1.一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:包括移动平台(1)、驱动装置(2)、蓄电系统(3)、动物叫声模拟装置(4)、控制装置(5)、GPS定位装置(6)、鼠体处理系统(7)、操控装置(8)、信息采集系统(9)、灭鼠系统(10)和运动路径提取与分析系统(11);
驱动装置(2)、蓄电系统(3)、动物叫声模拟装置(4)、控制装置(5)、GPS定位装置(6)、鼠体处理系统(7)、信息采集系统(9)和灭鼠系统(10)固定连接在移动平台(1)上;蓄电系统(3)分别与驱动装置(2)、动物叫声模拟装置(4)、控制装置(5)、GPS定位装置(6)、鼠体处理系统(7)、信息采集系统(9)和灭鼠系统(10)的电力输入电连接;控制装置(5)分别与驱动装置(2)、动物叫声模拟装置(4)、GPS定位装置(6)、鼠体处理系统(7)、信息采集系统(9)和灭鼠系统(10)的控制输入电连接;GPS定位装置(6)与操控装置(8)、运动路径提取与分析系统(11)无线连接;操控装置(8)与控制装置(5)、灭鼠系统(10)、运动路径提取与分析系统(11)无线连接;灭鼠系统(10)与运动路径提取与分析系统(11)无线连接;
所述的运动路径提取与分析系统(11)包括模式识别模块(111)、跟踪与路径提取模块(112)、击杀地点与时间分析模块(113)、击杀路径规划模块(114)和信息比对模块(115);模式识别模块(111)的输入和信息采集系统(9)的输出电连接,模式识别模块111()的第一输出与信息比对模块(115)的第一输入电连接,模式识别模块(111)的第二输出与跟踪与路径提取模块(112)的输入电连接,跟踪与路径提取模块(112)的输出与击杀地点与时间分析模块(113)的输入电连接,击杀地点与时间分析模块(113)的输出与击杀路径规划模块(114)的输入电连接,击杀路径规划模块(114)的输出和信息比对模块(115)的第二输入电连接,信息比对模块(115)的输出与操控装置(8)的输入电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:
所述的灭鼠系统(10)包括机架(101)、锁定云台(102)、红外锁定装置(103)和灭鼠装置(104);机架(101)底端固定连接在移动平台(1)上,机架(101)顶端固定连接有锁定云台(102),锁定云台(102)上固定连接有红外锁定装置(103)、灭鼠装置(104),红外锁定装置(103)与灭鼠装置(104)电连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:
所述的信息采集系统(9)包括红外摄像装置(91)、摄像云台(92)和电动伸缩杆(93),电动伸缩杆(93)底端固定连接在移动平台(1)上,电动伸缩杆(93)顶端固定连接有摄像云台(92),摄像云台(92)上固定连接有红外摄像装置(91)。
4.根据权利要求1所述的一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:
所述的鼠体处理系统(7)包括机械手(71)、纳鼠罐(72),机械手(71)和纳鼠罐(72)固定连接在移动平台(1)上;纳鼠罐(72)上含有电动翻盖(721)、纳鼠袋(722)和红外感应开关(723);
电动翻盖(721)覆盖在纳鼠罐(72)的上端,借助回转轴机构做开合运动;红外感应开关(723)设置在纳鼠罐(72)的上端,与闭合后的电动翻盖(721)平齐;纳鼠袋(722)装衬在纳鼠罐(72)的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:
所述的蓄电系统(3)包括蓄电装置(31)、整流器(32)、能量接收板(33)、能量发射板(34)和外接电源(35);能量发射板(34)上含有发射线圈(341);能量接收板(33)上含有和发射线圈(341)配合的接收线圈(331);能量发射板(34)与外接电源(35)电连接,能量发射板(34)放置在地面上;能量发射板(34)的输出和能量接收板(33)的输入连接,能量接收板(33)的输出通过整流器(32)与蓄电装置(31)的输入电连接;蓄电装置(31)、整流器(32)和能量接收板(33)固定连接在移动平台(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人,其特征在于:
所述的驱动装置(2)含有两对麦克纳姆轮(21),每一对由一个左旋麦克纳姆轮和一个右旋麦克纳姆轮组成;驱动装置(2)固定连接在移动平台(1)的下端。
