CN212887647U - 一种蛋鸡健康状态巡检机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种蛋鸡健康状态巡检机器人，包括巡检机器人底盘、巡检机器人主体、巡检机器人上部装置；巡检机器人主体主要包括壳体、无线通信器、蓄电池、工控机和多组传感器，巡检机器人上部装置主要包括支撑架、云台、高清摄像头以及红外线测温仪，支撑架位于主体上表面，云台与支撑架连接且内部装有两个电机，云台的转动角度通过内部的限位开关进行调整，通过云台的旋转带动高清摄像头和红外线测温仪一起转动，用于监测蛋鸡的体温情况，捕捉蛋鸡生长阶段图像并在终端软件界面显示；本实用新型所提供的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，通过监测蛋鸡的生命体征分析其健康情况，减轻了人工逐只巡检的压力，并提高了巡检工作的效率。

Description

一种蛋鸡健康状态巡检机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，具体涉及一种蛋鸡健康状态巡检机器人。

背景技术

自上世纪90年代以来，我国一直是世界上最大的鸡蛋生产国和消费国，鸡蛋总产量约占世界产量的40％，排名世界第一。我国蛋鸡产业化发展起源于20 世纪70年代，经过40多年的发展，虽然涌现了一批具有国际先进水平的蛋鸡养殖场，但蛋鸡养殖的主体仍然分布在广大农村地区的小型养殖场。从目前来看我国蛋鸡养殖技术水平与国外发达国家相比仍有较大差距，且存在一些问题，如养殖工厂分散、养殖企业规模较小、技术创新水平较低、过分依赖人工作业等。

蛋鸡养殖场的每日巡检是非常重要的工作，通过巡查鸡群的生长状态，观察蛋鸡对外界环境的反应及时发现异常情况，尽早发现问题并解决问题，能够最大程度的减少以及避免经济损失。目前我国蛋鸡养殖巡检领域仍以劳动密集型作业为主，人工巡检要求巡检人员具有丰富的经验，对操作流程熟悉，因此增加了蛋鸡养殖企业的人力资源负担与经济成本，同时定期巡检工作量大，多为重复性工作。随着自动化技术、机器人技术、无线通讯技术的不断发展，机器人在多个领域得到广泛应用。巡检机器人工作效率高，可以连续高强度工作，并且严格遵守工作流程，因此，亟待研发一种适合蛋鸡养殖领域的智能巡检机器人。

实用新型内容

针对上述现有人工巡检过程中存在的诸多问题，本实用新型提供一种适应于蛋鸡养殖的智能巡检机器人，以达到提高工作效率，减轻工作人员劳动强度，保证巡检工作质量，降低企业成本的目的。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现：一种蛋鸡健康状态巡检机器人，包括巡检机器人底盘、巡检机器人主体、巡检机器人上部装置；

所述巡检机器人底盘，主要包括行驶车轮、底板、齿轮机构、伺服电机、电机驱动器、连接机构、磁导航传感器以及地标传感器，所述底板上方安装有传动齿轮、安装架和伺服电机，所述齿轮机构为主动轮和从动轮，主动轮通过传动轴与伺服电机输出轴相连接，所述电机驱动器位于伺服电机一侧，电机驱动器的动力电缆固定于伺服电机的动力连接器上，所述磁导航传感器安装在底板上，所述地标传感器位于磁导航传感器两侧；

所述巡检机器人主体，主要包括壳体、无线通信器、蓄电池、工控机和多组传感器，所述壳体连接在所述底板上，所述蓄电池分别与工控机和伺服电机线束连接，所述工控机用于机器人工作过程中使用的机器设备、数据参数的检测与控制，所述无线通信器与工控机连接，用于与远程控制终端的信息传输，所述多组传感器主要分为外部传感器和内部传感器，外部传感器包括气体传感器、湿度传感器、距离传感器，均固定在主体外壳上，内部传感器包括编码器、电流传感器、电池电量传感器，其中编码器安装在伺服电机的输出轴上，电流传感器扣在低电流的线束上，电池电量传感器通过线束插头分别与主控制器和蓄电池连接；

所述巡检机器人上部装置，主要包括支撑架、云台、高清摄像头以及红外线测温仪，所述支撑架通过焊接方式固定在机器人主体上表面，中间镂空供线束穿过，所述云台内部有两台执行电机，分别带动云台进行水平和垂直两个方向的转动，所述云台转动的角度大小可通过内部的限位开关进行调整，所述高清摄像头和红外线测温仪分别连接在云台两侧，进行体温异常的蛋鸡数据采集；

