CN106426082B - 一种用于浇树的机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于浇树的机器人，包括底座、浇水机械臂、四个行走轮、储水箱、太阳能电池板、控制系统、输入系统，其特征在于：所述的浇水机械臂的半圆形滑块滑动安装在底座上的半圆形导轨里，所述的四个行走轮的第三大齿轮转轴转动安装在底座的第三大齿轮转轴支撑座里，第四步进电机底面固定安装在底座的第四步进电机固定座里面；所述的储水箱固定安装在底座上面的后侧位置，所述的太阳能电池板、固定安装在底座上面的右侧位置；所述的控制系统和输入系统固定安装在底座上面左侧位置；通过水分探测传感器探测土壤里面的水分可以确定给树浇多少水可以使树达到所需要的水分，通过太阳能电池板可以使机器人获得源源不断的能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种机器人，特别公开了一种用于浇树的机器人，属于机器人技术领域。
背景技术
针对目前一些浇树采用水管直接浇水，那样既浪费水资源，又把水洒的到处都是，加上地球的淡水资源越来越短缺的现状，因此急需要一种既可以节省水又能把树浇好的机器人。
发明内容
本发明所使用的技术方案是：一种用于浇树的机器人，包括底座、浇水机械臂、四个行走轮、储水箱、太阳能电池板、控制系统、输入系统，其特征在于：所述的浇水机械臂的半圆形滑块滑动安装在底座上的半圆形导轨里，所述的四个行走轮的第三大齿轮转轴转动安装在底座的第三大齿轮转轴支撑座里，第四步进电机底面安装在底座的第四步进电机固定座里面；所述的储水箱固定安装在底座上面的后侧位置，所述的太阳能电池板固定安装在底座上面的右侧位置；所述的控制系统和输入系统固定安装在底座上面左侧位置；
所述的底座包括底板，底板是一个长方形的板子，在其前侧设有一个半圆形支撑架，在半圆形支撑架上面设有半圆形导轨，在半圆形支撑架内部设有半圆形齿条；在底板上面前侧中间位置设有行走摄像头，行走摄像头包括舵机、第二摄像头支撑杆、第二摄像头支撑座、两个第二摄像头，所述的舵机竖直向上放置，其底面固定安装在底板 上面，其电机轴与第二摄像头支撑杆下面固定连接，所述的第二摄像头支撑座下面固定安装在第二摄像头支撑杆上面；所述的第二摄像头固定安装在第二摄像头支撑座前面；在底板下面四个角处各设有一个第四步进电机固定座，在每个第四步进电机固定座的外侧都设有一个第三大齿轮转轴支撑座；
所述的浇水机械臂包括第一步进电机、第一步进电机底座、第一齿轮、第一并联机构底座、六个第一液压缸、第二并联机构底座、第一伸缩套筒支撑座、第一伸缩套筒、第二大齿轮、第二步进电机、第二步进电机固定座、第二小齿轮、第二液压缸、第一伸缩杆、第三液压缸支撑座、两个第三液压缸、第一摄像头固定架、两个第一摄像头、第三液压缸顶板、浇水头、水分探测传感器、半圆形滑块，所述的所述第一步进电机底座是一个长方形板子，在其上面设有一个长方形的隔板，在第一步进电机底座上面后侧设有一个圆孔；所述的第一步进电机竖直向下放置，其下面固定安装在第一步进电机底座上面，其电机轴穿过第一步进电机底座上面的孔与第一齿轮固定连接，所述的第一并联机构底座下面的支撑柱固定安装在第一步进电机底座上面；所述的六个第一液压缸两两一组，每个第一液压缸的缸体底部铰接安装在第一并联机构底座右侧，第一液压缸的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底座左侧；每组第一液压缸中的两个第一液压缸的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第一液压缸的轴线呈V型分布；所述的第二大齿轮固定安装在第二并联机构底座上面，所述的第一伸缩套筒支撑座是一个长方形板子，在其上面设有一个大的圆孔和一个小的圆孔，大孔和小孔相交；所述的第一伸缩套筒支撑座固定安装在第一伸缩套筒后面，在第一伸缩套筒后面设有第二步进电机固定座，所述的第二步进电机竖直放置，其侧面固定安装在第二步进电机固定座里，其电机轴与第二小齿轮固定连接，所述的第二小齿轮安装在第一伸缩套筒支撑座的小孔里，第二大齿轮转动安装在第一伸缩套筒支撑座的大孔里；所述的第二小齿轮和第二大齿轮相互啮合；所述的第一伸缩杆一端滑动安装在第一伸缩套筒的孔里，另一端与第三液压缸支撑座的斜面固定连接；所述的两个第三液压缸的缸体后端固定安装在第三液压缸支撑座一侧，其活塞杆端部与第三液压缸顶板背面固定连接；所述的浇水头固定安装在第三液压缸顶板的孔里；所述的第一摄像头固定架固定安装在浇水头上面，第一摄像头固定在第一摄像头固定架上面；所述的水分探测传感器固定安装在浇水头上面；
