一种基于TNR的流浪猫智能巡逻诱捕转运车及其控制方法

本发明涉及智能tnr设备，尤其涉及一种基于tnr的流浪猫智能巡逻诱捕转运车及其控制方法。

背景技术：

1、tnr即捕捉、绝育、放归，是目前对城市流浪猫进行管理的一种常用方式。其基本流程为：先将流浪猫捕捉，送至动物医院进行绝育手术，术后将猫只放归至原活动区域，以此控制流浪猫种群的无序繁殖。

2、目前tnr作业中的捕捉环节主要依赖人工完成。常用的方式是由志愿者或救助人员在流浪猫活动区域放置传统诱捕笼，笼内放置食物作为诱饵，依靠猫只自行进入踩踏触发板来触发笼门关闭。这种方式存在以下不足：

3、其一，传统诱捕笼不具备自主移动能力，需要人工搬运至目标区域并固定放置，工作人员需要在现场或附近蹲守观察，耗费较多的时间和人力。当目标区域内流浪猫分布较为分散时，单个诱捕笼的覆盖范围有限，需要布置多个笼具并安排人员分头看管。

4、其二，传统诱捕笼不具有流浪猫识别功能，无法判断进入笼内的猫只是否已经绝育。在实际作业中，经常出现已绝育猫只被重复捕捉的情况，工作人员需要在现场打开笼门将其释放，这一过程既增加了猫只的应激反应，也浪费了有限的作业资源。同时，由于无法区分目标，也存在误捕非目标动物的情况。

5、其三，使用传统诱捕笼捕获猫只后，通常需要将猫只从诱捕笼中转移至专用的转运笼具，再送往动物医院。猫只在转移过程中容易因环境变化和人为操作产生惊恐和挣扎，导致逃脱或受伤，同时也增加了工作人员被抓伤或咬伤的风险。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于tnr的流浪猫智能巡逻诱捕转运车及其控制方法，能够自主巡逻并识别流浪猫的绝育状态，对未完成绝育的目标猫只执行自动诱捕，且诱捕完成后可将整个诱捕舱拆下直接用于转运，减少tnr作业过程中对人工巡查和现场蹲守的依赖，降低猫只在诱捕和转运过程中的应激反应和二次转移风险。

2、本发明公开一种基于tnr的流浪猫智能巡逻诱捕转运车，包括：

3、移动底盘，具备自主移动能力，用于在目标区域巡逻；

4、可拆卸诱捕舱，通过锁止机构可拆卸地安装于所述移动底盘；所述可拆卸诱捕舱用于容纳猫只，并适于在与所述移动底盘分离后作为转运容器使用；

5、舱门，设置于所述可拆卸诱捕舱上；

6、ai视觉识别模块，用于采集环境图像并识别流浪猫目标，判断目标猫是否已完成绝育；

7、控制模块，设置于所述移动底盘内，分别与所述移动底盘、所述舱门和所述ai视觉识别模块连接；

8、其中，所述控制模块设置为：控制所述移动底盘自主巡逻；基于所述ai视觉识别模块的判断结果，对未完成绝育的目标猫控制所述移动底盘靠近，并控制所述舱门开启以诱导目标猫进入所述可拆卸诱捕舱；响应于检测到目标猫完全进入所述可拆卸诱捕舱，控制所述舱门关闭。

9、可以理解，本发明的一种基于tnr（即捕捉、绝育、放归）的流浪猫智能巡逻诱捕转运车，整体由移动底盘和可拆卸诱捕舱两大部分组成，其中移动底盘承担设备的自主行走与承载功能，可拆卸诱捕舱承担流浪猫的容纳与转运功能，两者通过锁止机构实现可拆卸连接。下面对各技术特征之间的相互关系和工作配合过程进行具体说明。

