本实用新型属于农业机械设计智能领域，具体地说，涉及一种玉米播种机器人。
背景技术：
玉米是我国四大粮食作物之一，播种面积较大，劳动强度大。随着农业生产的规模化、多样化和现代化发展，玉米耕作机械化、自动化和智能化将逐渐占有举足轻重的地位。播种是玉米整个生产过程中最为耗时费力的环节，且要在较短的时间内完成，否则会对产量造成较大影响。农业机械化程度对农业的生产效率有着决定性的影响，推进玉米生产的机械化对我国农业的可持续发展具有重要的意义。
部分地区玉米机械受地形地貌等地质条件的制约，玉米播种机很难达到精确播种的目标，其漏播和重播问题显著，排种精度、开沟深度和播种机的行驶方向比较难控制，急需要一种能够检测漏播，进行补种，避免重播，自动行走的玉米播种机器人。
技术实现要素：
为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种玉米播种机器人，以解决现有玉米播种机存在的重播、漏播等显著问题。
为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：所述的玉米播种机器人包括智能小车和玉米播种设备，所述的智能小车包括单片机5、运动处理组件6、电机驱动模块7、光电传感器Ⅰ8、超声波传感器9、蓄电池10、直流电机15，所述的玉米播种设备包括步进电机Ⅰ11、舵机12、步进电机驱动模块13、排种盘1、转动支架2、种箱3、导种管4，所述超声波传感器9安装在智能小车前端，智能小车底盘中间位置安装有小车光电传感器Ⅰ8，所述直流电机15的转轴与智能小车后轮连接；所述玉米播种设备的舵机12安装于智能小车的第二层，舵机12的转轴与转动支架2连接，转动支架2与导种管4固定连接，所述的种箱3后部与排种盘1固定连接，步进电机Ⅰ11转轴与排种盘1连接，种箱3与排种盘1位于智能小车第三层；所述的超声波传感器9、光电传感器Ⅰ8、运动处理组件6与单片机5的输入端连接，单片机5输出端与电机驱动模块7、步进电机驱动模块13输入端连接，所述的电机驱动模块7输出端与直流电机15输入端连接，步进电机驱动模块13输出端与步进电机Ⅰ11、舵机12输入端连接，蓄电池10为播种机器人提供电力。
作为优选，所述的蓄电池10加装了精密电池电压测量模块，使用高精度电阻分压的方式对电池电压进行测量。
作为优选，所述的智能小车前轮采用单轮万向轮结构。
作为优选，所述的排种盘1的每一个排种轮只能容纳一颗玉米，导种管4上设置有光电传感器Ⅱ14，光电传感器Ⅱ14的输出端与单片机5输入端连接。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型提供的玉米播种机器人先通过探测装置超声波传感器、红外传感器精确定位；再通过步进电机带动排种盘实现精确播种。在导种管末端增加光电传感器，监测播种情况，单片机通过驱动补种装置补种，提高了检测精度，减少了漏播、重播率低。
2.本实用新型提供的玉米播种机器人简单，转向半径小，运行过程较灵活。
3.本实用新型提供的玉米播种机器人在设计过程中利用准确检测算法技术。
附图说明
图1为智能小车运行基本原理框图；
图2为单片机开发板原理图；
图3为电池电压测量模块原理图；
图4为电机驱动模块原理图；
图5为运动处理组件原理图；
图6为本实用新型侧视图。
图中，1-排种盘、2-转动支架、3-种箱、4-导种管、5-单片机、6-运动处理组件、7-电机驱动模块、8-光电传感器Ⅰ、9-超声波传感器、10-蓄电池、11-步进电机Ⅰ、12-舵机、13-步进电机驱动模块、14-光电传感器Ⅱ、15-直流电机。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
所述的玉米播种机器人包括智能小车和玉米播种设备，所述的智能小车包括单片机5、运动处理组件6、电机驱动模块7、光电传感器Ⅰ8、超声波传感器9、蓄电池10、直流电机15，所述的玉米播种设备包括步进电机Ⅰ11、舵机12、步进电机驱动模块13、光电传感器Ⅱ14、排种盘1、转动支架2、种箱3、导种管4，所述的玉米播种设备的零部件均采用未来8000树脂加工制造而成，使得播种结构轻量化。
