一种农业技术科普机器人

本发明涉及智能农业科普，具体涉及一种农业技术科普机器人。

背景技术：

1、农业现代化是当前全球农业发展的必然趋势。随着科技的进步，农业生产方式正在发生深刻变革。农业技术科普可以帮助农民掌握先进的种植、养殖和加工技术，从而提高农作物的产量和品质，降低生产成本，增加农业收入。并且通过学习新技术，农民可以更有效地利用土地、水资源和肥料，减少浪费，提高资源利用效率。

2、同时，农业技术的科普，可以推广生态农业、有机农业等可持续农业模式，帮助农民了解如何保护土壤、水源和生物多样性，减少农药和化肥的使用，降低对环境的污染；农民通过掌握科学的农业管理方法，可以实现农业生产的长期稳定发展，为子孙后代留下良好的生态环境。农业技术科普还有助于提升农民的科技素养，使他们能够更好地理解和应用农业科技，提高农业生产的智能化和自动化水平，农民科技素养的提升，还有助于他们更好地适应市场需求，调整种植结构，提高农产品的市场竞争力。随着市场需求扩大以及科技的发展，现如今不仅出现了很多农业技术科普的线下活动，同时也出现了与人工智能相结合的农业科普机器人。

3、现有的农业技术科普机器人，大部分是有躯干、头部以及控制单元等部件组件，从而在学校、农业博物馆以及其他与农业有关的场地内进行农业技术科普；但是有时也需要到田地里面为了相关人员进行农业技术科普，而现有的农业技术科普机器人中在田地中运动时难以清理运动路径上的阻碍物或杂质，从而会有部分杂质或阻碍物进入驱动部件中，难以清理，甚至造成驱动部件的损坏，降低机器人使用寿命。因此，有必要提出一种农业技术科普机器人，在其移动过程中，清理其移动路径上的杂质或者部分阻碍物，提高其使用寿命。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供一种农业技术科普机器人，通过移动组件的运动带动清理组件运动，使扇叶转动产生风力清理机器人行进过程中的部分障碍物。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种农业技术科普机器人，包括躯干、头部和内置于头部的控制器，其特征在于，躯干与头部转动连接，控制器与头部电连接，躯干内底部固定连接有用于躯干行走的移动组件，头部设有用于人机交互的交互组件和用于储存农业技术信息的储存组件，储存组件、移动组件和交互组件均与控制器电连接，移动组件内部设有通过移动组件驱动且用于清理躯干行进过程中的影响移动组件运动的阻碍物的清理组件；

3、清理组件包括第一斜齿轮和第二斜齿轮，第一斜齿轮与移动组件同轴固定连接，第一斜齿轮和第二斜齿轮啮合，第二斜齿轮同轴固定连接有转动杆，转动杆底端穿过移动组件并固定连接有若干扇叶，移动组件底端设有用于保护扇叶的保护罩，转动杆与移动组件转动连接。

4、上述方案的技术原理如下：通过储存组件使本机器人能够联网，进而能够通过互联网实时更新或者搜索所需要的农业技术数据，再通过控制器将这些数据传输给交互组件，通过交互组件实现数据的可视化、可听化和可读化，通过移动组件的运动使机器人进行相应的移动；当移动组件运动时，第一斜齿轮也随之转动，当第一斜齿轮转动时，第二斜齿轮会以相反的方向转动，转动杆也会随之转动，从而带动扇叶转动，扇叶会产生风力，用于清理阻碍物。

5、采用上述方案有以下有益效果：

6、1、本方案，清理组件的设计，能够减少了移动组件运动过程中其与障碍物之间的直接接触的可能性，同时也能降低其他杂物进入其中的可能性，从而降低了磨损和损坏的风险，延长了机器人的使用寿命；同时，清理组件的运行依靠移动组件的运动，这种设计不仅节约能源，同时也能够减少了用户在使用机器人时需要进行的额外维护工作，提升了用户体验和满意度；从而本发明能够更好地适应各种复杂的农业环境并进行相应的农业技术科普工作，特别是在多石或落叶较多的环境中，其移动能力得到了显著提升。

7、2、本方案，保护罩的设计不仅保护了扇叶免受外界环境的损害，还确保了机器人在清理过程中不会对周围环境和人员造成安全隐患。这种设计增强了机器人的整体安全性和可靠性。

