智能除草机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于智能除草机器技术领域，具体来说涉及一种以车体为载体的智能除草机器人。
【背景技术】
[0002]目前，虽然国内智能除草机器人在学术届中得到了快速的发展，技术也日益成熟，如南京林业大学设计的直接施药的方法，通过先切割杂草，然后在杂草的切口处涂抹除草剂，有效的提高了药剂的利用率;江苏大学根据热效应原理设计了一种激光除草机器人，该机器人通过视觉系统负责杂草的识别和定位，利用激光的热效应将杂草烧死，能准确的将杂草识别并将其杀死;但是在实际生活中并没有得到推广和使用，尤其是在公园、校园等复杂地形草坪以及道路旁绿化带的处理都基本依靠人工来修建剪，往往我们还要定期的给草坪和绿化带进行营养剂的补充，这些功能都不能同步实现，传统的除草机不仅增加了劳动者的工作量，还对劳动者的身体造成伤害，对周围的人产生噪声污染，其机械化程度低、智能化程度低、机械化效率低、投资成较高。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能除草机器人，该智能除草机器人不仅可以对复杂地形进行杂草处理，还同时具有喷洒药剂的功能，其有效的解决了传统除草方式机械化程度低、智能化程度低、机械化效率低等问题。
[0004]本实用新型是通过以下技术方案实现的:
[0005]—种智能除草机器人，其整体设置在车体上，智能除草机器人的主刀具通过升降装置设置在车体下方;车体的前端设置有保护刀具铲片;车体的两侧设置有侧切装置，所述侧切装置的底端通过舵机铰接在车体上;车体上设置有药剂箱，药剂箱设置有药剂添加口，药剂箱与增压栗相连，药剂箱通过导管与喷雾口连通;车体的后端设置有草肩收集器;车体的前端设置有超声波传感器;车体上还设置有摄像头。
[0006]在上述技术方案中，主刀具由三个圆形刀片组成，三个刀片成一横排安装在车体下方的刀架上，所述刀架通过升降装置与车体相连。
[0007]在上述技术方案中，所述侧切装置向外旋转角度大于90度。
[0008]在上述技术方案中，每个侧切装置上分别设置有三个圆形刀具。
[0009]在上述技术方案中，所述草肩收集器包括箱体和气栗。
[0010]在上述技术方案中，所述草肩收集器的数量为两个。
[0011]在上述技术方案中，超声波传感器数量为三个。
[0012]在上述技术方案中，车体上还设置有提示音喇叭。
[0013]本实用新型的优点和有益效果为:
[0014]1、智能除草机器人的主刀具通过升降装置设置在车体下方，通过调整升降装置可以方便地调整主刀具与地面间的距离，使用者在使用前可以通过控制系统将主刀具位置调整到符合要求的位置，从而提高了除草机器人的适用范围；
[0015]2、智能除草机器人两侧设置的角度可调的侧切装置有效地解决复杂地形的杂草处理。当侧切装置需要对绿化带经行修剪时，侧切装置处于竖直状态，以切割绿化带的侧边;当侧切装置需要对正坡度进行除草时，侧切装置向外打开角度为0-90度；当侧切装置需要对负坡度进行除草时，侧切装置向外打开角度大于90度；
[0016]3、通过向药剂箱内加入除草剂或者营养剂，可以对草坪进行除草或者养护作业；结合刀具的切割作业，可以在在切割作业的同时进行对草坪进行除草或者养护作业，从而提尚了作业效率；
[0017]4、车体前面设置的保护刀具铲片可以有效防止地面上的石子或者其他硬质杂物损伤主刀具；
[0018]本实用新型所述的智能除草机器人还通过提示喇叭与摄像头模块进行人机交互，以及通过超声波传感器进行自主壁障除草作业，有效的解决了传统除草方式机械化程度低、智能化程度低、机械化效率低等问题。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]其中:1为底板，2为上板，3为车轮，4为保护刀具铲片，5为主刀具，6为侧切装置，7为刀具，8为舵机，9为药剂箱，9-1为增压栗，9-2为喷雾口，10为提示音喇叭，11为草肩收集器，12为超声波传感器，13为摄像头，14为控制箱。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。
[0022]本实用新型所述的智能除草机器人，其整体设置在车体上，车体包括底板1、上板2和车轮3，
[0023]智能除草机器人的主刀具5位于车体的底板1的下方，主刀具5由三个圆形刀片组成，三个刀片成一横排(相对与车头)安装在底板下方的刀架上，所述刀架通过升降装置设置在车体的底板下方，刀架可以在升降装置的驱动下调整与地面的距离，从而调整主刀具与地面间的距离，用户在使用前可以通过控制系统将主刀位置调整到符合要求的位置，提高了除草机器人的适用范围；
[0024]车体的前端设置有保护刀具铲片4，当车体工作时，车体的前端的保护刀具铲片4会将地面上的石子或者其他硬质杂物铲开，防止地面上的石子或者其他硬质杂物损伤主刀具;
[0025]为了解决复杂地形的杂草处理，在车体的两侧设置有侧切装置6，每个侧切装置6上分别设置有三个圆形刀具7，所述侧切装置6的底端通过舵机8铰接在车体的底板1上，当处理斜坡杂草的时候，可以通过控制舵机8来调整车体两侧的侧切装置6向外打开的角度以适应不同坡度的除草要求;所述侧切装置6向外旋转角度大于90度以满足负坡度时除草的需求。当侧切装置6需要对绿化带经行修剪时，侧切装置6处于竖直状态，以切割绿化带的侧边;当侧切装置6需要对正坡度进行除草时，侧切装置6向外打开角度为0-90度(即侧切装置6与竖直方向的夹角为0-90度)；当侧切装置6需要对负坡度进行除草时，侧切装置6向外打开角度大于90度(即侧切装置6与竖直方向的夹角大于90度)；
