一种田园作业机器人的制作方法

技术特征：
1.一种田园作业机器人，其特征在于，至少包括：行走机构，所述行走机构包括行走驱动底盘和车轴驱动总成模块；执行不同农耕作业的作业装置功能模块；安装于行走驱动底盘上，并带动作业装置功能模块完成升降动作的举升机构；控制行走机构、作业装置功能模块、举升机构动作的控制系统，所述控制系统搭载在无人驾驶控制器上；其中：所述控制系统包括：定位控制模块，用于对田园作业机器人进行位置监测；避障控制模块，通过接收避障雷达的数据，进而避开障碍物；导航控制模块，通过内置的田园地图和规划完成的路径，引导行走机构的行进路线；运动控制模块，控制行走机构的行驶、转向、制动、速度；作业装置控制模块，控制作业装置功能模块完成农耕作业；自动充电控制模块，控制田园作业机器人进行充电；数据存储模块和通信模块。2.根据权利要求1所述的田园作业机器人，其特征在于，所述行走驱动底盘包括：水平方向设置的底盘支撑板一(11)和底盘支撑板二(12)；由横向支架一(5)、纵向支架一(7)、横向支架二(6)和纵向支架二(8)首尾依次连接组成矩形结构的外框架；连接于外框架内侧的底盘固定支架一(13)和底盘固定支架二(14)；所述底盘固定支架一(13)和底盘固定支架二(14)相互平行；其中：所述横向支架一(5)、纵向支架一(7)、底盘固定支架一(13)和纵向支架二(8)围成左侧安装腔；所述底盘支撑板一(11)固定于左侧安装腔的底部；所述纵向支架一(7)、横向支架二(6)、底盘固定支架二(14)和纵向支架二(8)围成右侧安装腔；所述底盘支撑板二(12)固定于右侧安装腔的底部；所述左侧安装腔的右外侧安装有支撑轴连接架一(9)；所述右侧安装腔的右外侧安装有支撑轴连接架二(10)；所述支撑轴连接架一(9)和支撑轴连接架二(10)之间为作业装置功能模块拆装区；所述横向支架一(5)上设有卡槽一(15)、卡槽二(16)和卡槽三(17)；所述横向支架二(6)上设有卡槽四(18)。3.根据权利要求2所述的田园作业机器人，其特征在于，所述车轴驱动总成模块包括电机(24)，所述电机(24)通过减速机(25)与联轴器(27)连接，所述联轴器(27)依次通过车轮轴(30)、键(29)和车轮(28)连接；连接方管(31)嵌套在支撑轴(26)上，上连接盘(32)通过螺栓固定到连接方管(31)上，下连接盘(33)通过螺栓固定在支撑轴总成(35)下部，缓冲弹簧(34)安装在上连接(32)盘和下连接盘(33)之间；所述支撑轴(26)位于支撑轴总成(35)的内部，所述支撑轴总成(35)与车轮轴(30)之间通过联轴器(27)连接。4.根据权利要求1所述的田园作业机器人，其特征在于，所述举升机构包括结构相同的左侧举升机构和右侧举升机构；所述左侧举升机构包括：连接行走驱动底盘和作业装置功能模块的连接杆一(38)；
位于连接杆一(38)下方的连接杆二(39)；电推杆(36)；其中：所述电推杆(36)固定在纵向支架二(8)上，当电推杆内部机构升起时，电推杆(36)顶端将连接杆一(38)顶起。5.根据权利要求1所述的田园作业机器人，其特征在于，所述作业装置功能模块包括播种装置、旋耕装置、起垄装置、除草装置、收获装置、喷洒装置。6.根据权利要求1所述的田园作业机器人，其特征在于，还包括与所述通信模块通过wifi或4g模块进行数据交互的手持终端。7.根据权利要求6所述的田园作业机器人，其特征在于，所述手持终端内安装有作业管理系统；所述作业管理系统包括：登录模块，实现用户注册、登录、找回密码的管理功能；机器人配置模块，实现机器人系统参数配置功能；任务编辑模块，实现作业信息和田块信息的设置与管理功能；路径规划模块，实现作业田块的路径图规划设计功能；作业监控模块，实现田园机器人作业状态和运动状态的实时监控和行走轨迹的动态绘制功能；查看模块，实现对历史作业数据、历史作业轨迹、数据分析的查看和管理功能；设置模块，实现用户管理、权限管理、退出系统的功能；帮助模块，实现检查软件更新、提供平台基本信息的功能。