一种基于图像定位匹配的机器人及其管理系统的制作方法

本发明涉及机器人，具体为一种基于图像定位匹配的机器人及其管理系统。

背景技术：

1、图像定位匹配是一种将两幅或多幅图像中具有相同或相似属性的内容进行像素级识别和对齐的技术。这种技术广泛应用于计算机视觉、模式识别、遥感、军事安防以及医学诊断等领域，是许多视觉任务的基础步骤。图像匹配技术可以分为三个主要类别：基于灰度区域的匹配、基于特征的匹配和基于解释的匹配。

2、图像定位匹配技术在机器人领域中扮演着至关重要的角色，特别是在视觉导航、目标识别与跟踪、三维重建等应用中。这项技术通过从两幅或多幅图像中提取特征并进行匹配，帮助机器人理解其所处环境并作出相应的决策。

3、除草机器人是对图像定位匹配技术的应用之一，通过图像对杂草进行识别清除，提高了除草效率的同时解放了人力。然而现实中受环境因素的多样性影响，例如有风天气或者有坑洼地势，除草机器人难以锁定杂草，从而可能误伤作物。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于图像定位匹配的机器人及其管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基于图像定位匹配的机器人及其管理系统，包括移动小车、切断机构、后处理机构以及管理系统，所述切断机构包括驱动组件一、激光发射器、图像捕捉模块一以及一组拨杆组件，其中所述驱动组件一固定在所述移动小车前端，所述激光发射器安装在所述驱动组件一上，所述图像捕捉模块一设置在所述驱动组件一上，所述拨杆组件与所述驱动组件一驱动端连接固定，所述驱动组件一用于控制所述拨杆组件转动升降，所述激光发射器用于激光切断杂草，所述图像捕捉模块一用于辨识捕捉杂草，所述拨杆组件用于分开杂草和作物，所述后处理机构安装在所述移动小车且位于所述切断机构后方，所述管理系统与所述移动小车、所述切断机构、后所述处理机构信号连接，用于控制所述移动小车移动，控制所述切断机构、所述后处理机构清除杂草；

3、根据上述技术方案，所述拨杆组件包括转轴和拨杆，其中所述拨杆相对穿设在对应的转轴上，两个所述拨杆设置在不同的高度上，所述拨杆包括导向部和限制部，其中两个所述拨杆的限制部相对偏折一定角度。

4、根据上述技术方案，所述驱动组件一包括两个安装板、两个转杆、驱动齿、电机一、从动齿以及两个电推杆一，其中两个所述安装板呈上下排布，所述转杆转动设置在两个所述安装板上，所述驱动齿套设在一个转杆上，所述电机一与所述驱动齿对应的转杆连接，所述从动齿套设在另一个转杆上且与所述驱动齿配合，所述电推杆一固定在转杆内且末端与所述转轴球头连接。

5、根据上述技术方案，两个所述导向部末端分别固定有连接块，所述导向部上滑动设置有滑块，所述连接块与滑块之间连接有弹簧一，两个所述滑块之间连接有弹簧二，所述滑块与对应的所述转轴之间连接有绳线，所述绳线卷绕在所述转轴上。

6、根据上述技术方案，所述后处理机构包括固定板、电机二以及处理组件，其中所述固定板安装在所述移动小车车身下侧，所述电机二安装在所述固定板上，所述处理组件与所述电机二驱动端连接。

7、根据上述技术方案，所述处理组件包括活动板、一组电推杆二、若干切刀一以及次级切刀模组，其中所述活动板与电机二驱动端连接，所述电推杆二圆周设置在所述活动板上，所述切刀一固定在对应的所述电推杆二驱动端，所述次级切刀模组固定在所述电推杆二驱动位置。

8、根据上述技术方案，所述切刀一截面为尖端朝外的三角椎体。

9、根据上述技术方案，所述次级切刀模组包括移动板、电推杆三、驱动架以及若干切刀二，其中所述移动板固定在所述电推杆二驱动位置，所述电推杆三固定在所述移动板上，所述驱动架与所述电推杆三驱动端连接，所述切刀二交错固定在所述驱动架下侧。

10、根据上述技术方案，所述切刀二两端开刃。

11、根据上述技术方案，所述驱动架上设置有图像捕捉模块二。

12、根据上述技术方案，所述固定板下侧连接有护罩，所述护罩围设在处理组件外周，用于保护处理组件以及引导活动板的移动。

13、根据上述技术方案，所述管理系统包括数据采集模块、运行分析模块和命令执行模块，所述数据采集模块用于扫描移动小车前方杂草和作物图像；所述运行分析模块用于识别杂草；所述命令执行模块用于根据运行分析模块的分析结果将杂草分离并进行清除，所述数据采集模块和运行分析模块通讯连接，所述运行分析模块和命令执行模块电连接。

14、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过设置有切断机构，其中的图像捕捉模块一可以捕捉杂草和作物图像，根据数据库进行特征匹配，识别杂草，并通过拨杆组件分离杂草和作物，最大程度的切断杂草，提高了除草的正确性；通过设置有后处理机构，可以锁定所切断的杂草，然后切刀一先松土，再通过切刀二彻底切断杂草根部，避免杂草重新长出，提高了除草的全面性。