所述行驶车轮包括两个前驱动轮和两个固定后轮，前驱动轮与伺服电机之间存在齿轮机构，且伺服电机轴与主动轮通过平键固定，从动轮套在另一轴上与轴无相对运动，轴与前驱动轮通过轴承连接，所述后轮为橡胶轮，安装在底板下方，所述前驱动轮轮毂材质为铝合金；

所述连接机构主要包括螺栓、平键、导向销、轴承，所述导向销外设置减震弹簧，且导向销与轴承内部均有连杆通过，所述磁导航传感器和地标传感器置于底板左侧，所述磁导航传感器的位置与鸡舍中设置的磁轨条的位置相对应，所述地标传感器可读取机器人移动位置，确定巡检机器人移动至目标鸡群；

所述巡检机器人的主体外壳采用玻璃钢材质，壳体顶部为平整面，且所述壳体内部镂空，所述壳体外壁开有散热槽并装有电源开关；

所述多组传感器与工控机连接用于获取所述巡检机器人的预测信息，当所测指标低于预定阈值时，通过无线通信器将信号传输给远程控制终端；

云台基座置于板面上，板面与支撑架顶端用螺钉连接，所述云台内部安装两台电动机，所述云台在控制信号作用下，可自动全方位扫描目标区域，所述高清摄像头与所述红外线测温仪分别位于云台主体两侧，转轴与电机轴通过联轴器连接，所述摄像头和红外线测温仪的结果在终端界面显示。

与现有人工巡检作业相比，本实用新型的有益效果是：

(1)所述巡检机器人能够完全替代人工进行综合巡检作业，实现了对蛋鸡生长视频监控、养殖环境监测的功能，将采集的数据信息传输到远程控制终端，满足了工作人员对养殖区域的实时监控需求；

(2)本实用新型提供的巡检机器人自动化程度高，可有效降低企业成本；

(3)所述巡检机器人通过设置电动云台，接收控制命令进行全方位的旋转，可以调整摄像头与红外线测温仪镜头至合适的角度，完成对鸡群的体征信息收集；

(4)所述巡检机器人主体外壳采用玻璃钢复合材料，质量轻且使用寿命长，主体内部镂空各个装置置于所述底板之上；

(5)本实用新型采用了大量传感器组件，包括磁导航传感器与地标传感器，利用传感器获取磁条的磁场分布从而达到精准导航。

附图说明

图1为本实用新型提供的巡检机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型提供的巡检机器人的整体结构主视示意图；

图3为本实用新型提供的巡检机器人的移动底盘的结构示意图；

图4为本实用新型提供的巡检机器人的移动底盘的俯视示意图；

图5为本实用新型提供的巡检机器人的云台的结构示意图；

图6为本实用新型提供的巡检机器人的控制装置的信息交互图。

图中标号名称：1、底盘；2、主体；3、上部装置；101、前驱动轮；102、后轮；103、底板；104、伺服电机；105、电机驱动器；106、磁导航传感器；107、地标传感器；108、主动轮；109、从动轮；201、壳体；202、蓄电池；203、工控机；204、气体传感器；205、湿度传感器；206、距离传感器；207、编码器；208、电流传感器；209、电池电量传感器；301、支撑架；302、云台；303、高清摄像头；304、红外线测温仪；210、散热槽；211、电源开关；305、云台基座； 306、板面；307、螺钉。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：请参阅图1、图2、图3、图4、图5，本实施例提供一种蛋鸡健康状态巡检机器人，包括巡检机器人底盘1、巡检机器人主体2、巡检机器人上部装置3；

所述巡检机器人底盘1，主要包括行驶车轮、底板103、齿轮机构、伺服电机104、电机驱动器105、连接机构、磁导航传感器106以及地标传感器107，所述底板103上方安装有传动齿轮、安装架和伺服电机104，所述齿轮机构为主动轮108和从动轮109，主动轮108通过传动轴与伺服电机104输出轴相连接，所述电机驱动器105位于伺服电机104一侧，电机驱动器105的动力电缆固定于伺服电机104的动力连接器上，所述磁导航传感器106安装在底板103上，所述地标传感器107位于磁导航传感器106两侧；

