1.一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、对机器人进行初始检测;
S2、根据设定的巡检时间和目标巡检点位,生成目标位置指令并对机器人发送目标位置指令;
S3、根据步骤S2中的目标位置指令控制机器人到达目标巡检点位;
S4、控制机器人在步骤S3中到达的目标巡检点位采集多指标数据;
S5、判断是否巡检完设定的目标巡检点位;若是则巡检结束并返回充电桩,否则跳转到步骤S2。
2.根据权利要求1所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,步骤S1包括以下分步骤:S11、判断机器人的电量是否充足;若是则进入步骤S2,否则向机器人发送充电指令并进入分步骤S12;
S12、判断机器人的激光数据是否异常;若是则报警,否则根据分步骤S11中的充电指令控制机器人返回充电桩。
3.根据权利要求2所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,在分步骤S12中,判断机器人的激光数据是否异常包括以下步骤:S121、判断连续两帧激光数据的变幅是否大于设定的激光数据变幅阈值;若是则判为数据存在异常,否则进入分步骤S122;
S122、判断当前帧激光数据是否在设定的激光数据最小阈值和激光数据最大阈值区间内;若是则进入分步骤S123,否则判为数据存在异常;
S123、判断当前帧激光数据与上一定位周期的最优估计位置值之差是否大于设定的实测误差阈值;若是则判为数据存在异常,否则判为数据不存在异常。
4.根据权利要求1所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,步骤S3包括以下分步骤:S31、根据机器人上一定位周期的最优估计位置、编码器读数和激光测距传感器读数,确定机器人当前定位周期的最优估计位置;
S32、判断分步骤S31中机器人当前定位周期的最优估计位置与目标位置的差值是否小于设定的目标误差阈值;若是则到达目标巡检点位,否则进入分步骤S33;
S33、判断机器人的激光数据是否存在异常;若是则报警,否则进入到分步骤S34;
S34、根据目标位置和上一定位周期的最优估计位置,确定当前速度控制周期控制电机的电流值;
S35、根据分步骤S34中当前速度控制周期电机的电流值控制机器人移动,更新编码器读数和激光测距传感器读数,并跳转到分步骤S31。
5.根据权利要求4所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,S31包括以下分步骤:S311、根据编码器读数确定当前定位周期电机编码器的累计距离;
S312、根据分步骤S311中当前定位周期电机编码器的累计距离,计算当前定位周期的先验估计位置,计算式为:其中: 为当前定位周期的先验估计位置, 为上一定位周期的最优估计位置,为当前定位周期电机编码器的累计距离;
S313、根据上一定位周期的后验估计方差和过程噪声方差计算当前定位周期的先验估计方差,计算公式为:其中: 为当前定位周期的先验估计方差, 为上一定位周期的后验估计方差,, 为上一定位周期的卡尔曼增益, 为上一定位周期的先验估计方差,Q为过程噪声方差;
S314、根据自适应测量噪声方差函数计算测量噪声方差,所述自适应测量噪声方差函数的解析式为:其中:R为测量噪声方差, 为自适应测量噪声方差系数,ZK为当前定位周期的实际观测位置;
S315、根据分步骤S313中当前定位周期的先验估计方差和分步骤S314中的测量噪声方差,计算当前定位周期的卡尔曼增益,计算式为:其中: 为当前定位周期的卡尔曼增益;
S316、根据分步骤S312中当前定位周期的先验估计位置、分步骤S315中当前定位周期的卡尔曼增益以及当前定位周期的实际观测位置,计算当前定位周期的最优估计位置,计算式为:其中: 为当前定位周期的最优估计位置。
6.根据权利要求4所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,步骤S34包括以下分步骤:S341、根据目标位置和上一定位周期的最优估计位置,计算当前速度控制周期的机器人目标速度,计算式为:其中: 为当前速度控制周期的机器人目标速度, 为位置比例系数, 为目标位置, 为上一定位周期的最优估计位置,k为当前周期;
S342、根据上一速度控制周期的反馈速度和分步骤S341中当前速度控制周期的机器人目标速度,计算当前速度控制周期控制电机的电流值,计算式为:其中: 为当前速度控制周期控制电机的电流值, 为速度比例系数, 为当前速度控制周期的机器人目标速度差值, , 为上一速度控制周期的反馈速度, 为积分系数, 为速度控制周期的机器人目标速度差值,i=0,1,2…k。
7.根据权利要求1所述的一种多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制方法,其特征在于,步骤S4包括以下分步骤:S41、通过多线程按时序采集包括深度视频数据、彩色视频数据、红外视频数据、温湿度数据、二氧化碳浓度数据和声音数据的多指标数据;
S42、选取分步骤S41中多指标数据的最晚起始时间作为当前位置数据的时间戳;
S43、截取当前位置数据在分步骤S42中的时间戳之后的多指标数据;
S44、将位置信息和分步骤S42中的时间戳添加到分步骤S43中的多指标数据上,并上传具有位置信息和时间戳的多指标数据。
8.一种应用权利要求1‑7任一所述方法的多指标采集的畜禽健康巡检机器人控制装备,其特征在于,包括:驱动轮电机组,所述驱动轮电机组包括驱动轮电机和工字钢轨道,所述驱动轮电机用于接收巡检控制模块的目标位置指令,驱动机器人在所述工字钢轨道上运动到达目标位置;
激光测距组,所述激光测距组包括两个激光测距传感器和两个激光反射挡板,所述激光测距传感器用于测量得到机器人当前定位周期的观测位置信息并传输至巡检控制模块,所述激光反射挡板用于反射激光测距传感器发射的激光光束;
视频数据采集模组,所述视频数据采集模组包括深度摄像头、彩色摄像头和红外摄像头,所述深度摄像头用于接收巡检控制模块的采集指令采集深度视频数据,并将深度视频数据传输至巡检控制模块,所述彩色摄像头用于接收巡检控制模块的采集指令采集彩色视频数据,并将彩色视频数据传输至巡检控制模块,所述红外摄像头用于接收巡检控制模块的采集指令采集红外视频数据,并将红外视频数据传输至巡检控制模块;
环境数据采集模组,所述环境数据采集模组包括温湿度传感器、二氧化碳传感器和声音采集器,所述温湿度传感器用于接收巡检控制模块的采集指令采集环境的温度和湿度数据,并将温度和湿度数据传输至巡检控制模块,所述二氧化碳传感器用于接收巡检控制模块的采集指令采集环境中的二氧化碳浓度数据,并将二氧化碳浓度数据传输至巡检控制模块,所述声音采集器用于接收巡检控制模块的采集指令采集环境中的声音数据,并将声音数据传输至巡检控制模块;
巡检控制模块,所述巡检控制模块用于对机器人进行初始检测,根据设定的巡检时间和目标巡检点位生成目标位置指令,并向驱动轮电机组发送目标位置指令控制机器人到达目标位置,接收激光测距组传输的机器人当前定位周期的观测位置信息并检验激光数据是否存在异常,生成采集指令发送至视频采集模组,并接收视频数据采集模组传输的多指标数据的视频数据,生成采集指令发送至环境采集模组,接收环境数据采集模组传输的多指标数据的环境数据。