10、关于移动底盘与诱捕舱的结构配合关系，移动底盘底部设置有多个驱动轮，驱动轮通过转向升降机构与底盘框架连接。移动底盘内部集成有驱动电机、电源模块和控制模块。驱动电机为驱动轮提供行走动力，使移动底盘能够在社区道路、绿化带边缘、狭窄巷道等区域按照预设路线自主移动。控制模块与驱动电机连接，负责控制移动底盘的前进、后退、转向及避障等运动行为。可拆卸诱捕舱设置于移动底盘上方，两者之间通过锁止机构连接，具体而言，锁止机构的配合连接件分别设置在可拆卸诱捕舱底部和移动底盘上部。当配合连接件锁合时，可拆卸诱捕舱被固定在移动底盘上，在巡逻行驶、诱捕作业和运输过程中均保持稳定，不会因路面颠簸或设备转向而产生位移或松脱。当需要转运被诱捕的猫只时，工作人员只需解除锁止机构的锁定状态，即可将可拆卸诱捕舱从移动底盘上整体拆下。由于猫只在诱捕过程中始终位于可拆卸诱捕舱内，拆下的可拆卸诱捕舱可以直接作为转运容器使用，无需将猫只从诱捕装置中再转移到其他笼具，这样既减少猫只因环境变化而产生的应激反应，也降低工作人员在转移过程中被抓伤或咬伤的风险。

11、关于舱门的结构设置及开闭控制，作为诱捕功能的关键执行部件，舱门设置在可拆卸诱捕舱上，用于封闭或开放可拆卸诱捕舱的内部容纳空间。在本实施例中，舱门为双侧舱门，分别设置在可拆卸诱捕舱的两侧。之所以采用双侧舱门，是因为在诱捕时两侧舱门可以向中间同步开启，增大猫只进入的通道面积，猫只从任意一侧都可以进入，降低了诱捕对猫只行进方向的限制；而在可拆卸诱捕舱作为转运容器使用时，两侧舱门均处于关闭锁定状态，有效防止猫只在运输过程中逃脱。舱门的开启和关闭由控制模块通过连杆开闭机构进行控制。连杆开闭机构包括驱动件、连杆、铰接支座和门板连接件。驱动件通过连杆与铰接支座传动连接，铰接支座与门板连接件连接，门板连接件与舱门固定连接。当控制模块发出开门指令时，驱动件驱动连杆动作，经铰接支座的转动将运动传递给门板连接件，带动两侧舱门同步向外开启；当控制模块发出关门指令时，驱动件反向动作，带动两侧舱门同步平稳关闭。相比于传统诱捕笼依靠弹簧或重力触发关门的方式，这种连杆传动使舱门开闭过程较为平缓，能够降低关门时产生的噪声和对猫只的碰撞冲击，减少猫只在进入舱体瞬间因突然关门而产生的惊恐和应激反应。

12、关于ai视觉识别模块的识别过程，ai视觉识别模块设置在移动底盘或可拆卸诱捕舱的前部，用于采集设备前方环境及流浪猫的图像信息。在设备自主巡逻过程中，ai视觉识别模块持续采集前方区域的图像，控制模块对采集到的图像进行实时处理，首先判断图像中是否存在猫类动物目标。识别到猫类目标后，控制模块进一步对该目标猫只的耳部特征进行检测，具体检测耳部是否存在耳标缺口。按照tnr通行做法，已绝育的流浪猫通常在耳部留有一个标记缺口作为绝育标识，因此控制模块通过判断耳部是否存在该缺口来判断目标猫只是否已完成绝育手术。若耳部存在缺口，则判定为已绝育猫只，设备记录该猫只的活动信息后继续巡逻；若耳部不存在缺口，则判定为未完成绝育的猫只，设备进入诱捕流程。由此，设备能够在巡逻过程中同步完成目标筛选，无需人工现场观察和判断，减少了人工巡查的工作量，也降低了因人工经验不足导致的误判和漏判。

13、关于控制模块的控制逻辑及各模块配合过程，在完成目标识别后，控制模块负责协调各模块执行后续的诱捕动作。控制模块设置在移动底盘内部，分别与移动底盘的驱动系统、舱门的连杆开闭机构以及ai视觉识别模块连接，是整个设备的控制核心。下面按照巡逻、诱捕触发、诱导进入、关闭锁定、返航等待五个阶段，明各模块的工作配合过程：

14、在巡逻阶段，控制模块驱动移动底盘按照预先设定的巡逻路线在目标区域内自主移动，ai视觉识别模块同步采集环境图像并传输至控制模块进行识别处理。简单来说，移动底盘负责行走，ai视觉识别模块负责"看"，两者配合完成对目标区域内流浪猫的搜索和识别。

15、在诱捕触发阶段，当ai视觉识别模块识别到未完成绝育的目标猫只后，会将识别结果传输至控制模块。控制模块根据目标猫只在图像中的位置来规划接近路线，控制移动底盘缓慢向目标猫只靠近。在一些实施例中，控制模块还控制转向升降机构降低移动底盘的离地高度，使可拆卸诱捕舱整体下降，让舱门入口更贴近地面，猫只进去时不用跨越太大的高度差，方便其自行走入。

