CN110063244A - 一种太阳能灌溉机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能灌溉机器人，包括机壳，所述机壳表面设有太阳能电池板，机壳内的顶部位置设有水箱，还包括控制台、图像采集器、传感器组、弹性软管、电控阀、喷射器、水位传感器、第三旋转电机、第二旋转电机、第一旋转电机、驱动滑块、轮毂电动机；本发明中，各个部分相互配合，逻辑准确，实现了精准定位、控制定量浇灌，并利用太阳能驱动，整体准确、节能、高效。

Description

一种太阳能灌溉机器人

技术领域

本发明属于泄压装置技术领域，涉及一种太阳能灌溉机器人。

背景技术

目前，随着现代社会的发展，国内外领域中，机器人技术越来越受到重视，更加往智能化方面发展。机器人在各个领域都发挥着极其重要的作用，在农业生产过程中，随着现在环境的日益恶化，各个地方出现旱涝的现象越来越多，然而水始终是农作物生长过程中必不可少的，严重的干旱直接会导致农作物减产，甚至会绝收，所以对农作物进行灌溉是维持其生长过程中必不可少的一个环节，现在大多数农作物的灌溉过程主要采用引流或者铺设灌溉***，这些操作都需要花费大量的人力物力，虽然满足了农作物的需求，但是花费相对较大，而且在使用过程中又有一定的使用年限和安全隐患，整体对比下来，性价比不是很高。

灌溉机器人主要功能是灌溉农业产品，降低其种植者的日常的工作量，节省种植者的灌溉的时间，且灌溉机器人的灌溉效率要远远高于人工灌溉，现有的灌溉机器人在使用时存在一些弊端，在使用过程中，不能够对灌溉的量的大小进行控制，导致不能灌溉到农作物需要的量，为此我们提出一种农业用灌溉机器人。

发明内容

有鉴于此，为解决上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种太阳能灌溉机器人，实现精准定位、控制定量浇灌，并利用太阳能驱动，整体准确、节能、高效。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种太阳能灌溉机器人，包括机壳，所述机壳表面设有太阳能电池板，机壳内的顶部位置设有水箱，水箱内的顶部设有水位传感器，所述水箱顶部的一侧贯穿设有注水口，水箱底端螺纹连通有弹性软管，弹性软管的顶部设有电控阀，所述水箱下端面连接设有控制台，所述控制台沿长度方向的两端设有与控制台连接的蓄电池，所述控制台下端面设有分隔板，所述分隔板下端面上设有驱动滑块，所述驱动滑块下方设有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端竖直向下且连接竖直转动杆，所述竖直转动杆的下端安装有第二旋转电机，所述第二旋转电机的输出端水平布置且连接水平旋转杆的一端，所述水平旋转杆的另一端设置第三旋转电机，所述第三旋转电机的外侧安装有固定块，所述弹性软管穿过所述固定块并螺纹连接有喷射器；

所述第二旋转电机下端面设有传感器组，所述分隔板下端面设有图像采集器，所述图像采集器位于所述机壳长度方向的中心线上，所述机壳的下部对称设有四个减震支撑杆，沿机壳一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆的下端分别设有从动轮，沿机壳另一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆的下端分别连接有驱动轮，所述驱动轮的内端面设有轮毂电动机，所述驱动轮的外端面设有减速器；

所述图像采集器、传感器组、弹性软管、电控阀、喷射器、水位传感器、第三旋转电机、第二旋转电机、第一旋转电机、驱动滑块、轮毂电动机均与所述控制台电性连接，所述图像采集器、电控阀均与所述传感器组电性连接，所述喷射器、弹性软管均与所述电控阀电性连接，所述减速器与所述轮毂电动机电性连接。

进一步的，所述喷射器包括连接管，所述连接管与所述弹性软管螺纹连接，所述连接管底端连通有喷射头，在喷射头的上端位于所述连接管外侧设有水量调节器。

进一步的，所述连接管的外侧位于所述水量调节器上端位置设有配重块。

进一步的，所述第一旋转电机通过转轴与所述竖直转动杆相连，所述第二旋转电机与所述竖直转动杆通过转轴相连，所述水平旋转杆通过螺钉与所述第二旋转电机相连，所述水平旋转杆通过转轴与所述第三旋转电机相连，所述固定块通过螺钉与所述第三旋转电机相连。

