一種智能除草機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】一種智能除草機(jī)器人，包括機(jī)架、機(jī)輪和控制系統(tǒng)，機(jī)架采用四輪小車模型，機(jī)架上安裝有兩側(cè)輔助刀具、鋰電池、云臺(tái)舵機(jī)、太陽(yáng)能控制器、噴霧裝置和草屑收集裝置，機(jī)架前端安裝有超聲波傳感器和排渣板，機(jī)架下端安裝有推桿步進(jìn)電機(jī)，推桿步進(jìn)電機(jī)上安裝有主刀，云臺(tái)舵機(jī)上安裝于有攝像頭，控制系統(tǒng)采用ArduinoMega2560單片機(jī)作為主控制器，該主控制器連接有供電系統(tǒng)、避障模塊、視覺(jué)模塊、語(yǔ)音模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，視覺(jué)模塊連接攝像頭和無(wú)線WIFI視頻傳輸模塊，機(jī)架采用四輪小車的模型，這種方式比差速轉(zhuǎn)向更加快捷，而且還能減小轉(zhuǎn)向所需的空間，采用鋰電池和太陽(yáng)能板雙重供電方式，可有效提高電池的續(xù)航能力，不僅綠色節(jié)能，還降低了成本。
【專利說(shuō)明】
一種智能除草機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種智能除草機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]草坪在我國(guó)城市建設(shè)中的分布越來(lái)越廣泛，綠地面積和綠地覆蓋率已經(jīng)成為衡量城市環(huán)境、社區(qū)建設(shè)、生態(tài)城市建設(shè)和城市園林化程度的一個(gè)重要指標(biāo)，近些年來(lái)逐步得到了人們的重視，并實(shí)現(xiàn)了快速的發(fā)展；隨著綠化面積的不斷增加，綠化帶修剪工作量大、投資成本高、智能化程度低等矛盾日益尖銳，因此有必要研發(fā)一種能資成本高、智能化程度低等矛盾日益尖銳，因此有必要研發(fā)一種能夠自主除草、高效率、綠色節(jié)能的除草機(jī)來(lái)代替工人完成高強(qiáng)度的工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種智能除草機(jī)器人，機(jī)架采用四輪小車的模型，這種方式比差速轉(zhuǎn)向更加快捷，而且還能減小轉(zhuǎn)向所需的空間，使除草機(jī)器人可以適應(yīng)更廣泛的工作空間，具有自主除草、化學(xué)除草和手動(dòng)除草三種工作模式，可滿足復(fù)雜地形的草坪修剪需求，小車尾部搭載草肩收集裝置，可實(shí)現(xiàn)邊除草邊收集草肩，提高作業(yè)質(zhì)量和效率，該機(jī)器人采用鋰電池和太陽(yáng)能板雙重供電方式，可有效提高電池的續(xù)航能力，不僅綠色節(jié)能，還降低了成本，符合未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向，可以有效解決【背景技術(shù)】中的問(wèn)題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:一種智能除草機(jī)器人，包括機(jī)架、機(jī)輪和控制系統(tǒng)，所述機(jī)架采用四輪小車模型，所述機(jī)架上安裝有兩側(cè)輔助刀具、鋰電池、云臺(tái)舵機(jī)、太陽(yáng)能控制器、噴霧裝置和草肩收集裝置，所述機(jī)架前端安裝有超聲波傳感器和排渣板，所述機(jī)架下端安裝有推桿步進(jìn)電機(jī)，所述推桿步進(jìn)電機(jī)上安裝有主刀，所述云臺(tái)舵機(jī)上安裝于有攝像頭，所述控制系統(tǒng)采用ArduinoMega2560單片機(jī)作為主控制器，該主控制器連接有供電系統(tǒng)、避障模塊、視覺(jué)模塊、語(yǔ)音模塊和驅(qū)動(dòng)模塊，所述避障模塊連接超聲波傳感器，所述視覺(jué)模塊連接攝像頭和無(wú)線WIFI視頻傳輸模塊。
[0005]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主刀由三個(gè)刀片組成，刀片組成等腰三角形。
[0006]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述輔助刀具由同一豎直平面內(nèi)的三把圓形刀組成。
[0007]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述輔助刀具通過(guò)一個(gè)MG996舵機(jī)與機(jī)架底端相接。
[0008]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述驅(qū)動(dòng)模塊分為機(jī)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、推桿步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和舵機(jī)控制模塊，分別控制機(jī)輪、推桿步進(jìn)電機(jī)以及云臺(tái)舵機(jī)。
[0009]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控制器連接有無(wú)線遙控模塊，所述無(wú)線遙控模塊控制云臺(tái)舵機(jī)。
[0010]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控制器連接有上位機(jī)。
[0011]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控制器連接有顯示器。