8、进一步，交互组件包括显示屏和内置于显示屏的语音组件，显示屏内嵌于头部表面，语音组件设置于躯干内部，显示屏和语音组件均与控制器电连接。

9、有益效果：显示屏内嵌于头部表面，能够直观地展示农业技术信息、操作指南、机器状态等，使用户能够快速获取所需信息，提高信息获取的效率。语音组件设置于躯干内部，与控制器电连接，使得用户可以通过语音指令与机器人进行交互，无需手动操作，提高了交互的便捷性和用户体验。结合显示屏的视觉展示和语音组件的听觉传达，机器人能够以多种方式向用户传递信息，增强信息的传达效果，使农业技术知识更加易于理解和接受。同时，显示屏和语音组件的结合使得机器人能够适应不同用户群体的需求，无论是视觉还是听觉用户，都能通过适合自己的方式与机器人进行交互，并且，还能够更智能地响应用户的需求，提供个性化的服务和指导，提升机器人的智能化水平和用户体验。

10、进一步，显示屏内置有图像传感器，图像传感器与控制器电连接。

11、有益效果：通过图像传感器，机器人可以实时监测和分析周围环境，实现更高级别的自动化控制。例如，在农业生产中，机器人可以根据图像信息来识别作物生长状况、病虫害情况等，从而给于农民准确的策略(相关的农业技术知识)。并且，图像传感器还能够捕捉用户或周围环境的图像信息，这些信息可以被用于增强人机交互体验，例如，机器人可以识别用户的面部表情或手势，从而提供更加个性化的服务和反馈，进而提高用户对农业技术科普的兴趣。

12、进一步，储存组件包括与控制器电连接的数据储存模块和数据传输模块，数据储存模块与数据传输模块电连接。

13、有益效果：数据储存模块能够存储大量的农业技术信息、用户数据、操作日志等，为机器人提供丰富的数据资源。通过与控制器的电连接，数据储存模块能够高效地接收、处理和存储来自其他组件的数据，确保数据的完整性和准确性。数据传输模块负责将数据储存模块中的信息传输到外部设备或网络，实现数据的实时共享和远程访问，这有助于用户随时获取机器人的状态信息、农业技术资料等，提高信息的可用性和时效性。通过对数据储存模块提供的数据进行挖掘和分析，可以揭示出农业生产中的规律、趋势和问题，从而为使用者科普更加准确高效的农业技术。

14、进一步，语音组件包括语音播报器和声音采集器，语音播报器和声音采集器均内置于显示屏内，语音播报器和声音采集器均与控制器电连接。

15、有益效果：语音播报器能够清晰地传递信息给用户，而声音采集器则能够准确捕捉用户的语音指令。这种双向语音交互方式使得用户能够更自然地与机器人进行沟通，提高了交互的便捷性和用户体验。语音播报器能够即时播报机器人获取的信息，如农业技术知识、操作提示等，使用户能够快速了解所需内容。同时，声音采集器能够实时捕捉用户的反馈和指令，实现信息的双向流动，提高信息传达的效率。

16、进一步，移动组件包括两个与躯干内壁转动连接的第一连杆和两个与躯干内壁转动连接的第二连杆，两第一连杆与躯干的连接处位于同一竖线上，两第二连杆与躯干的连接处位于同一竖线上，第一连杆与躯干的连接处和第二连杆与躯干的连接处均为错位设置；还包括第一支撑柱和第二支撑柱，第一连杆和第二连杆远离躯干内壁一端均分别与第一支撑柱和第二支撑柱转动连接，第一支撑柱和第二支撑柱底端分别固定连接有第一支撑座和第二支撑座，第一支撑座和第二支撑座错位交叉设置；

17、第一连杆与第一支撑柱的连接处均设为第一连接点，第一支撑柱靠近第二支撑柱一侧设有两第一齿轮，两第一齿轮分别与两第一连接点同轴固定连接；第二连杆与第二支撑柱的连接处设为第二连接点，第二支撑柱靠近第一支撑柱一侧设有两第二齿轮，两第二齿轮分别与两第二连接点同轴固定连接；第一齿轮均啮合有第三齿轮，第二齿轮均啮合有第四齿轮，第三齿轮分别同轴固定连接有第一转动轴和第二转动轴，第一转动轴和第二转动轴远离第三齿轮一端分别与第四齿轮同轴固定连接；还包括支撑架，支撑架设置于第一转动轴和第二转动轴上，第一转动轴和第二转动轴与支撑架的连接处均为转动连接，支撑架内部设有电机箱，电机箱内部设置有电机，电机输出轴同轴固定连接有第五齿轮，第五齿轮啮合有第六齿轮和第七齿轮，第六齿轮和第七齿轮分别与第一转动轴和第二转动轴同轴固定连接，电机与控制器电连接；第二转动轴与第一斜齿轮同轴固定连接，转动杆底端穿过支撑架底部，保护罩设置于支撑架底端；

