本發(fā)明涉及機器人，具體為一種基于圖像定位匹配的機器人及其管理系統(tǒng)。

背景技術：

1、圖像定位匹配是一種將兩幅或多幅圖像中具有相同或相似屬性的內(nèi)容進行像素級識別和對齊的技術。這種技術廣泛應用于計算機視覺、模式識別、遙感、軍事安防以及醫(yī)學診斷等領域，是許多視覺任務的基礎步驟。圖像匹配技術可以分為三個主要類別：基于灰度區(qū)域的匹配、基于特征的匹配和基于解釋的匹配。

2、圖像定位匹配技術在機器人領域中扮演著至關重要的角色，特別是在視覺導航、目標識別與跟蹤、三維重建等應用中。這項技術通過從兩幅或多幅圖像中提取特征并進行匹配，幫助機器人理解其所處環(huán)境并作出相應的決策。

3、除草機器人是對圖像定位匹配技術的應用之一，通過圖像對雜草進行識別清除，提高了除草效率的同時解放了人力。然而現(xiàn)實中受環(huán)境因素的多樣性影響，例如有風天氣或者有坑洼地勢，除草機器人難以鎖定雜草，從而可能誤傷作物。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于圖像定位匹配的機器人及其管理系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種基于圖像定位匹配的機器人及其管理系統(tǒng)，包括移動小車、切斷機構、后處理機構以及管理系統(tǒng)，所述切斷機構包括驅動組件一、激光發(fā)射器、圖像捕捉模塊一以及一組撥桿組件，其中所述驅動組件一固定在所述移動小車前端，所述激光發(fā)射器安裝在所述驅動組件一上，所述圖像捕捉模塊一設置在所述驅動組件一上，所述撥桿組件與所述驅動組件一驅動端連接固定，所述驅動組件一用于控制所述撥桿組件轉動升降，所述激光發(fā)射器用于激光切斷雜草，所述圖像捕捉模塊一用于辨識捕捉雜草，所述撥桿組件用于分開雜草和作物，所述后處理機構安裝在所述移動小車且位于所述切斷機構后方，所述管理系統(tǒng)與所述移動小車、所述切斷機構、后所述處理機構信號連接，用于控制所述移動小車移動，控制所述切斷機構、所述后處理機構清除雜草；

3、根據(jù)上述技術方案，所述撥桿組件包括轉軸和撥桿，其中所述撥桿相對穿設在對應的轉軸上，兩個所述撥桿設置在不同的高度上，所述撥桿包括導向部和限制部，其中兩個所述撥桿的限制部相對偏折一定角度。

4、根據(jù)上述技術方案，所述驅動組件一包括兩個安裝板、兩個轉桿、驅動齒、電機一、從動齒以及兩個電推桿一，其中兩個所述安裝板呈上下排布，所述轉桿轉動設置在兩個所述安裝板上，所述驅動齒套設在一個轉桿上，所述電機一與所述驅動齒對應的轉桿連接，所述從動齒套設在另一個轉桿上且與所述驅動齒配合，所述電推桿一固定在轉桿內(nèi)且末端與所述轉軸球頭連接。

5、根據(jù)上述技術方案，兩個所述導向部末端分別固定有連接塊，所述導向部上滑動設置有滑塊，所述連接塊與滑塊之間連接有彈簧一，兩個所述滑塊之間連接有彈簧二，所述滑塊與對應的所述轉軸之間連接有繩線，所述繩線卷繞在所述轉軸上。

6、根據(jù)上述技術方案，所述后處理機構包括固定板、電機二以及處理組件，其中所述固定板安裝在所述移動小車車身下側，所述電機二安裝在所述固定板上，所述處理組件與所述電機二驅動端連接。

7、根據(jù)上述技術方案，所述處理組件包括活動板、一組電推桿二、若干切刀一以及次級切刀模組，其中所述活動板與電機二驅動端連接，所述電推桿二圓周設置在所述活動板上，所述切刀一固定在對應的所述電推桿二驅動端，所述次級切刀模組固定在所述電推桿二驅動位置。

8、根據(jù)上述技術方案，所述切刀一截面為尖端朝外的三角椎體。

9、根據(jù)上述技術方案，所述次級切刀模組包括移動板、電推桿三、驅動架以及若干切刀二，其中所述移動板固定在所述電推桿二驅動位置，所述電推桿三固定在所述移動板上，所述驅動架與所述電推桿三驅動端連接，所述切刀二交錯固定在所述驅動架下側。

10、根據(jù)上述技術方案，所述切刀二兩端開刃。

11、根據(jù)上述技術方案，所述驅動架上設置有圖像捕捉模塊二。

12、根據(jù)上述技術方案，所述固定板下側連接有護罩，所述護罩圍設在處理組件外周，用于保護處理組件以及引導活動板的移動。

13、根據(jù)上述技術方案，所述管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、運行分析模塊和命令執(zhí)行模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于掃描移動小車前方雜草和作物圖像；所述運行分析模塊用于識別雜草；所述命令執(zhí)行模塊用于根據(jù)運行分析模塊的分析結果將雜草分離并進行清除，所述數(shù)據(jù)采集模塊和運行分析模塊通訊連接，所述運行分析模塊和命令執(zhí)行模塊電連接。