[0012]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控制器連接有存儲(chǔ)模塊。
[0013]作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述供電系統(tǒng)采用12V聚合物電芯組合而成的鋰電池。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:機(jī)架采用四輪小車的模型，機(jī)架的轉(zhuǎn)向方式為將控制同側(cè)前后輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)串聯(lián)在一起，轉(zhuǎn)向時(shí)，同側(cè)的前后兩輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而另一側(cè)的兩個(gè)輪子按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得小車能夠在原地轉(zhuǎn)向，這種方式比差速轉(zhuǎn)向更加快捷，而且還能減小轉(zhuǎn)向所需的空間，使除草機(jī)器人可以適應(yīng)更廣泛的工作空間，具有自主除草、化學(xué)除草和手動(dòng)除草三種工作模式，可滿足復(fù)雜地形的草坪修剪需求，小車尾部搭載草肩收集裝置，可實(shí)現(xiàn)邊除草邊收集草肩，提高作業(yè)質(zhì)量和效率。為實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和確保機(jī)器人的自主作業(yè)，機(jī)架還搭載了視覺(jué)系統(tǒng)和避障系統(tǒng)，此外，該機(jī)器人采用鋰電池和太陽(yáng)能板雙重供電方式，可有效提高電池的續(xù)航能力，不僅綠色節(jié)能，還降低了成本，符合未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1-機(jī)架;2-機(jī)輪;3-輔助刀具;4-鋰電池;5-云臺(tái)舵機(jī);6_太陽(yáng)能控制器;7_噴霧裝置;8-草肩收集裝置;9-超聲波傳感器；10-排渣板；11-推桿步進(jìn)電機(jī)；12-主刀；13-攝像頭；14-主控制器;15-供電系統(tǒng)；16-避障模塊;17-視覺(jué)模塊;18-語(yǔ)音模塊;19-驅(qū)動(dòng)模塊；20-無(wú)線WIFI視頻傳輸模塊;21-刀片；22-圓形刀；23-MG996舵機(jī)；24-機(jī)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊；25-推桿步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊;26-舵機(jī)控制模塊;27-無(wú)線遙控模塊;28-上位機(jī);29-顯示器；30-存儲(chǔ)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0019]實(shí)施例:
[0020]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案:一種智能除草機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)架1、機(jī)輪2和控制系統(tǒng)，所述機(jī)架I采用四輪小車模型，所述機(jī)架I上安裝有兩側(cè)輔助刀具3、鋰電池4、云臺(tái)舵機(jī)5、太陽(yáng)能控制器6、噴霧裝置7和草肩收集裝置8，所述機(jī)架I前端安裝有超聲波傳感器9和排渣板10，所述機(jī)架I下端安裝有推桿步進(jìn)電機(jī)11，所述推桿步進(jìn)電機(jī)11上安裝有主刀12，所述云臺(tái)舵機(jī)5上安裝于有攝像頭13，所述控制系統(tǒng)采用ArduinoMega2560單片機(jī)作為主控制器14，該主控制器14連接有供電系統(tǒng)15、避障模塊16、視覺(jué)模塊17、語(yǔ)音模塊18和驅(qū)動(dòng)模塊19，所述避障模塊16連接超聲波傳感器9，所述視覺(jué)模塊17連接攝像頭13和無(wú)線WIFI視頻傳輸模塊20。
[0021]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述主刀12由三個(gè)刀片21組成，刀片21組成等腰三角形。
[0022]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述輔助刀具3由同一豎直平面內(nèi)的三把圓形刀22組成。
[0023]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述輔助刀具3通過(guò)一個(gè)MG996舵機(jī)23與機(jī)架I底端相接。
[0024]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述驅(qū)動(dòng)模塊19分為機(jī)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊24、推桿步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊25和舵機(jī)控制模塊26，分別控制機(jī)輪2、推桿步進(jìn)電機(jī)11以及云臺(tái)舵機(jī)5。
[0025]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述主控制器14連接有無(wú)線遙控模塊27，所述無(wú)線遙控模塊27控制云臺(tái)舵機(jī)5。
[0026]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述主控制器14連接有上位機(jī)28。
