于避障挡板112所在位置突出于机器人外表面，最容易与障碍物接触；与障碍物接触后，所述的复位弹簧10拉伸，滑杆111沿轴向移动；这一方面使得机器人与障碍物碰触能得到弹性缓冲，保护机器人本体，另一方面则可通过检测避障挡板112的位置，来确定障碍物的位置，从而为超声波避障***提供必要的信息。
4.超声波避障***
超声波避障***包括多个分布于底盘8侧面的超声波模块12，如图所示，本方案中共设置了10个超声波模块12，编号为A至J，其位置分别为：A在底盘8前侧中部，B在底盘8后侧中部，C在底盘8前左侧，D底盘8后左侧，E在底盘8前右侧，F在底盘8后右侧，G在底盘8左前侧，H在底盘8右前侧，I在底盘8左后侧，J在底盘8右后侧。
其中，A和B分别用于检测机器人正前方、正后方的障碍物距离，记最接近的障碍物距离分别为L1、L2；当L1、L2的检测值大于安全距离时，例如安全距离设置为1m，则认为前方或后方没有障碍物。C至J则对应于本方案中的8个避障挡板112，分别用于检测与其最接近的避障挡板112的距离，记距离分别为L3至L10。
在前面介绍了避障挡板112的具体设置，即避障挡板112两个为一组，设在底盘8边角处。以图为例，对于底盘8左前角处设置的避障机构11，与该避障机构11上的两个避障挡板112最接近的超声波模块12为C和G，例如在机器人行走过程中该避障机构11碰触了障碍物，则超声波模块12C和G通过检测与其最接近的避障挡板112的距离L3和L7，即可得知障碍物位于机器人的左前侧或者前左侧这一大致位置，以及障碍物的距离。得知这一信息后，机器人转向并避开这个位置的障碍物即可。
由于本方案中机器人的主要目的是为了进行巡检，对障碍物的精确检测没有过高的要求，因此只需要知道障碍物的大致位置，以使得机器人避开即能满足设计要求。
如需精确定位，则可对避障机构11进行改进，即一个避障挡板112后部设置一个滑杆111、固定柱9、复位弹簧10机构，在C至J前侧各设置一个避障挡板112，则能实现更为精确的障碍物定位。
5.UWB定位***
所述的UWB定位***包括设置在底盘8上方的UWB定位标签14，以及设置在猪场周围的四个基站，即第一基站至第四基站；所述的四个基站的连线不在同一条直线上；UWB定位***的基本作用是，利用UWB定位技术，UWB定位标签14与四个基站实时测距，根据测距结果求出机器人的空间位置，以达到定位目的。
6.监控摄像***
监控摄像***包括升降架25，升降架25由设置在立架21内部的升降驱动机构驱动；升降驱动机构包括设置在立架顶部、底部之间的丝杆20以及多根光轴22，其中，丝杆20上设置有驱动板24，在所述的支撑板17底部设置第二驱动电机18，第二驱动电机18通过联轴器19连接丝杆20；所述的驱动板24上开设螺纹孔，驱动板24通过螺纹孔装配在丝杆20上；
所述的升降架25具有顶板28和底板26，升降架25的底板26上设置有与驱动板24连接的滑套23，滑套23套装在所述的光轴22上；升降架25的顶板28上通过径向轴承27安装有摄像头29；所述的立架21的前侧面上设置有显示器30，支撑板17上设置有氨气检测模块16。
丝杆20在第二驱动电机18的驱动作用下旋转，带动驱动板24在丝杆20上上下移动；驱动板24移动时，带动滑套23同步运动，从而带动升降架25实现升降功能。所述的摄像头29可旋转，配合升降架25，可使摄像头29调整高低以及平面旋转位置，以进行图像信息的采集。
7.主控制***
主控制***包括主控制器13以及工控机15，主控制器13负责机器人的整体调控，所述的第一驱动电机4、第二驱动电机18、超声波模块12、UWB定位标签14、氨气检测模块16、工控机15、摄像头29、显示器30均与主控制器13连接；工控机15则用于对摄像头29采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息；所述的主控制器13上还连接有无线收发模块，负责与外界进行无线通信收发数据。
所述的主控制器13内设置有避障算法和UWB定位算法，用以使机器人按照设定的路线移动，并对障碍物进行规避。
其中，所述的避障算法为：
机器人在行走时，通过超声波模块12A获取前方最近的障碍物距离L1，如L1大于设定值，则认为前方没有障碍物，保持原有路线行走；当L3至L10中任意一个值发生变化时，则表明发生变化的位置存在障碍物，此时控制机器人暂停行走，然后使机器人的减震驱动轮转向，向存在障碍物所在位置的相反方向移动以避开障碍物，之后再使减震驱动轮转回原来的方向继续移动。
其中，L3、L7发生变化表明左前方或前左方存在障碍物，L5、L8发生变化表明右前方或前右方存在障碍物；L4、L9发生变化则表明左后方或者后左方存在障碍物，L6、L10发生变化则表明右后方或后右方存在障碍物。当存在障碍物时，控制机器人向相反的方向移动，沿碰触到障碍物的避障机构11的滑杆111的轴向向远离障碍物的方向运动，运动距离S只需大于2倍的变化量(L3至L10在未碰触障碍物时的默认值与碰触障碍物后的值的差值)即可满足避开障碍物的要求；在进行避障控制过程中，采用PID控制器对第一驱动电机4进行速度的调控。