技术特征：

1.一种基于图像定位匹配的机器人，包括移动小车（1）、切断机构、后处理机构以及管理系统，其特征在于：所述切断机构包括驱动组件一（2）、激光发射器（3）、图像捕捉模块一（4）以及一组拨杆组件（5），其中所述驱动组件一（2）固定在所述移动小车（1）前端，所述激光发射器（4）安装在所述驱动组件一（2）上，所述图像捕捉模块一（4）设置在所述驱动组件一（2）上，所述拨杆组件（5）与所述驱动组件一（2）驱动端连接固定，所述驱动组件一（2）用于控制所述拨杆组件（5）转动升降，所述激光发射器（3）用于激光切断杂草，所述图像捕捉模块一（4）用于辨识捕捉杂草，所述拨杆组件（5）用于分开杂草和作物，所述后处理机构安装在所述移动小车（1）且位于所述切断机构后方，所述管理系统与所述移动小车（1）、所述切断机构、所述后处理机构信号连接，用于控制所述移动小车（1）移动，控制所述切断机构、所述后处理机构清除杂草；

2.根据权利要求1所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述驱动组件一（2）包括两个安装板（21）、两个转杆（22）、驱动齿（23）、电机一（24）、从动齿（25）以及两个电推杆一（26），其中两个所述安装板（21）呈上下排布，所述转杆（22）转动设置在两个所述安装板（21）上，所述驱动齿（23）套设在一个所述转杆（22）上，所述电机一（24）与所述驱动齿（23）对应的转杆（22）连接，从动齿（25）套设在另一个转杆（22）上且与所述驱动齿（23）配合，所述电推杆一（26）固定在所述转杆（22）内且末端与所述转轴（51）球头连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：两个所述导向部（521）末端分别固定有连接块（53），所述导向部（521）上滑动设置有滑块（54），所述连接块（53）与所述滑块（54）之间连接有弹簧一（55），两个所述滑块（54）之间连接有弹簧二（56），所述滑块（54）与对应的所述转轴（51）之间连接有绳线（57），所述绳线（57）卷绕在所述转轴（51）上。

4.根据权利要求3所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：当两个所述限制部（522）向外偏转，两个导向部（521）相互靠近，弹簧一（55）为收缩状态，滑块（54）贴近在连接块（53）一侧；

5.根据权利要求4所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述后处理机构包括固定板（6）、电机二（7）以及处理组件（8），其中所述固定板（6）安装在所述移动小车（1）车身下侧，所述电机二（7）安装在所述固定板（6）上，所述处理组件（8）与所述电机二（7）驱动端连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述处理组件（8）包括活动板（81）、一组电推杆二（82）、若干切刀一（83）以及次级切刀模组，其中所述活动板（81）与所述电机二（7）驱动端连接，所述电推杆二（82）圆周设置在所述活动板（81）上，所述切刀一（83）固定在对应的所述电推杆二（82）驱动端，所述次级切刀模组固定在所述电推杆二（82）驱动位置。

7.根据权利要求6所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述次级切刀模组包括移动板（841）、电推杆三（842）、驱动架（843）以及若干切刀二（844），其中所述移动板（841）固定在所述电推杆二（82）驱动位置，所述电推杆三（842）固定在所述移动板（841）上，所述驱动架（843）与所述电推杆三（842）驱动端连接，所述切刀二（844）交错固定在所述驱动架（843）下侧。

8.根据权利要求7所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述驱动架（843）上设置有图像捕捉模块二（845）。

9.根据权利要求8所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：所述管理系统包括数据采集模块、运行分析模块和命令执行模块，所述数据采集模块用于扫描移动小车（1）前方杂草和作物图像；所述运行分析模块用于识别杂草；所述命令执行模块用于根据运行分析模块的分析结果将杂草分离并进行清除，所述数据采集模块和所述运行分析模块通讯连接，所述运行分析模块和所述命令执行模块电连接。

10.根据权利要求9所述的一种基于图像定位匹配的机器人，其特征在于：机器人管理系统的运行方法主要包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种基于图像定位匹配的机器人及其管理系统，包括移动小车、切断机构、后处理机构以及管理系统，所述切断机构包括驱动组件一、激光发射器、图像捕捉模块一以及一组拨杆组件，其中所述驱动组件一固定在所述移动小车前端，所述激光发射器安装在所述驱动组件一上，所述图像捕捉模块一设置在所述驱动组件一上，所述拨杆组件与所述驱动组件一驱动端连接固定，所述驱动组件一用于控制所述拨杆组件转动升降，所述激光发射器用于激光切断杂草，所述图像捕捉模块一用于辨识捕捉杂草，所述拨杆组件用于分开杂草和作物，所述后处理机构安装在所述移动小车且位于所述切断机构后方。本发明提高了杂草清除的正确性。技术研发人员：詹亚辉受保护的技术使用者：内蒙古汇栋科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6