7.一种基于模式识别和大数据技术的灭鼠机器人的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)灭鼠机器人的充电:
当蓄电装置(31)的能量被消耗到用电阈值时,操控装置(8)上的充电指示灯亮起,提示需给灭鼠机器人充电,按照下述步骤执行:
1.1)在设定的灭鼠区域内设置外接电源(35);
1.2)将能量发射板(34)水平放置在地面上,与外接电源(35)插接;
1.3)利用操控装置(8),给固定在移动平台(1)上的控制装置(5)发送信号,在驱动装置(2)的作用下将灭鼠机器人移动至能量发射板(34)的上方;
1.4)利用操控装置(8),调节能量发射板(34)的高度H,使得固定在移动平台(1)底侧的能量接收板(33),与能量发射板(34)贴合在一起;
1.5)遥控接通外接电源(35),在发射线圈(341)和接收线圈(331)之间产生电磁感应现象,经过整流器(32)的AC/DC转换,给蓄电装置(31)供电;待操控装置(8)上的满电指示灯亮起,提示蓄电装置(31)已经充满电;
2)灭鼠区域内老鼠活动信息的采集:
2.1)利用操控装置(8),通过控制装置(5)遥控灭鼠机器人移动至灭鼠区域;
2.2)打开GPS定位装置(6),对灭鼠机器人所在的信息采集点A进行定位,并将定位信息传递给运动路径提取与分析系统(11);
2.3)打开红外摄像装置(91),调整电动伸缩杆(93)的高度,并利用摄像云台(92)调整红外摄像装置(91)的拍摄角度,使得整个灭鼠区域置于拍摄范围内;
2.4)利用红外摄像装置(91),全天24小时采集灭鼠区域内的热源及热源活动的路径信息;将热源及热源活动的路径信息传递给运动路径提取与分析系统(11);
2.5)当采集的热源及热源活动的路径信息足以开展老鼠运动路径的提取与分析时,灭鼠区域内老鼠活动信息的采集工作结束;
3)老鼠运动路径的提取与分析:
3.1)模式识别模块(111)分析信息采集系统(9)提供的热源及热源活动的路径信息,利用特征识别技术筛选出具有老鼠特征的热源;将筛选结果传递给跟踪与路径提取模块(112);
3.2)跟踪与路径提取模块(112)利用大数据技术,跟踪、提取具有老鼠特征的热源的运动路径及其对应的运动时间;将提取结果传递给击杀地点与时间分析模块(113);
3.3)击杀地点与时间分析模块(113)分析具有老鼠特征的热源的运动路径及其对应的运动时间;将老鼠路径叠加N次以上的地点确定为击杀老鼠的地点,并确定老鼠在这些地点上出没的时间及其运动的方向;
3.4)击杀路径规划模块(114)利用GPS定位装置(6)所采集的定位信息,确定各个击杀地点的位置;分析老鼠在击杀地点出没的时间及其运动的方向,据此规划灭鼠机器人在设定的灭鼠区域内各个击杀地点之间的移动路线、移至的位置及其时间;将规划信息传递给信息比对模块(115);
4)老鼠的击杀:
依据运动路径提取与分析系统(11)提供的分析数据,当临近老鼠活动较为活跃的时间时,开始击杀老鼠的行动:
4.1)启动GPS定位装置(6),利用操控装置(8),通过控制装置(5),遥控灭鼠机器人移动至灭鼠区域内的信息采集点A;将信息采集点A作为灭鼠机器人移动的坐标原点;
4.2)启动红外摄像装置(91),采集灭鼠区域内的热源及热源活动的路径信息,并将采集的信息传递给模式识别模块(111);
4.3)启动动物叫声模拟装置(4),发出老鼠争食的叫声,诱骗老鼠到灭鼠区域内活动;
4.4)当模式识别模块(111)在红外摄像装置(91)传递过来的信息中,发现老鼠的热源特征时,将相关信息传递给信息比对模块(115);
4.5)信息比对模块(115)将老鼠热源的移动路径、方向,与所存储的由击杀路径规划模块(114)传递过来的规划信息进行比对,以确定击杀老鼠的地点,以及灭鼠机器人的移动路线、移至的位置及其时间,并将相关信息传递给操控装置(8);
4.6)利用操控装置(8),遥控灭鼠机器人在规定的时间内,按照规划的移动路线,移至规定的位置,伏击老鼠;
4.7)启动灭鼠系统(10),利用锁定云台(102)调整红外锁定装置(103),寻找老鼠热源并进行锁定;
4.8)当锁定的老鼠进入击杀地点,触发灭鼠装置(104)发射弹丸击杀老鼠;
5)鼠体的处理:
5.1)在红外摄像装置(91)的引导下,遥控灭鼠机器人移动至击杀地点;
5.2)遥控机械手(71)抓取鼠体,移至纳鼠罐(72)的上方,触发红外感应开关(723),自动打开电动翻盖(721),机械手(71)松开,将鼠体放入纳鼠袋(722)内;机械手(71)回位,电动翻盖(721)闭合;
6)收尾工作:
利用操控装置(8),遥控灭鼠机器人返回至信息采集点A,等待执行下一个灭鼠任务。