18、第一齿轮和第三齿轮两侧均转动连接有用于限定第一齿轮绕第三齿轮转动或第三齿轮绕第一齿轮转动的第一限位板，第二齿轮和第四齿轮两侧也均转动连接有用于限定第二齿轮绕第四齿轮转动或第四齿轮绕第二齿轮转动的第二限位板。

19、有益效果：电机的设置使得整个组件可以通过电力驱动，实现了自动化和智能化。电机的输出轴通过齿轮传动与第一转动轴和第二转动轴相连，使得电机的驱动力能够均匀地传递到整个组件上，从而确保机器人能够正常稳定的移动；

20、同时，第二转动轴与第一斜齿轮的同轴固定连接，以及转动杆和第二斜齿轮的设置，为转动杆的转动提供了的运动功能，从而通过转动杆旋转来带动扇叶转动，产生风力，清理行进过程中的部分阻碍物和杂质，从而延长整体的使用寿命。

21、进一步，躯干表面设有若干红外测距传感器，红外测距传感器均与控制器电连接。

22、有益效果：红外测距传感器能够实时测量机器人与周围环境或障碍物之间的距离，从而增强机器人对环境的感知能力，这对于机器人在复杂环境中自主导航、避免碰撞以及精确作业至关重要。

23、进一步，躯干外侧设有机械臂，机械臂手部位置设有用于检测土壤养分的土壤传感器，机械臂和土壤传感器均与控制器电连接。

24、有益效果：土壤传感器能够实时监测土壤中的关键养分参数，如氮、磷、钾等元素的含量，以及土壤的湿度、温度、ph值等。通过与控制器电连接，传感器能够将这些数据实时传输给控制器进行分析和处理，从而提供精准、可靠的土壤养分信息，通过土壤传感器获取的数据，本机器人能够为农业生产者提供更加科学地施肥计划、灌溉策略等，实现精准农业管理，这有助于减少化肥和农药的使用量，降低生产成本，同时提高农作物的产量和品质。本农业技术科普机器人通过展示其先进的土壤检测技术和机械臂作业能力，可以吸引更多农民和农业从业者对农业技术的关注和兴趣，这有助于促进农业技术的普及和推广，提高整个农业行业的科技水平。

25、进一步，控制器用于基于图像传感器采集到的田土图像信息，分析田土所种植的农作物种类，并基于所得的农作物种类信息，将数据储存模块中所储存的相关该农作物的农业技术信息传输给显示屏进行可视化显示，同时，通过语音播报器对相关技术进行语音播报。

26、有益效果：控制器能够利用图像传感器采集的田土图像信息，通过先进的图像识别算法准确分析出所种植的农作物种类。这种智能化识别技术大大提高了信息获取的准确性和效率，使得机器人能够根据作物种类精准推送相关的农业技术信息。通过显示屏进行可视化显示，用户可以直接看到与当前农作物相关的农业技术信息，如种植技巧、病虫害防治方法、施肥建议等。这种直观的信息展示方式有助于用户快速理解和应用所学知识，提高农业生产效率。同时，语音播报器能够根据控制器的指令，对相关农业技术进行语音播报。这对于视力不佳或不便阅读的用户来说尤为方便，同时也为用户提供了另一种获取信息的方式，增强了信息的可达性和易用性。

27、进一步，控制器还用于基于土壤传感器所采集的田土的实时养分数据，与数据储存模块中的数据进行分析对比，得到适合该田土的农作物的相关技术信息，并通过显示屏和语音播报器进行相关信息的显示和播报。

28、有益效果：通过实时分析土壤养分数据，控制器能够精确匹配出适合当前田土条件的农作物种植技术。这有助于实现精准农业，减少资源浪费，提高农作物产量和质量。根据土壤养分数据，机器人可以提供科学的施肥和灌溉建议，农民可以根据这些建议调整施肥量和灌溉量，避免过量或不足，从而提高肥料和水资源的利用率。通过显示屏和语音播报器，机器人可以将适合当前田土的农作物相关技术信息直观地展示给农民，这有助于普及先进的农业技术知识，提高农民的科技素养和农业生产水平。

29、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。