所述的UWB定位算法为：
设定机器人在猪场的巡检路线，并使机器人按照该巡检路线移动；
机器人上的UWB定位标签14实时接收四个基站的信号，测得与地面四个基站A1,A2,A3,A4的距离经滑动中值滤波后得到四个距离分别为R1,R2,R3,R4；通过三点定位算法来定位机器人相对于A1,A2,A3基站的平面坐标(X4,Y4)；
同理，计算机器人相对于A2,A3,A4基站的平面坐标(X1,Y1)、机器人相对于A1,A3,A4基站的平面坐标(X2,Y2)、机器人相对于A1,A2,A4基站的平面坐标(X3,Y3)；然后通过平均值来减少定位误差，则机器人最终的平面坐标(X,Y)为[X＝(X1+X2+X3+4)/4,Y＝(Y1+Y2+Y3+Y4)/4]；通过机器人的平面坐标修正机器人在巡检路线上的位置。
本方案中，所述的工控机15则用于对摄像头29采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息，包括：
(1)预先从猪场获取多张猪的照片，建立图像数据库；
(2)搭建深度学习框架，利用图像数据库中的图像训练卷积神经网络，保存训练好的网络模型；
(3)机器人在按照设定的巡检路线移动时，通过摄像头29获取同一头猪在不同方向的图像并传递给工控机15，在工控机15中利用训练好的网络模型对图像进行识别，得到猪在不同方向上的轮廓，然后以此建立猪的三维模型，通过三维模型计算猪的体积，再乘以猪的平均密度得到猪的体重，从而判断猪的生长情况(体重小于阈值认为不达标，否则认为达标)；最后将每个猪的生长情况进行保存。
所述的氨气检测模块16用于检测当前环境中的氨气浓度，并实时地在显示器30上进行显示。同时，显示器30上还显示当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量。
本发明的整体工作过程为：
将机器人运送到指定起点位置，通过设置多个节点来组成猪场巡检机器人的巡检路线；
机器人在行走过程中不断通过UWB定位算法获取当前机器人的位置并进行位置的优化；在经过猪场栏杆等细小障碍物区域时，利用避障机构11、超声波避障***，通过避障算法来优化行走方向，避开细小障碍物；
检机器人巡检过程中，开启摄像头29并调节摄像头29高度和角度来进行视觉识别，采集巡检机器人猪的图像并进行猪生长情况的识别判断；另外，在巡检过程中，机器人开启氨气检测模块16，检测环境中氨气的浓度；显示器30实时显示氨气浓度、当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量，并将这些信息通过无线传输的方式发送给猪场的管理员。
Claims (5)
1.一种基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，包括机器人本体、减震行走机构、避障机构(11)、超声波避障***、UWB定位***、监控摄像***以及主控制***，其中：
机器人本体包括底盘(8)，底盘(8)上方通过支架安装有支撑板(17)，支撑板(17)上方设置有立架(21)；
减震行走机构包括设置在底盘(8)底部四个角处的减震驱动轮，所述的减震驱动轮包括底架，底架的一侧设置有侧架(5)，另一侧设置有减震弹簧(7)；底架侧面安装有滚轮(1)，并在底架上设置有电机座(3)，电机座(3)上安装第一驱动电机(4)及转向机构(2)，第一驱动电机(4)、转向机构(2)与所述的滚轮(1)连接；所述的侧架(5)上设置有铰链(6)，铰链(6)以及所述的减震弹簧(7)均连接至底盘(8)底部；
避障机构(11)设置在底盘(8)上方的四个角处，避障机构(11)包括固定在底盘(8)上的固定柱(9)，固定柱(9)上沿径向开设通孔，穿过通孔装配有滑杆(111)，滑杆(111)的前端固定有两个端部连接且相互垂直的避障挡板(112)，每个避障挡板(112)与其最接近的底盘(8)的侧面平行；滑杆(111)的后端设置有挡块(113)，在挡块(113)与固定柱(9)之间的滑杆(111)上套装有复位弹簧(10)；
超声波避障***包括多个分布于底盘(8)侧面的(10)个超声波模块(12)，编号为A至J，其位置分别为：A在底盘(8)前侧中部，B在底盘(8)后侧中部，C在底盘(8)前左侧，D底盘(8)后左侧，E在底盘(8)前右侧，F在底盘(8)后右侧，G在底盘(8)左前侧，H在底盘(8)右前侧，I在底盘(8)左后侧，J在底盘(8)右后侧；
所述的UWB定位***包括设置在底盘(8)上方的UWB定位标签(14)，以及设置在猪场周围的四个基站；利用UWB定位技术，UWB定位标签(14)与四个基站实时测距，根据测距结果求出机器人的空间位置，以达到定位目的；
