Page 77 - 《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

盘和高精度气压计。各传感器的参数如表 2 所示。 通过比较两组数据可以看出样机测得的数据与参
表 2 传感器参数表 考值吻合，由此说明样机可以准确地检测出大棚里的
传感器名称 参数名称 取值 实时温湿度，可以为后续的农业生产提供可靠的依据。
温度范围 /℃ 0~50
温度误差 /℃ ±2
湿度范围 /RH 20~95
DHT 温湿度传感器 4 结论
湿度误差 /RH ±5
工作电压 /V 3.3~5 根据机器人的设计要求，设计了地空两用农业信
输出形式 数字输出
分辨率 1 280×960 息采集机器人的软硬件系统。机器人可以全方位、实
像素 / 万 600 时地采集农田中的信息，为后续的精细化农业生产提
FPV 摄像头
工作电压 /V 5
发射频率 /GHz 2.4 供了更加可靠的依据。
陀螺仪范围 ±(250~2000)
加速度范围 ±(2~16)
MPU-6050
电源电压 /V 3~5 参考文献 ：
2
通信协议 I C 通信协议 [1] Bak T，Jakobsen H. Agricultural robotic platform with
航向精度 /° 1 four wheel steering for weed detection[J]. Biosystems
分辨率 /° 0.1
DCM260B Engineering，1987(2):125~136.
重复性 /° 0.8
供电方式 /V +5 [2] Michihisa Iida, Donghyeon K，Mitsuru T，et al. Localization
绝对压力范围 /MPa 1 000~1 200 of CO 2 source by a hexapod robot equipped with an anemoscope
高度分辨率 /cm 10 and a gas sensor[J].Computers and Electronics in Agriculture.
MS5611
电源电压 /V 1.8~3.6 2008(63):73~80.
2
通信方式 I C 通信协议 [3] Y Nagasaka，Q Zhang,T. E. Grift,et al. Control System
Design for an Autonomous Field Watching-dog Robot[C].
主控板通过这些传感器可以实时获取当前的农业 Technology for Off-Road Equipment, Proceedings of the
信息和飞行姿态信息，收集的农业信息可以为接下来 7-8 October 2004 Conference,Kyoto,Japan.
[4] Grift T E. Robotics in Crop Production[J]. Encyclopedia
的农业生产提供参考 ；收集的飞行姿态信息可以使机
of Agricultural, Food and Biological Engineering, doi:
器人及时调整飞行速度以及姿态，从而使机器人在复 10.1081/E-EAFE-120043046.
杂的农田环境中可以高效的工作。 [5] Grift T, Zhang Q. Kondo, N,et al. A review of automation
and robotics for the bioindustry. Journal of Biomechatronics
Engineering，v.1， n.1，p.37~54, 2008.
3 温、湿度检测试验 [6] 胡娜，陈勇，王红星 . 农田信息采集机器人机构设计与奇异性
一天中，在同一温室大棚内进行样机温湿度检测 分析 [J]. 机器人，2010;32(3):363~368.
[7] 陈曙光， 周小波， 等 . 无人机农田信息采集装置 : 中 国，
试验。首先，在大棚内均匀的选取十个测量点并架设
201520095820.3[P]. 2015-08-12.
温湿度传感器，在固定的时间点回收采集的数据，并 [8] 纪超，冯青春，袁挺 . 温室黄瓜采摘机器人系统研制及性能分
求得它们的平均值作为当前大棚的温、湿度参考值。 析 [J]. 机器人，2011,33(6):727~730.
[9] 李志伟 , 潘剑君 , 张佳宝 . 基于无线数传技术的智能农机载高
用样机在同一时间同一点在大棚中进行温、湿度检测，
光谱采集系统的研究 [J]. 光谱学与光谱分析 . 2006,26(10):
得到实时数据，采集数据如表 5 所示。 1 813~1 816.
[10] 冯晓霞，安秋，姬长英 . 农用机器人 DGPS 导航方法及数据
表 5 温湿度采集数据表
采集 [J]. 江西农业学报，2007,19(9):120~122.
温度 /℃ 湿度 /RH
时间 [11] 罗锡文，区颖刚，赵祚喜，等 . 农用智能移动作业平台模型的
定点 样机 定点 样机
3 ：00 16.45 15.82 74.78 73.89 研制 [J]. 农业工程学报，2005, 21(2):83~85.
6 ：00 18.94 18.67 69.98 68.89 [12] 朱洪波，杨龙祥，朱琦 . 物联网技术进展与应用 [J]. 南京邮电
9 ：00 20.86 21.54 65.56 64.43 大学学报，2011,31(1):1~9.
12 ：00 23.89 24.78 55.48 56.89 [13] 李继宇，张铁民，彭孝东，等 . 小型无人机在农田信息监测系
15 ：00 25.91 25.45 58.87 58.67 统中的应用 [J]. 农机化研究 . 2010(05):183~186.
18 ：00 21.45 22.40 60.65 59.97
21 ：00 19.98 20.79 66.78 64.79 [14] 白由路，金继运，杨俐苹，等 . 低空遥感技术及其在精准农业
24 ：00 17.66 16.75 71.67 70.28 中的应用 [J]. 土壤肥料，2004(01):3~6.
Design of information acquisition robot for air-ground purpose

Wang Wei, Li Chaoyi, Liu Jiuqing, Fang Yinjie
(Northeast Forestry University, Harbin 150040, Heilongjiang, China)

2018 第 44 卷 ·55·
年