智能清粪机器人系统的设计与试验

作     者：高彦玉 罗土玉 边峰 周昆乐 钟日开 Gao Yanyu;Luo Tuyu;Bian Feng;Zhou Kunle;Zhong Rikai

作者机构：广东省现代农业装备研究所广州510630 广东广兴牧业机械设备有限公司广州510520 

出 版 物：《农机化研究》 (Journal of Agricultural Mechanization Research)

年 卷 期：2024年第46卷第2期

页      面：103-107,112页

学科分类：08[工学] 0828[工学-农业工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 082801[工学-农业机械化工程] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：广东省乡村振兴战略专项-农业科技创新与推广项目(2019KJ129) 广东广兴牧业机械设备有限公司自主研发项目(ZG202104) 

主　　题：畜禽养殖 清粪机器人 粪污清理 建图与导航 

摘      要：针对现代化封闭式养殖舍内漏粪板上粪污不能完全掉落至集粪槽的问题,设计了一种智能清粪机器人。设计基于ROS系统和激光雷达,以SLAM算法为基础,利用小型工控机为上层控制器,ARM系列芯片为底层控制器,融合红外和超声波传感器技术,实现所需功能;采用万向轮与两个对称驱动轮形成三点支撑行走架构,保持机体运行稳定;前后各设水喷头用于干固粪污的湿润及刮后漏粪板的清洗;刮粪板采用耐磨橡胶材质,避免与地面发生刮刺,影响漏粪板平整及刮粪板使用寿命,刮粪板置于机身前端下部,跟随整机行走,实现清粪功能。试验结果表明:清粪机器人能实现自动行走、自主建图、自动充电与加水,有较好的识别障碍物及路径规划功能,能实时清理猪舍粪污;在同等清洁度要求下,可减少人工,降低劳动强度。研究结果可为大栏畜禽养殖舍内漏粪板上粪污智能化清理设备提供参考。