16、在诱导进入阶段，移动底盘到达预定诱捕位置后，控制模块驱动连杆开闭机构将双侧舱门同步开启。可拆卸诱捕舱内部放置有猫粮槽，猫粮槽内放置有诱捕食物，食物散发的气味吸引目标猫只从舱门进入可拆卸诱捕舱。猫粮槽被放置在靠里的位置，猫只为了吃到食物需要一直走到舱体深处，直至完全进入。在猫只进入过程中，控制模块持续监测目标猫是否已完全进入。

17、紧接着是关闭锁定阶段。当控制模块确认目标猫只已完全进入可拆卸诱捕舱后，即驱动连杆开闭机构带动双侧舱门平稳关闭并锁定。舱门关闭后，猫只被安稳地收容在可拆卸诱捕舱内。此时，设置于可拆卸诱捕舱内侧壁的信息素缓释模块开始通过舱壁上的栅格状缓释口向舱内释放安抚信息素，帮助缓解猫只在封闭空间内的紧张情绪；与此同时，舱壁上的通风孔保持舱内空气流通，维持猫只的基本呼吸环境。

18、在返航等待阶段，诱捕完成后，控制模块将目标猫只的图像信息、捕获时间和捕获位置进行保存，并通过定位通信模块将任务状态上传至移动终端。随后，控制模块控制移动底盘自主返回预先设定的停靠位置。设备到达停靠位置后，等待工作人员到达。工作人员解除锁止机构，通过设置在可拆卸诱捕舱顶部的提手将可拆卸诱捕舱整体拆下，直接送往动物医院对猫只进行绝育手术。在整个送医和术前等待过程中，猫只始终处于同一个可拆卸诱捕舱内，没有经历从诱捕装置到转运笼具的二次转移过程。

19、综合而言，本发明的上述各技术特征之间存在紧密的协同关系。具体来说：移动底盘的自主移动能力使设备能够主动到达流浪猫活动区域进行巡逻搜索，不再需要人工搬运诱捕笼到现场布置。ai视觉识别模块的图像识别和绝育状态判断功能使设备具备了区分目标的能力，只对未完成绝育的猫只执行诱捕，避免对已绝育猫只进行重复捕捉，也减少了对其他非目标动物的误捕。控制模块作为连接各功能部分的控制核心，将巡逻移动、目标识别、舱门开闭三个动作按照设定的逻辑顺序串联，形成一个自动化的诱捕作业流程。可拆卸诱捕舱通过锁止机构与移动底盘的可拆卸连接方式，使同一个舱体既能在巡逻诱捕阶段作为诱捕空间使用，又能在拆下后直接作为转运容器使用，实现了诱捕功能和转运功能的衔接，省去了猫只在两个容器之间转移的中间环节。

20、本发明的一种基于tnr的流浪猫智能巡逻诱捕转运车及其控制方法具有以下技术效果：

21、首先，通过移动底盘的自主移动能力和ai视觉识别模块的图像采集与识别功能相配合，使设备能够在目标区域内主动搜索流浪猫并判断其绝育状态，改变了传统tnr作业中依赖人工布置诱捕笼和现场蹲守的工作方式。控制模块根据ai视觉识别模块的判断结果，仅对未完成绝育的目标猫只执行靠近和诱捕操作，减少了已绝育猫只被重复捕捉的情况，也降低了对其他非目标动物的误捕概率。

22、其次，控制模块通过连杆开闭机构控制舱门的开启和关闭，使舱门在开闭过程中动作平缓，相比传统诱捕笼采用弹簧或重力触发关门的方式，降低了关门时的噪声和碰撞力度，有助于减少猫只在进入舱体瞬间产生的应激反应。舱门关闭后，诱捕舱内的信息素缓释模块和通风孔为猫只提供基本的环境保障，进一步降低猫只在等待和运输过程中的紧张程度。

23、并且，可拆卸诱捕舱通过锁止机构与移动底盘实现可拆卸连接，诱捕完成后工作人员可以将诱捕舱整体拆下直接作为转运容器使用，猫只从诱捕到转运至动物医院的过程中始终处于同一个舱体内，没有经历从一个容器转移到另一个容器的过程，减少了猫只因环境变化而产生的逃脱和受伤风险，也降低了工作人员在转移过程中被抓伤或咬伤的概率。