[0027]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述主控制器14連接有顯示器29。
[0028]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述主控制器14連接有存儲(chǔ)模塊30。
[0029]在上述實(shí)施例上優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)15采用12V聚合物電芯組合而成的鋰電池。
[0030]基于上述，本實(shí)用新型的機(jī)架采用四輪小車的模型，機(jī)架的轉(zhuǎn)向方式為將控制同側(cè)前后輪轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)串聯(lián)在一起，轉(zhuǎn)向時(shí)，同側(cè)的前后兩輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而另一側(cè)的兩個(gè)輪子按相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得小車能夠在原地轉(zhuǎn)向，這種方式比差速轉(zhuǎn)向更加快捷，而且還能減小轉(zhuǎn)向所需的空間，使除草機(jī)器人可以適應(yīng)更廣泛的工作空間，具有自主除草、化學(xué)除草和手動(dòng)除草三種工作模式，可滿足復(fù)雜地形的草坪修剪需求，小車尾部搭載草肩收集裝置，可實(shí)現(xiàn)邊除草邊收集草肩，提高作業(yè)質(zhì)量和效率。為實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和確保機(jī)器人的自主作業(yè)，機(jī)架還搭載了視覺(jué)系統(tǒng)和避障系統(tǒng)，此外，該機(jī)器人采用鋰電池和太陽(yáng)能板雙重供電方式，可有效提高電池的續(xù)航能力，不僅綠色節(jié)能，還降低了成本，符合未來(lái)農(nóng)業(yè)機(jī)器人的發(fā)展方向。
[0031]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能除草機(jī)器人，其特征在于，包括機(jī)架(I)、機(jī)輪(2)和控制系統(tǒng)，所述機(jī)架(I)采用四輪小車模型，所述機(jī)架(I)上安裝有兩側(cè)輔助刀具(3)、鋰電池(4)、云臺(tái)舵機(jī)(5)、太陽(yáng)能控制器(6)、噴霧裝置(7)和草肩收集裝置(8)，所述機(jī)架(I)前端安裝有超聲波傳感器(9)和排渣板(10)，所述機(jī)架(I)下端安裝有推桿步進(jìn)電機(jī)(11)，所述推桿步進(jìn)電機(jī)(11)上安裝有主刀(12)，所述云臺(tái)舵機(jī)(5)上安裝于有攝像頭(I 3)，所述控制系統(tǒng)采用ArduinoMega2560單片機(jī)作為主控制器(14)，該主控制器(14)連接有供電系統(tǒng)(15)、避障模塊(16)、視覺(jué)模塊(17)、語(yǔ)音模塊(18)和驅(qū)動(dòng)模塊(19)，所述避障模塊(16)連接超聲波傳感器(9)，所述視覺(jué)模塊(17)連接攝像頭(13)和無(wú)線WIFI視頻傳輸模塊(20)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述主刀(12)由三個(gè)刀片(21)組成，刀片(21)組成等腰三角形。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述輔助刀具(3)由同一豎直平面內(nèi)的三把圓形刀(22)組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述輔助刀具(3)通過(guò)一個(gè)MG996舵機(jī)(23)與機(jī)架(I)底端相接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)模塊(19)分為機(jī)輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(24)、推桿步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(25)和舵機(jī)控制模塊(26)，分別控制機(jī)輪(2)、推桿步進(jìn)電機(jī)(11)以及云臺(tái)舵機(jī)(5)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述主控制器(14)連接有無(wú)線遙控模塊(27)，所述無(wú)線遙控模塊(27)控制云臺(tái)舵機(jī)(5)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述主控制器(14)連接有上位機(jī)(28)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述主控制器(14)連接有顯不器(29)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述主控制器(14)連接有存儲(chǔ)模塊(30)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能除草機(jī)器人，其特征在于:所述供電系統(tǒng)(15)采用12V聚合物電芯組合而成的鋰電池。
【文檔編號(hào)】A01D34/82GK205507545SQ201620310185
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】程佳偉
【申請(qǐng)人】程佳偉