[0026]在车体的底板上设置有药剂箱9，药剂箱设置有药剂添加口，药剂箱与增压栗9-1相连，药剂箱通过导管与喷雾口 9-2连通，喷雾口 9-2位于车体的尾部;通过药剂添加口向药剂箱内加入化学药剂，并通过增压栗9-1为药剂箱9内部进行增压，从而使药剂箱内部的化学药剂从喷雾口 9-2喷出来进行药剂除草作业;或者选择在药剂箱中添加营养剂，以对草坪进行养护作业，两种方式用户可以根据自己的需求进行选择；
[0027]在车体的上板上设置有提示音喇叭10，提示音喇叭用于指示智能除草机器人的各个工作状态，以及用于发出各种操作提示；
[0028]在车体的底板1后端设置有草肩收集器11，草肩收集器11包括箱体和设置在箱体内部的气栗，当气栗转动时，箱体内形成负压，可将前面主刀具5切落在草地上的草肩吸入草肩收集器11的箱体中，解决了草肩收集问题；
[0029]为了解决让除草机能够自主的进行除草，在车体的前面装有三路超声波传感器12，当车体前面遇到障碍物的时候，车体能够自主的避开障碍物，继续进行除草；
[0030]在车体的上板上设置有摄像头13，摄像头用于采集智能除草机器人周围的图像信息。
[0031]智能除草机器人还设置有电源模块，电源模块可以是太阳能电池供电装置，采用太阳能电池供电系统，具有绿色节能环保的优点。
[0032]本智能除草机器人的控制系统设置在底板上的控制箱14内，本智能除草机器人的控制系统包括一主控芯片(Arduino2560)，以及车轮电机驱动模块、主刀具驱动模块、主刀具升降模块、侧切装置刀具驱动模块、侧切装置舵机旋转控制模块、超声波避障模块、喷雾增压栗控制模块、草肩收集控制模块、太阳能供电模块、无线Wifi视频传输模块、语音模块，所述车轮电机驱动模块、主刀具驱动模块、主刀具升降模块、侧切装置刀具驱动模块、侧切装置舵机旋转控制模块、超声波避障模块、喷雾增压栗控制模块、草肩收集控制模块、太阳能供电模块、无线Wifi视频传输模块、语音模块分别与Arduino2560主控芯片连接。所述主刀具驱动模块、主刀具升降模块用于控制主刀具的启停与位置;所述侧切装置刀具驱动模块、侧切装置舵机旋转控制模块用于控制侧切装置的启停与打开角度;超声波避障模块用于障碍物的识别；喷雾增压栗控制模块用于控制增压栗的工作状态;草肩收集控制模块用于控制草肩收集器的工作状态;太阳能供电模块用于给整个智能除草机器人进行供电；无线Wifi视频传输模块用于将摄像头采集的图像信息上传给上位机;语音模块用于驱动提示音喇叭。
[0033]以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种智能除草机器人，其整体设置在车体上，其特征在于:智能除草机器人的主刀具通过升降装置设置在车体下方;车体的前端设置有保护刀具铲片；车体的两侧设置有侧切装置，所述侧切装置的底端通过舵机铰接在车体上;车体上设置有药剂箱，药剂箱设置有药剂添加口，药剂箱与增压栗相连，药剂箱通过导管与喷雾口连通;车体的后端设置有草肩收集器;车体的前端设置有超声波传感器;车体上还设置有摄像头。2.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:主刀具由三个圆形刀片组成，三个刀片成一横排安装在车体下方的刀架上，所述刀架通过升降装置与车体相连。3.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:侧切装置向外旋转角度大于90度。4.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:每个侧切装置上分别设置有三个圆形刀具。5.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:草肩收集器包括箱体和气栗。6.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:草肩收集器的数量为两个。7.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:超声波传感器数量为三个。8.根据权利要求1所述的智能除草机器人，其特征在于:车体上还设置有提示音喇叭。
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能除草机器人，其整体设置在车体上，智能除草机器人的主刀具通过升降装置设置在车体下方；车体的前端设置有保护刀具铲片；车体的两侧设置有侧切装置，所述侧切装置的底端通过舵机铰接在车体上；车体上设置有药剂箱，药剂箱设置有药剂添加口，药剂箱与增压泵相连，药剂箱通过导管与喷雾口连通；车体的后端设置有草屑收集器；车体的前端设置有超声波传感器；车体上还设置有摄像头。
【IPC分类】A01C23/04, A01M21/04, A01M21/02, A01G3/04
【公开号】CN205124832
【申请号】CN201520945402
【发明人】宋欣, 张仲雄, 梁广源, 杨磊, 迟志康, 王铠
【申请人】天津农学院
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月24日