进一步的，所述驱动轮、轮毂电动机分别通过转轴与所述减震支撑杆相连。

进一步的，所述注水口的内部插接有密封塞。

进一步的，所述传感器组包括红外传感器和***。

进一步的，在所述分隔板的下端面上位于所述机壳宽度方向的中心线位置设置有供所述驱动滑块滑动的滑动槽。

进一步的，所述减震支撑杆分别位于所述机壳的四个角处，所述减震支撑杆的顶端设有连接板，所述分隔板的下端面上在靠近所述机壳宽度方向的两端位置均匀设置有若干螺纹孔，螺纹孔与连接板相配合。

进一步的，所述减震支撑杆内部分别设有减震弹簧。

本发明的有益效果是：

本发明的一种太阳能灌溉机器人，包括机壳、太阳能电池板、控制台、电控阀、传感器、喷射器、电机等，相互配合，逻辑准确，实现了精准定位、控制定量浇灌，并利用太阳能驱动，整体准确、节能、高效。具体表现在以下几点：

1、能够对植株位置进行精确定位，并能够使喷射器位于浇灌植株上方，进行精确浇灌，高效准确；

2、本发明能够在浇灌时实现定量浇灌，能够减少水资源的浪费，更加智能化，绿色环保；

3、本发明能够利用太阳能驱动装置整体移动，减少资源浪费，智能化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的左视图；

图2为本发明的主视图；

图3为图2的外部示意图；

图4为喷射器的结构示意图；

图5为本发明的原理框图；

图中标记：1、喷射器，101、水量调节器，102、配重块，103、连接管，104、喷射头，2、水平旋转杆，3、第三旋转电机，4、竖直转动杆，5、第一旋转电机，6、弹性软管，7、控制台，8、电控阀，9、水箱，10、驱动滑块，11、分隔板，12、图像采集器，13、机壳，14、第二旋转电机，15、传感器组，16、减震支撑杆，17、驱动轮，18、轮毂电动机，19、从动轮，20、固定块，21、注水口，22、水位传感器，23、蓄电池，24、减速器，25、太阳能电池板。

具体实施方式

下面给出具体实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整、详细地说明。本实施例是以本发明技术方案为前提的最佳实施例，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

一种太阳能灌溉机器人，包括机壳13，所述机壳13表面设有太阳能电池板25，机壳13内的顶部位置设有水箱9，水箱9内的顶部设有水位传感器22，水位传感器22用于实时监控水箱9内的水位情况，并及时补给水量；所述水箱9顶部的一侧贯穿设有注水口21，水箱9底端螺纹连通有弹性软管6，弹性软管6的顶部设有电控阀8，所述水箱9下端面连接设有控制台7，所述控制台7的型号为KY02S，控制精准、反应灵敏；所述控制台7沿长度方向的两端设有与控制台7连接的蓄电池23，所述控制台7下端面设有分隔板11，所述驱动滑块10的型号为LX100；所述分隔板11下端面上设有驱动滑块10，所述驱动滑块10下方设有第一旋转电机5，所述第一旋转电机5的输出端竖直向下且连接竖直转动杆4，所述竖直转动杆4的下端安装有第二旋转电机14，所述第二旋转电机14的输出端水平布置且连接水平旋转杆2的一端，所述水平旋转杆2的另一端设置第三旋转电机3，所述第三旋转电机3的外侧安装有固定块20，所述弹性软管6穿过所述固定块20并螺纹连接有喷射器1；本实施例中，所述喷射器1的型号为2SL-4T；

所述第二旋转电机14下端面设有传感器组15，所述分隔板11下端面设有图像采集器12，所述图像采集器12的型号为S80A，所述图像采集器12位于所述机壳13长度方向的中心线上，所述机壳13的下部对称设有四个减震支撑杆16，沿机壳13一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆16的下端分别设有从动轮19，沿机壳13另一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆16的下端分别连接有驱动轮17，所述驱动轮17的内端面设有轮毂电动机18，所述轮毂电动机18的型号为YE2-180M-2，所述驱动轮17的外端面设有减速器24，本实施例中，所述减速器24的型号为PLX42；