14、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：本發(fā)明，通過設置有切斷機構，其中的圖像捕捉模塊一可以捕捉雜草和作物圖像，根據(jù)數(shù)據(jù)庫進行特征匹配，識別雜草，并通過撥桿組件分離雜草和作物，最大程度的切斷雜草，提高了除草的正確性；通過設置有后處理機構，可以鎖定所切斷的雜草，然后切刀一先松土，再通過切刀二徹底切斷雜草根部，避免雜草重新長出，提高了除草的全面性。

技術特征：

1.一種基于圖像定位匹配的機器人，包括移動小車（1）、切斷機構、后處理機構以及管理系統(tǒng)，其特征在于：所述切斷機構包括驅動組件一（2）、激光發(fā)射器（3）、圖像捕捉模塊一（4）以及一組撥桿組件（5），其中所述驅動組件一（2）固定在所述移動小車（1）前端，所述激光發(fā)射器（4）安裝在所述驅動組件一（2）上，所述圖像捕捉模塊一（4）設置在所述驅動組件一（2）上，所述撥桿組件（5）與所述驅動組件一（2）驅動端連接固定，所述驅動組件一（2）用于控制所述撥桿組件（5）轉動升降，所述激光發(fā)射器（3）用于激光切斷雜草，所述圖像捕捉模塊一（4）用于辨識捕捉雜草，所述撥桿組件（5）用于分開雜草和作物，所述后處理機構安裝在所述移動小車（1）且位于所述切斷機構后方，所述管理系統(tǒng)與所述移動小車（1）、所述切斷機構、所述后處理機構信號連接，用于控制所述移動小車（1）移動，控制所述切斷機構、所述后處理機構清除雜草；

2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述驅動組件一（2）包括兩個安裝板（21）、兩個轉桿（22）、驅動齒（23）、電機一（24）、從動齒（25）以及兩個電推桿一（26），其中兩個所述安裝板（21）呈上下排布，所述轉桿（22）轉動設置在兩個所述安裝板（21）上，所述驅動齒（23）套設在一個所述轉桿（22）上，所述電機一（24）與所述驅動齒（23）對應的轉桿（22）連接，從動齒（25）套設在另一個轉桿（22）上且與所述驅動齒（23）配合，所述電推桿一（26）固定在所述轉桿（22）內(nèi)且末端與所述轉軸（51）球頭連接。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：兩個所述導向部（521）末端分別固定有連接塊（53），所述導向部（521）上滑動設置有滑塊（54），所述連接塊（53）與所述滑塊（54）之間連接有彈簧一（55），兩個所述滑塊（54）之間連接有彈簧二（56），所述滑塊（54）與對應的所述轉軸（51）之間連接有繩線（57），所述繩線（57）卷繞在所述轉軸（51）上。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：當兩個所述限制部（522）向外偏轉，兩個導向部（521）相互靠近，彈簧一（55）為收縮狀態(tài)，滑塊（54）貼近在連接塊（53）一側；

5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述后處理機構包括固定板（6）、電機二（7）以及處理組件（8），其中所述固定板（6）安裝在所述移動小車（1）車身下側，所述電機二（7）安裝在所述固定板（6）上，所述處理組件（8）與所述電機二（7）驅動端連接。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述處理組件（8）包括活動板（81）、一組電推桿二（82）、若干切刀一（83）以及次級切刀模組，其中所述活動板（81）與所述電機二（7）驅動端連接，所述電推桿二（82）圓周設置在所述活動板（81）上，所述切刀一（83）固定在對應的所述電推桿二（82）驅動端，所述次級切刀模組固定在所述電推桿二（82）驅動位置。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述次級切刀模組包括移動板（841）、電推桿三（842）、驅動架（843）以及若干切刀二（844），其中所述移動板（841）固定在所述電推桿二（82）驅動位置，所述電推桿三（842）固定在所述移動板（841）上，所述驅動架（843）與所述電推桿三（842）驅動端連接，所述切刀二（844）交錯固定在所述驅動架（843）下側。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述驅動架（843）上設置有圖像捕捉模塊二（845）。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：所述管理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集模塊、運行分析模塊和命令執(zhí)行模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊用于掃描移動小車（1）前方雜草和作物圖像；所述運行分析模塊用于識別雜草；所述命令執(zhí)行模塊用于根據(jù)運行分析模塊的分析結果將雜草分離并進行清除，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述運行分析模塊通訊連接，所述運行分析模塊和所述命令執(zhí)行模塊電連接。

10.根據(jù)權利要求9所述的一種基于圖像定位匹配的機器人，其特征在于：機器人管理系統(tǒng)的運行方法主要包括以下步驟：

技術總結
本發(fā)明公開了一種基于圖像定位匹配的機器人及其管理系統(tǒng)，包括移動小車、切斷機構、后處理機構以及管理系統(tǒng)，所述切斷機構包括驅動組件一、激光發(fā)射器、圖像捕捉模塊一以及一組撥桿組件，其中所述驅動組件一固定在所述移動小車前端，所述激光發(fā)射器安裝在所述驅動組件一上，所述圖像捕捉模塊一設置在所述驅動組件一上，所述撥桿組件與所述驅動組件一驅動端連接固定，所述驅動組件一用于控制所述撥桿組件轉動升降，所述激光發(fā)射器用于激光切斷雜草，所述圖像捕捉模塊一用于辨識捕捉雜草，所述撥桿組件用于分開雜草和作物，所述后處理機構安裝在所述移動小車且位于所述切斷機構后方。本發(fā)明提高了雜草清除的正確性。

技術研發(fā)人員：詹亞輝
受保護的技術使用者：內(nèi)蒙古匯棟科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6