8.根据权利要求7所述的田园作业机器人，其特征在于，所述作业管理系统的工作流程为：s1、登录系统；具体为：当首次使用时，首先进行注册，然后登录进入作业管理系统主界面；当非首次使用时，通过历史注册账号信息进行登录；s2、通过机器人配置模块，配置机器人参数；s3、通过任务编辑模块，进行作业设置和田块设置；s4、通过路径规划模块，进行作业方向选择、边界点采集、路径规划和路径下发操作；s5、通过作业控制模块，下发控制指令，使田园机器人按照接收的预定义路径开始进行导航作业；s6、导航作业结束后，进行确认；s7、通过查看模块，查看本次导航作业数据、作业动态轨迹、数据分析曲线；s8、全部作业任务完成，通过设置模块，退出作业管理系统。9.根据权利要求7所述的田园作业机器人，其特征在于，所述田园作业机器人的工作流程为：步骤一、硬件设备搭建；搭建、连接定位装置，确认定位状态是否正常，根据作业需求，在田园机器人作业装置区域安装相应的作业装置功能模块；步骤二、建立远程通信连接；启动田园机器人，同时登录手持终端监控系统，建立田园机器人和手持终端作业管理
系统之间的远程无线通信连接；步骤三、配置机器人参数；首先选择目标机器人，如果机器人数据库中无当前待作业机器型号，需进行新增机器人，然后对目标机器人进行参数设置；步骤四、在任务编辑模块中设置作业任务；具体包括：具体的作业参数设置；具体的田块参数设置；步骤五、在路径规划中进行路径规划操作；具体包括：选择作业方向；采集田块边界点并确定作业起始点；路径规划；将规划后的路径信息发送给无人驾驶控制器；步骤六、自动作业控制说明；进入自动控制作业模式，开始作业，田园机器人自动遍历田园内所有作业路径；在跟随直线路径过程中，无人驾驶控制器控制作业装置按照作业要求进行作业；在转弯过程中，无人驾驶控制器控制作业装置升起；田园机器人进行自动作业过程中，当避障雷达检测到障碍物时，田园机器人停止运动，同上作业装置停止作业，待障碍物移除时，田园机器人按照上次未执行完的运动指令和作业指令继续进行运动和作业；全部作业完成后，田园机器人停止运动，等待确认信息，确认完成后，田园机器人退出自动控制模式，田园机器人回到待作业区等待下一次作业指令；如果田园机器人电池电量低于设置的可作业电量最低限值，田园机器人机体自身以及手持终端界面进行充电提示，且田园机器人自动前往充电站点进行充电，且此过程中不再接受其他作业任务指令；充电过程中，当田园机器人电量大于可进行作业设定值时，田园机器人可接受农田作业任务指令；步骤七、查看作业数据；在作业过程中，数据存储模块会自动存储采集的边界点数据、路径规划图数据、实际作业过程中的行走轨迹数据、作业面积数据；通过查看模块查看相应的作业数据、历史轨迹和数据分析图表；步骤八、退出系统；作业完成后，通过设置模块退出系统。10.根据权利要求1
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9任一项所述的田园作业机器人，其特征在于，所述田园作业机器人采用四轮驱动。

技术总结
本发明公开了一种田园作业机器人，属于农耕设备技术领域，其特征在于，至少包括：行走机构，所述行走机构包括行走驱动底盘和车轴驱动总成模块；执行不同农耕作业的作业装置功能模块；安装于行走驱动底盘上，并带动作业装置功能模块完成升降动作的举升机构；控制行走机构、作业装置功能模块、举升机构动作的控制系统，所述控制系统搭载在无人驾驶控制器上；其中：所述控制系统包括：定位控制模块、避障控制模块、导航控制模块、运动控制模块、作业装置控制模块、自动充电控制模块、数据存储模块和通信模块。通过采用上述技术方案，本发明能够在农耕作业过程中解放更多的人力，减少人工成本，提高作业效率和作业精度，实现智能化和无人化田园作业。人化田园作业。人化田园作业。


技术研发人员：李玉河 吴卫国 刘家亮 徐思鸿 李杨 杨建业
受保护的技术使用者：天津工程机械研究院有限公司
技术研发日：2021.06.03
技术公布日：2021/10/11