所述超声波传感器9安装在智能小车前段，智能小车底盘中间位置安装有小车光电传感器Ⅰ8，所述直流电机15的转轴与智能小车后轮连接；所述玉米播种设备的舵机12安装于智能小车的第二层，舵机12的转轴与转动支架2连接，转动支架2与导种管4固定连接，导种管4上安装有光电传感器Ⅱ14，所述的种箱3后部与排种盘1固定连接，步进电机Ⅰ11转轴与排种盘1连接，种箱3与排种盘1位于智能小车第三层；所述的超声波传感器9、光电传感器Ⅰ8、光电传感器Ⅱ14、运动处理组件6与单片机5的输入端连接，单片机5输出端与电机驱动模块7、步进电机驱动模块13输入端连接，所述的电机驱动模块7输出端与直流电机15输入端连接，步进电机驱动模块13输出端与步进电机Ⅰ11、舵机12输入端连接，蓄电池10为播种机器人提供电力。
所述超声波传感器9在播种机器人运行的过程中一直对前方发出超声波信号，在播种路径尽头竖立有转弯提示牌，所述玉米播种机器人在运行到播种路径尽头后，超声波传感器9会接受到超声波回波信号，输出信号到单片机5，单片机5接受超声波传感器9的输入信号来判断播种机器人运行前方是否有转弯提示牌，改变播种机器人的运行轨迹，实现播种机器人的转向功能。所述的光电传感器Ⅰ8的发射端在播种机器人运行过程中会向光电传感器Ⅰ8的接收端发射出光信号，当播种机器人底部有障碍物时，障碍物会阻挡光电传感器Ⅰ8发出的光信号，光电传感器Ⅰ8的接收端不能接收到光信号后，光电传感器Ⅰ8会输出一个信号到单片机5，单片机5接收到光电传感器Ⅰ8的输入信号后，控制播种机器人进行躲避障碍物的操作。
所述的单片机5采用Arduino uno单片机开发板，运动处理组件6采用mpu6050芯片，电机驱动模块7采用tb6612fng芯片，步进电机驱动模块13采用a4988驱动芯片。所述的运动处理组件6包含加速度计量和陀螺仪，加速度计测量出播种机器人运动时x、y、z三个方向上的加速度值，陀螺仪测量出播种机器人运动时x、y、z三个方向上的角速度值。单片机5通过读取运动处理组件6传来的信号来分析判断玉米播种机器人的运动轨迹，对玉米播种机器人的运动轨迹进行调整和控制。电机驱动模块7为直流电机驱动模块，通过电机驱动模块7输出PWM波来控制直流电机15转动，当播种机器人需要转弯时，电机驱动模块7控制后轮两个直流电机15正反转，来控制播种机器人左右转弯。光电传感器Ⅱ14检测导种管4内每次下落的玉米种子数量，把种子下落的数量信息传输给单片机5。步进电机驱动模块13通过控制步进电机Ⅰ11的转动来带动排种盘1转动，用步进电机Ⅰ的转动来精确控制排种盘1的转动，在排种盘1转动的过程中把种箱3内的种子带入排种轮，通过改进后的排种轮的尺寸来使它能正好容纳一颗玉米而放不下两颗玉米，也给种箱3两次进行填塞，使玉米在其中排成一条直线，一次下落，只掉落一颗玉米，方便我们精确播种。
作为优选，所述的蓄电池10加装了精密电池电压测量模块，本模块使用高精度电阻分压的方式对电池电压进行测量。所述的电池电压测量模块能够监测蓄电池10所剩余的电量，防止播种机器人在运行的过程中出现电量不足的状况。
作为优选，所述的智能小车前轮采用单轮万向轮结构。
本实用新型的工作过程：
本实用新型在自动播种的过程中，通过运动处理组件6采集播种机器人运动状态信息，传输到单片机5进行处理，通过单片机5输出控制信号到电机驱动模块7，电机驱动模块7输出PWM波来控制播种机器人的直流电机15转动，当播种机器人需要进行左右转弯时，驱动模块7控制两个直流电机15正反转，来控制播种机器人左右转弯。当玉米播种机器人运行到播种路径尽头后，超声波传感器9检测到转弯提示牌，单片机5输出信号到驱动模块7，驱动模块7控制两个直流电机15的转动方向，来控制播种机器人转向。所述的光电传感器Ⅰ8的发射端在播种机器人运行过程中会向光电传感器Ⅰ8的接收端发射出光信号，当播种机器人底部有障碍物时，障碍物会阻挡光电传感器Ⅰ8发出的光信号，光电传感器Ⅰ8的接收端不能接收到光信号后，光电传感器Ⅰ8会输出一个信号到单片机5，单片机5接收到光电传感器Ⅰ8的输入信号后，控制播种机器人进行躲避障碍物的操作。在玉米播种机器人运行过程中，单片机5输出信号到步进电机驱动模块13，步进电机驱动模块13控制步进电机Ⅰ11精确转动，来带动排种盘1转动，在排种盘1转动的过程中把种箱3内的种子带入排种轮，使玉米在其中排成一条直线下落到导种管4，玉米通过导种管4落入地上的种坑。在玉米播种机器人需要转弯，或者躲避障碍物时，单片机5控制步进电机驱动模块13，步进电机驱动模块13控制舵机12转动，来带动导种管4的转动，使得导种管4在玉米播种机器人改变运动方向后，还能正确的对准地上的种坑，保证玉米种子能够落到种坑内。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。