监控摄像***包括升降架(25)，升降架(25)由设置在立架(21)内部的升降驱动机构驱动；升降驱动机构包括设置在立架(21)顶部、底部之间的丝杆(20)以及多根光轴(22)，其中，丝杆(20)上设置有驱动板(24)，在所述的支撑板(17)底部设置第二驱动电机(18)，第二驱动电机(18)通过联轴器(19)连接丝杆(20)；所述的驱动板(24)上开设螺纹孔，驱动板(24)通过螺纹孔装配在丝杆(20)上；所述的升降架(25)的底板(26)上设置有与驱动板(24)连接的滑套(23)，滑套(23)套装在所述的光轴(22)上；升降架(25)的顶板(28)上通过径向轴承(27)安装有摄像头(29)；所述的立架(21)的前侧面上设置有显示器(30)，支撑板(17)上设置有氨气检测模块(16)；
主控制***包括主控制器(13)以及工控机(15)，主控制器(13)负责机器人的整体调控，所述的第一驱动电机(4)、第二驱动电机(18)、超声波模块(12)、UWB定位标签(14)、氨气检测模块(16)、工控机(15)、摄像头(29)、显示器(30)均与主控制器(13)连接；工控机(15)则用于对摄像头(29)采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息。
2.如权利要求1所述的基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，所述的主控制器(13)内设置有避障算法，避障算法为：
机器人在行走时，通过超声波模块(12)A获取前方最近的障碍物距离L1，如L1大于设定值，则认为前方没有障碍物，保持设定的巡检路线行走；当L3至L10中任意一个值发生变化时，则表明发生变化的位置存在障碍物，此时控制机器人暂停行走，然后使机器人的减震驱动轮转向，向存在障碍物所在位置的相反方向移动以避开障碍物，之后再使减震驱动轮转回原来的方向继续移动；
其中，所述的L3至L10，是指编号为C至J的超声波模块(12)与其最接近的避障挡板(112)的距离。
3.如权利要求1所述的基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，所述的主控器内设置有UWB定位算法，UWB定位算法为：
机器人上的UWB定位标签(14)实时接收四个基站的信号，测得与地面四个基站A1,A2,A3,A4的距离经滑动中值滤波后得到四个距离分别为R1,R2,R3,R4；通过三点定位算法来定位机器人相对于A1,A2,A3基站的平面坐标(X4,Y4)；
同理，计算机器人相对于A2,A3,A4基站的平面坐标(X1,Y1)、机器人相对于A1,A3,A4基站的平面坐标(X2,Y2)、机器人相对于A1,A2,A4基站的平面坐标(X3,Y3)；然后通过平均值来减少定位误差，则机器人最终的平面坐标(X,Y)为[X＝(X1+X2+X3+4)/4,Y＝(Y1+Y2+Y3+Y4)/4]；通过机器人的平面坐标修正机器人在巡检路线上的位置。
4.如权利要求1所述的基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，所述的对摄像头(29)采集的猪的图像信息进行处理，以获取猪的生长情况信息，包括：
(1)预先从猪场获取多张猪的照片，建立图像数据库；
(2)搭建深度学习框架，利用图像数据库中的图像训练卷积神经网络，保存训练好的网络模型；
(3)机器人在按照设定的巡检路线移动时，通过摄像头(29)获取同一头猪在不同方向的图像并传递给工控机(15)，在工控机(15)中利用训练好的网络模型对图像进行识别，得到猪在不同方向上的轮廓，然后以此建立猪的三维模型，通过三维模型计算猪的体积，再乘以猪的平均密度得到猪的体重，从而判断猪的生长情况；最后将每个猪的生长情况进行保存。
5.如权利要求1所述的基于UWB定位的猪场巡检机器人，其特征在于，所述的机器人的巡检过程为：
将机器人运送到指定起点位置，通过设置多个节点来组成猪场巡检机器人的巡检路线；
机器人在行走过程中不断通过UWB定位算法获取当前机器人的位置并进行位置的优化；在经过猪场栏杆等细小障碍物区域时，利用避障机构(11)、超声波避障***，通过避障算法来优化行走方向，避开细小障碍物；
检机器人巡检过程中，开启摄像头(29)并调节摄像头(29)高度和角度来进行视觉识别，采集巡检机器人猪的图像并进行猪生长情况的识别判断；另外，在巡检过程中，机器人开启氨气检测模块(16)，检测环境中氨气的浓度；显示器(30)实时显示氨气浓度、当前机器人行驶速度以及识别到的达标、不达标的猪的数量，并将这些信息通过无线传输的方式发送给猪场的管理员。
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