所述巡检机器人主体2，主要包括壳体201、无线通信器、蓄电池202、工控机203、多组传感器，所述壳体201连接在所述底板103上，所述蓄电池202 分别与工控机203和伺服电机104线束连接，所述工控机203用于机器人工作过程中使用的机器设备、数据参数的检测与控制，所述无线通信器与工控机203 连接，用于与远程控制终端的信息传输，所述多组传感器主要分为外部传感器和内部传感器，外部传感器包括气体传感器204、湿度传感器205、距离传感器206，均固定于主体2外壳上，内部传感器包括编码器207、电流传感器208、电池电量传感器209，其中编码器207安装在伺服电机104的输出轴上，电流传感器208 扣在低电流的线束上，电池电量传感器209通过线束插头分别与主控制器和蓄电池202连接；

所述巡检机器人上部装置3，主要包括支撑架301、云台302、高清摄像头 303以及红外线测温仪304，所述支撑架301通过焊接工艺固定在机器人主体2 上表面，中间镂空供线束穿过，所述云台302内部有两台执行电机，分别带动云台302进行水平和垂直两个方向的转动，所述云台302转动的角度大小可通过内部的限位开关进行调整，所述高清摄像头303和红外线测温仪304分别连接在云台302两侧，进行体温异常的蛋鸡数据采集；

进一步地，所述行驶车轮包括两个前驱动轮101和两个固定后轮102，前驱动轮101与伺服电机104之间存在齿轮机构，且伺服电机104轴与主动轮108 通过平键固定，从动轮109套在另一轴上与轴无相对运动，轴与前驱动轮101 通过轴承连接，所述后轮102为橡胶轮，安装在底板103下方，所述前驱动轮 101轮毂材质为铝合金；

进一步地，所述连接机构主要包括螺栓、平键、导向销、轴承，所述导向销外设置减震弹簧，且导向销与轴承内部均有连杆通过，所述磁导航传感器106 和地标传感器107置于底板103左侧，所述磁导航传感器106的位置与鸡舍中设置的磁轨条的位置相对应，所述地标传感器107可读取机器人移动位置，确定巡检机器人移动至目标鸡群；

进一步地，所述巡检机器人的主体2外壳采用玻璃钢材质，壳体201顶部为平整面，且所述壳体201内部镂空，所述壳体201外壁开有散热槽210并装有电源开关211；

进一步地，所述多组传感器与工控机203连接用于获取所述巡检机器人的预测信息，当所测指标低于预定阈值时，通过无线通信器将信号传输给远程控制终端；

进一步地，云台基座305置于板面上，板面与支撑架顶端用螺钉连接，所述云台302内部安装两台电动机，所述云台302在控制信号作用下，可自动全方位扫描目标区域，所述高清摄像头303与所述红外线测温仪304分别位于云台302 主体两侧，转轴与电机轴通过联轴器连接，所述摄像头303和红外线测温仪304 的结果在终端界面显示。

实施例2：本实用新型提供的巡检机器人具备运动、导航、巡检、环境监测等作用，下面根据另一个实施例进行详细阐述；

在本实施例中，由伺服电机104带动两前驱动轮101在地面运行，后轮102 为橡胶轮，工控机203通过连接装置控制伺服电机104的转轴转动，从而完成巡检机器人的运动过程；

进一步地，所述导航过程由磁导航感知装置完成，通过地标传感器107和多点位的磁导航传感器106相互配合组成了完整的磁导航装置，具体是由养殖舍铺设好磁条，预先决定巡检机器人的行进路线、工位以及其他工作区域；巡检作业时机器人沿着磁条行进，磁导航传感器106位于磁条正上方，当检测到磁条与磁导航传感器106发生偏离时，机器人通过转动进行前进方向的调整，地标传感器 107位于磁导航传感器106两侧，通过检测地标辅助决策；

进一步地，所述巡检作业主要由云台302部分来完成，巡检机器人按照巡检路径到达任务点后，通过工控机203发出运动指令，传输到云台302之后配合云台302进行相应转动，云台302一侧的高清摄像头303采集各个蛋鸡的生长图像信息，并将图像信息通过处理器和连接装置传输给工控机203，工控机203将采集到的鸡群图像与数据库保存的正常图像进行数据对比，并通过无线通讯构件反馈给后台界面，红外线测温仪304能够快速检测大范围蛋鸡体温，将体温异常的蛋鸡进行记录并传输到计算机；

进一步地，机器人表面的气体传感器204、湿度传感器205摄取周围空间的多种气体含量和空气湿度，并将信息传输给工控机203，工控机203通过分析不同巡检位置传输的信息来判断气体浓度与空气湿润度是否合理。