所述图像采集器12、传感器组15、电控阀8、弹性软管6、喷射器1、水位传感器22、第三旋转电机3、第二旋转电机14、第一旋转电机5、驱动滑块10、轮毂电动机18均与所述控制台7电性连接，所述图像采集器12、电控阀8均与所述传感器组15电性连接，所述喷射器1、弹性软管6均与所述电控阀8电性连接，所述减速器24与所述轮毂电动机18电性连接。

进一步的，所述第一旋转电机5、所述第二旋转电机14和所述第三旋转电机3的型号均为NMRV050。

进一步的，所述第一旋转电机5通过转轴与所述竖直转动杆4相连，所述第二旋转电机14与所述竖直转动杆4通过转轴相连，所述水平旋转杆2通过螺钉与所述第二旋转电机14相连，所述水平旋转杆2通过转轴与所述第三旋转电机3相连，所述固定块20通过螺钉与所述第三旋转电机3相连。

进一步的，所述驱动轮17、轮毂电动机18分别通过转轴与所述减震支撑杆16相连。

进一步的，所述减震支撑杆16分别位于所述机壳13的四个角处，所述减震支撑杆16的顶端设有连接板，所述分隔板11的下端面上在靠近所述机壳13宽度方向的两端位置均匀设置有若干螺纹孔，螺纹孔与连接板相配合。

进一步的，所述减震支撑杆16内部分别设有减震弹簧。进一步的，减震支撑杆16方便机器人来回运动，并保持过程和起止的稳定性、流畅性。

进一步的，所述注水口21的内部插接有密封塞，控制台7根据水箱9内水位传感器22实时测量的水位情况进行判断，并控制注水口21处是否需要注水。

进一步的，所述传感器组15包括红外传感器和***，灵敏、准确。

进一步的，在所述分隔板11的下端面上位于所述机壳13宽度方向的中心线位置设置有供所述驱动滑块10滑动的滑动槽。

进一步的，所述喷射器1包括连接管103，所述连接管103与所述弹性软管6螺纹连接，所述连接管103底端连通有喷射头104，在喷射头104的上端位于所述连接管103外侧设有水量调节器101。

进一步的，所述连接管103的外侧位于所述水量调节器101上端位置设有配重块102。

进一步的，所述水位传感器22用于实时监控水箱9内的水位情况，并及时补给水量；所述水位传感器22的型号为DLK201。

本发明的工作原理为：

所述太阳能电池板25吸收太阳能并转化为电能，储存在所述蓄电池23内部，所述控制台7控制装置进行工作，根据所要灌溉的宽度范围调节所述减震支撑杆16的位置，经所述注水口21将水通入所述水箱9内部，所述轮毂电动机18在所述减速器24的减速作用下驱动所述驱动轮17转动，从而使本发明的机器人沿预定方向移动，所述减震支撑杆16在路面颠簸时减轻整体的震动，防止摇晃导致无法进行精确定位，所述图像采集器12在移动过程中对地面上的植物进行图像采集，所述传感器组15对植物位置进行定位，经所述控制台7的处理后控制所述驱动滑块10带动所述第一旋转电机5移动，在所述第一旋转电机5、所述第二旋转电机14和所述第三旋转电机3转动作用下，通过所述竖直转动杆4、所述水平旋转杆2和所述固定块20的转动，使所述喷射器1位于灌溉植株正上方，所述电控阀8开启，所述水箱9内的水经所述弹性软管6通入到所述喷射器1内部，经所述水量调节器101的控制，对植株进行精确定位定量浇灌，节省水资源，所述水位传感器22对所述水箱9内的水位进行检测，当所述水箱9内水位过低时，所述水位传感器22将信号传向所述控制台7，使所述控制台7报警，提醒工作人员及时在所述水箱9内添加水。

