中国农业科学院农业信息研究所孙伟获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉中国农业科学院农业信息研究所申请的专利一种养殖舍内巡检机器人的导航方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119437248B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510032083.0,技术领域涉及:G01C21/20;该发明授权一种养殖舍内巡检机器人的导航方法及系统是由孙伟;曹姗姗;孔繁涛;刘继芳设计研发完成,并于2025-01-09向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种养殖舍内巡检机器人的导航方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种养殖舍内巡检机器人的导航方法及系统,涉及智能农业技术领域,该方法通过将养殖舍划分为若干区域,结合最短路径算法和深度优先搜索算法,初步规划巡检机器人的巡查路径,并利用内部传感器组和智能耳标实时采集环境数据和动物数据,通过预处理,获取健康数据组,计算出环境健康状态指数和动物健康状态指数,进一步得到综合健康指数,并与预设第一综合健康阈值和第二综合健康阈值进行评估。在健康评估触发路径规划时,采用动态路径优化模型对巡检路径进行调整,优先覆盖健康风险较高的区域,直到巡检任务区域的健康评估达到良好状态。此方法可有效提高养殖环境与动物的健康监测效率,确保养殖过程中的健康管理和风险控制。
本发明授权一种养殖舍内巡检机器人的导航方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种养殖舍内巡检机器人的导航方法,其特征在于:包括以下步骤: S1、将大型动物养殖舍划分为若干区域,投放若干巡检机器人,利用最短路径算法,构建路径最优化目标函数,初步规划巡检机器人的初始巡查路径,并通过深度优先搜索算法进行区域的无重复覆盖; S2、通过安装在巡检机器人内部的传感器组和每只动物配备的智能耳标,实时采集环境数据和动物数据,并构建数据处理系统对环境数据和动物数据进行预处理,获取健康数据组; S3、依据获取的健康数据组进行汇总计算,获取环境健康状态指数hjz和动物健康状态指数djk; S4、依据获取的环境健康状态指数hjz和动物健康状态指数djk进行汇总计算,获取综合健康指数zhj,并与预设第一综合健康阈值A和第二综合健康阈值B进行综合健康评估,综合分析养殖环境及动物的健康状态; S5、在综合健康评估触发路径规划时,构建动态路径优化模型,再将获取的综合健康指数zhj输入动态路径优化模型,获取动态路径调整指数ljt,巡检机器人依据动态路径调整指数ljt进行巡检路径调节,直到巡检机器人的巡检任务区域的综合健康评估均为状态良好时,巡检机器人将巡检路径重新调整为初始巡检路径; 所述S1包括S11、S12和S13; S11、根据大型动物养殖舍内的动物种类和布局结构,将养殖舍划分为若干个区域,投放若干巡检机器人,并对每个巡检机器人设定巡查任务,所述巡查任务包括巡查多个区域; S12、根据养殖舍的三维图纸获取养殖舍内的所有巡查路径,依据每个巡检机器人的巡检区域和巡检区域内的路线,获取每个区域到其他区域之间的距离,利用最短路径算法,结合充电桩位置、巡查任务和能量消耗规划最短巡查路径,并构建路径最优化目标函数,初步规划巡检机器人的初始巡查路径,具体路径最优化目标函数为:其中,P表示路径的节点顺序,jli,i+1表示区域i和区域i+1之间的距离,nli,i+1表示区域i和区域i+1之间的能量消耗,n表示区域总数; S13、在巡检路径规划过程中,通过深度优先搜索算法进行区域的无重复覆盖,记录机器人已经规划过的区域,避免无效地返回已巡检过的区域; 所述S2包括S21、S22和S23; S21、当巡检机器人初步规划好初始巡查路径后,启动巡查机器人对任务区域进行巡查,通过安装在巡检机器人内部的传感器组和每只动物配备的智能耳标,实时采集环境数据和动物数据; 所述传感器组包括温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、气流传感器、光照强度传感器和红外传感器; S22、构建一个数据处理系统,通过无线网络将数据处理系统与传感器组和智能耳标建立通信连接,将传感器组和智能耳标采集的环境数据和动物数据实时传输至数据处理系统; S23、数据处理系统实时接收环境数据和动物数据,并对环境数据和动物数据进行预处理,所述预处理包括动物活动量处理、去噪、缺失值处理数据校正和无量纲化处理,获取健康数据组; 