最后应说明的是，以上各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并不用于限制本实用新型，对于在本领域中的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡是对本实用新型所述内容的等效替换，或是直接运用在相关产品的技术领域，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是包括巡检机器人底盘(1)、巡检机器人主体(2)、巡检机器人上部装置(3)，其中机器人主体(2)通过螺钉(307)安装在移动底盘(1)的底板(103)上，上部装置(3)中的支撑架(301)与壳体(201)上顶板焊接连接，支撑架(301)与上方的云台(302)通过四组螺钉(307)固定在一起；

所述巡检机器人底盘(1)，主要包括行驶车轮、底板(103)、齿轮机构、伺服电机(104)、电机驱动器(105)、连接机构、磁导航传感器(106)以及地标传感器(107)，所述底板(103)上方安装有传动齿轮、安装架和伺服电机(104)，所述齿轮机构为主动轮(108)和从动轮(109)，主动轮(108)通过传动轴与伺服电机(104)输出轴相连接，所述电机驱动器(105)位于伺服电机(104)一侧，电机驱动器(105)的动力电缆固定于伺服电机(104)的动力连接器上，所述磁导航传感器(106)安装在底板(103)上，所述地标传感器(107)位于磁导航传感器(106)两侧；

所述巡检机器人主体(2)，主要包括壳体(201)、无线通信器、蓄电池(202)、工控机(203)和多组传感器，所述壳体(201)连接在所述底板(103)上，所述蓄电池(202)分别与工控机(203)和伺服电机(104)线束连接，所述工控机(203)用于机器人工作过程中使用的机器设备、数据参数的检测与控制，所述无线通信器与工控机(203)连接，用于与远程控制终端的信息传输，所述多组传感器主要分为外部传感器和内部传感器，外部传感器包括气体传感器(204)、湿度传感器(205)、距离传感器(206)，均固定在主体(2)外壳上，内部传感器包括编码器(207)、电流传感器(208)、电池电量传感器(209)，其中编码器(207)安装在伺服电机(104)的输出轴上，电流传感器(208)扣在低电流的线束上，电池电量传感器(209)通过线束插头分别与主控制器和蓄电池(202)连接；

所述巡检机器人上部装置(3)，主要包括支撑架(301)、云台(302)、高清摄像头(303)以及红外线测温仪(304)，所述支撑架(301)通过焊接方式固定在机器人主体(2)上表面，中间镂空供线束穿过，所述云台(302)位于云台基座(305)上，内部有两台执行电机，分别带动云台(302)进行水平和垂直两个方向的转动，所述云台(302)转动的角度大小可通过内部的限位开关进行调整，所述高清摄像头(303)和红外线测温仪(304)分别连接在云台(302)两侧，进行体温异常的蛋鸡数据采集。

2.根据权利要求1所述的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是所述行驶车轮包括两个前驱动轮(101)和两个固定后轮(102)，前驱动轮(101)与伺服电机(104)之间存在齿轮机构，且伺服电机(104)轴与主动轮(108)通过平键固定，从动轮(109)套在另一轴上与轴无相对运动，轴与前驱动轮(101)通过轴承连接，所述后轮(102)为橡胶轮，安装在底板(103)下方，所述前驱动轮(101)轮毂材质为铝合金。

3.根据权利要求1所述的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是所述连接机构主要包括螺栓、平键、导向销、轴承，所述导向销外设置减震弹簧，且导向销与轴承内部均有连杆通过，所述磁导航传感器(106)和地标传感器(107)置于底板(103)左侧，所述磁导航传感器(106)的位置与鸡舍中设置的磁轨条的位置相对应，所述地标传感器(107)可读取机器人移动位置，确定巡检机器人移动至目标鸡群。

4.根据权利要求1所述的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是所述机器人的主体(2)外壳采用玻璃钢材质，壳体(201)顶部为平整面，且所述壳体(201)内部镂空，所述壳体(201)外壁开有散热槽(210)并装有电源开关(211)。

5.根据权利要求1所述的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是所述多组传感器与工控机(203)连接用于获取所述巡检机器人的预测信息，当所测指标低于预定阈值时，通过无线通信器将信号传输给远程控制终端。

6.根据权利要求1所述的一种蛋鸡健康状态巡检机器人，其特征是所述云台基座(305)置于板面(306)上，板面(306)与支撑架(301)顶端用螺钉(307)连接，所述云台(302)内部安装两台电动机，所述云台(302)在控制信号作用下，可自动全方位扫描目标区域，所述高清摄像头(303)与所述红外线测温仪(304)分别位于云台(302)主体两侧，转轴与电机轴通过联轴器连接，所述摄像头(303)和红外线测温仪(304)的结果在终端界面显示。

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