综上所述，本发明的一种太阳能灌溉机器人，各个部分相互配合，逻辑准确，实现了精准定位、控制定量浇灌，并利用太阳能驱动，整体准确、节能、高效。

以上显示和描述了本发明的主要特征、基本原理以及本发明的优点。本行业技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会根据实际情况有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种太阳能灌溉机器人，包括机壳（13），其特征在于：所述机壳（13）表面设有太阳能电池板（25），机壳（13）内的顶部位置设有水箱（9），水箱（9）内的顶部设有水位传感器（22），所述水箱（9）顶部的一侧贯穿设有注水口（21），水箱（9）底端螺纹连通有弹性软管（6），弹性软管（6）的顶部设有电控阀（8），所述水箱（9）下端面连接设有控制台（7），所述控制台（7）沿长度方向的两端设有与控制台（7）连接的蓄电池（23），所述控制台（7）下端面设有分隔板（11），所述分隔板（11）下端面上设有驱动滑块（10），所述驱动滑块（10）下方设有第一旋转电机（5），所述第一旋转电机（5）的输出端竖直向下且连接竖直转动杆（4），所述竖直转动杆（4）的下端安装有第二旋转电机（14），所述第二旋转电机（14）的输出端水平布置且连接水平旋转杆（2）的一端，所述水平旋转杆（2）的另一端设置第三旋转电机（3），所述第三旋转电机（3）的外侧安装有固定块（20），所述弹性软管（6）穿过所述固定块（20）并螺纹连接有喷射器（1）；

所述第二旋转电机（14）下端面设有传感器组（15），所述分隔板（11）下端面设有图像采集器（12），所述图像采集器（12）位于所述机壳（13）长度方向的中心线上，所述机壳（13）的下部对称设有四个减震支撑杆（16），沿机壳（13）一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆（16）的下端分别设有从动轮（19），沿机壳（13）另一侧宽度方向的两端的两个减震支撑杆（16）的下端分别连接有驱动轮（17），所述驱动轮（17）的内端面设有轮毂电动机（18），所述驱动轮（17）的外端面设有减速器（24）；

所述图像采集器（12）、传感器组（15）、电控阀（8）、弹性软管（6）、喷射器（1）、水位传感器（22）、第三旋转电机（3）、第二旋转电机（14）、第一旋转电机（5）、驱动滑块（10）、轮毂电动机（18）均与所述控制台（7）电性连接，所述图像采集器（12）、电控阀（8）均与所述传感器组（15）电性连接，所述喷射器（1）、弹性软管（6）均与所述电控阀（8）电性连接，所述减速器（24）与所述轮毂电动机（18）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述喷射器（1）包括连接管（103），所述连接管（103）与所述弹性软管（6）螺纹连接，所述连接管（103）底端连通有喷射头（104），在喷射头（104）的上端位于所述连接管（103）外侧设有水量调节器（101）。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述连接管（103）的外侧位于所述水量调节器（101）上端位置设有配重块（102）。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述第一旋转电机（5）通过转轴与所述竖直转动杆（4）相连，所述第二旋转电机（14）与所述竖直转动杆（4）通过转轴相连，所述水平旋转杆（2）通过螺钉与所述第二旋转电机（14）相连，所述水平旋转杆（2）通过转轴与所述第三旋转电机（3）相连，所述固定块（20）通过螺钉与所述第三旋转电机（3）相连。

5.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述驱动轮（17）、轮毂电动机（18）分别通过转轴与所述减震支撑杆（16）相连。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述注水口（21）的内部插接有密封塞。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述传感器组（15）包括红外传感器和***。

8.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：在所述分隔板（11）的下端面上位于所述机壳（13）宽度方向的中心线位置设置有供所述驱动滑块（10）滑动的滑动槽。

9.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述减震支撑杆（16）分别位于所述机壳（13）的四个角处，所述减震支撑杆（16）的顶端设有连接板，所述分隔板（11）的下端面上在靠近所述机壳（13）宽度方向的两端位置均匀设置有若干螺纹孔，螺纹孔与连接板相配合。

10.根据权利要求1所述的一种太阳能灌溉机器人，其特征在于：所述减震支撑杆（16）内部分别设有减震弹簧。