所述动物活动量处理依据每只动物配备的智能耳标,对周期性采集的动物定位数据,监测其在养殖舍中的活动轨迹,对动物在舍内的活动路径和停留时间的记录,推算出动物活动量hd,再依据智能耳标采集动物体温dt; 所述健康数据组包括环境健康数据组和动物健康数据组; 所述环境健康数据组包括环境温度wd、环境湿度sd、二氧化碳含量CO2、空气流速ls和光照强度gz; 所述动物健康数据组包括动物体温dt、动物活动量hd和动物密度dm; 所述S3包括S31和S32; S31、依据获取的环境健康数据组进行汇总计算,获取环境健康状态指数hjz,实时分析养殖舍内每个区域内的环境健康情况; 所述环境健康状态指数hjz通过以下公式计算获取; 式中,wdi表示第i个区域的实际温度,wdo表示养殖舍内动物适宜温度值,sdi表示第i个区域的实际湿度,sdo表示养殖舍内动物适宜湿度值,CO2,i表示第i个区域的实际二氧化碳含量,CO2,o表示养殖舍内动物健康允许达到的二氧化碳含量峰值,gzi表示第i个区域的实际光照强度,gzo表示养殖舍内动物适宜光照强度; S32、依据获取的动物健康数据组进行汇总计算,获取动物健康状态指数djk,实时监测每个区域内动物的健康状态; 所述动物健康状态指数djk通过以下公式计算获取; 式中,m表示第i个区域的动物总数,dtj表示第j只动物的实际体温,dtz表示动物正常体温,hdj表示第j只动物的活动量,dmi表示第i区域内的动物密度; 所述S4包括S41和S42; S41、依据获取的环境健康状态指数hjz和动物健康状态指数djk进行汇总计算,获取综合健康指数zhj,反映了环境健康对养殖舍内动物健康的综合影响,以及二者互相影响的非线性关系; 所述综合健康指数zhj通过以下公式计算获取; 式中,e表示指数函数,α表示调节系数; S42、基于动物健康养殖指标进行预设第一综合健康阈值A和第二综合健康阈值B,并与获取的综合健康指数zhj进行综合健康评估,综合分析养殖环境及动物的健康状态,并依据评估结果,进行设定巡查优先级,并调整巡检路线和巡检频率,具体评估方案如下; 当综合健康指数zhj<第一综合健康阈值A时,此区域处于危险状态,生成第一预警信息并通过无线网络传输至相关人员用户端,提醒相关人员立即采取治理措施,并触发路径规划,进行重新规划巡检路径; 当综合健康阈值A≤综合健康指数zhj≤第二综合健康阈值B时,此区域存在不健康因素,生成第二预警信息并通过无线网络传输至相关人员用户端,提醒相关人员立即采取治理措施,并触发路径规划,进行重新规划巡检路径; 当综合健康指数zhj>第二综合健康阈值B时,此区域状态良好,保持正常监测; 所述S5包括S51和S52; S51、在综合健康评估触发路径规划时,依据三维图纸,并使用动态路径规划算法构建动态路径优化公式,再将获取的综合健康指数zhj输入动态路径优化模型,获取动态路径调整指数ljt; 所述动态路径优化公式如下; 式中,表示第i个区域的综合健康指数zhj随时间变化的速率,jli表示第i区域与下一个区域之间的距离,jli表示第i区域到下一个区域所需的能量损耗,nlmax表示巡检机器人剩余能量,n表示区域总数,exp表示自然对数e为底的指数函数; S52、巡检机器人依据动态路径调整指数ljt优先调整处于危险状态区域部分的路径,进行调整此区域的巡检路径,若多个区域同时出现健康问题,机器人将重新评估并调整所有相关区域的路径,并根据实时综合健康指数zhj动态调整路径顺序和距离,优先覆盖健康风险处于危险状态的区域; 在经过相关人员治理后,依据多次巡检获取综合健康指数zhj的变化趋势,通过动态路径调整指数ljt再次进行调整巡检机器人的巡检路径,直到巡检机器人的巡检任务区域的综合健康评估均为状态良好时,巡检机器人将巡检路径重新调整为初始巡检路径。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人中国农业科学院农业信息研究所,其通讯地址为:100081 北京市海淀区中关村南大街12号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
以上内容由龙图腾AI智能生成。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

皖公网安备 34010402703815号
请提出您的宝贵建议,有机会获取IP积分或其他奖励