Page 75 - 《橡塑技术与装备》2018年4期（2月下半月橡胶）

产品与设计 王伟 等·地空两用信息采集机器人设计

地空两用信息采集机器人设计

王伟，李超艺，刘九庆，房银杰
( 东北林业大学机电工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150040)

摘要 ： 随着互联网、物联网技术的快速发展，为了获得更加精确的农业信息，研制了地空两用农业信息采集机器人。首先，
利用四轮驱动原理和四旋翼无人机原理，设计了行走机构和飞行机构。然后，根据机器人的工作需要设计了控制系统，并选择了
机器人搭载的相关传感器。
关键词 ： 地空两用 ；机器人 ；农业信息采集
中图分类号 ： TP242.6 文章编号 ： 1009-797X(2018)04-0053-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.04.012

随着物联网技术在农业信息化、智能化进程中的 表 1 机器人主要性能参数
不断深入，精细农业是现代农业发展的必然趋势。 参数名称 -1 参数值
行走速度 /(m . min ) 7~10
本文提出了一种用于农业信息采集的地空两用机 整机质量 /kg 5.5
体积尺寸 /mm 210×87×150
器人。该机器人可以搭载用于农田信息采集的多种传
所需能量 锂电池
-1
感器，可以从地面和空中两个不同角度获取智能温室 飞行速度 /(m . s ) 2~3
飞行高度 /m 0~20
环境信息和作物生长状况信息。该机移动灵活，可靠
性高，能耗低，采集数据快速，且便于收集与汇总数据，
2 地空两用农业信息采集机器人设计
能够满足智能温室农田信息采集的需求。
2.1 地面行走机构设计
本机的地面行走机构，如图 2 所示。地面行走机
1 农业信息采集地空两用机器人总体结
构的结构件材料选择铝镁合金，很大程度上减轻了机
构及参数选择
构的重量，为后续实现整机的空中飞行提供了保障。
1.1 农业信息采集地空两用机器人总体结构
机器人在农田工作时，通常要克服很大的地面阻力，
农业信息采集地空两用机器人总体结构如图 1 所
因此本机采用四个圆周舵机提供动力的四轮驱动方式，
示。主要由 ：地面行走机构，飞行机构，控制系统及
以此来达到输出大扭矩的目的。为适应复杂的地形地
信息采集系统四部分组成。
貌，因此设计时采用了可以摆动灵活的四杆机构，以
减少在跨越沟壑时产生的震动对机构的损害以及对信
息采集结果的影响。

1— 行走机构 ； 2— 飞行机构 ； 3— 计算机控制系统 ；
4— 信息采集系统
图 1 机器人三维模型
图 2 行走机构示意图
1.2 农业信息采集地空两用机器人主要性能
指标
为了满足工作性能要求，机器人的主要性能指标，
作者简介 ：王伟（1976-），男，硕士，副教授，主要从事
如表 1 所示。 机械电子工程方面研究工作。
收稿日期 ：2017-11-07

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