所述的行走轮包括两个轮子、第三步进电机、第三步进电机固定座、轮子固定座、轮子轴、第二伸缩杆、第二伸缩套筒、第四液压缸、第二伸缩套筒固定板、第三大齿轮、第三大齿轮转轴、第三小齿轮、第四步进电机，所述的两个轮子固定安装在轮子轴上面，轮子轴转动安装在轮子固定座上面的孔里；所述的第三步进电机固定座一侧固定安装在轮子固定座左侧，所述的第三步进电机水平放置，其侧面固定安装在第三步进电机固定座下面，其电机轴与轮子轴一侧通过联轴器固定连接；所述的第二伸缩套筒一端设有轴，第二伸缩套筒的轴与第三大齿轮固定连接，第二伸缩套筒另一端设有孔，所述的第二伸缩杆一端固定安装在轮子固定座上面，另一端滑动安装在第二伸缩套筒下面的孔里；所述的第四液压缸缸体底端固定安装在第二伸缩套筒侧面的支撑板上，其活塞杆端部与第二伸缩杆侧面的支撑板固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板是一个长方形板子，在其右侧上面位置设有一个支撑板，所述的在第二伸缩套筒固定板上面设有一个大圆孔和一个小圆孔，所述的大圆孔和小圆孔相交；所述的第三大齿轮转动安装在第二伸缩套筒固定板上面的大圆孔里，所述的第三小齿轮转动安装在第二伸缩套筒固定板上面的小圆孔里；所述的第三大齿轮转轴一端固定安装在第三大齿轮上面，一端转动安装在第三大齿轮转轴支撑座里；所述的第四步进电机竖直向下放置，其底面固定安装在第四步进电机固定座里面，其电机轴与第三小齿轮固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板上面的支撑板与第四步进电机下面固定连接；
本发明的有益效果：通过四个行走轮可以使机器人任意行走，通过水分探测传感器探测土壤里面的水分可以确定给树浇多少，通过太阳能电池板可以使机器人获得源源不断的能源。
附图说明
图1、图2、图3为本发明的整体结构示意图。
图4、图5、图6为本发明的底座的结构示意图。
图7、图8、图9为本发明的浇水机械臂的结构示意图。
图10为本发明的行走轮的结构示意图。
附图标号：1-底座、2-浇水机械臂、3-行走轮、4-储水箱、5-太阳能电池板、6-行走摄像头、7-控制系统、8-输入系统、101-底板、102-半圆形支撑架、103-半圆形导轨、104-半圆形齿条、105-第三大齿轮转轴支撑座、106-第四步进电机固定座、201-第一步进电机、202-第一步进电机底座、203-第一齿轮、204-第一并联机构底座、205-第一液压缸、206-第二并联机构底座、207-第一伸缩套筒支撑座、208-第一伸缩套筒、209-第二大齿轮、210-第二步进电机、211-第二步进电机固定座、212-第二小齿轮、213-第二液压缸、214-第一伸缩杆、215-第三液压缸支撑座、216-第三液压缸、217-第一摄像头固定架、218-第一摄像头、219-第三液压缸顶板、220-浇水头、221-水分探测传感器、301-轮子、302-第三步进电机、303-第三步进电机固定座、304-轮子固定座、305-轮子轴、306-第二伸缩杆、307-第二伸缩套筒、308-第四液压缸、309-第二伸缩套筒固定板、310-第三大齿轮、311-第三大齿轮转轴、312-第三小齿轮、313-第四步进电机、601-舵机、602-第二摄像头支撑杆、603-第二摄像头支撑座、604-第二摄像头。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，一种用于浇树的机器人，包括底座1、浇水机械臂2、四个行走轮3、储水箱4、太阳能电池板5、控制系统7、输入系统8，其特征在于：所述的浇水机械臂2的半圆形滑块滑动安装在底座1上的半圆形导轨103里，所述的四个行走轮3的第三大齿轮转轴311转动安装在底座1的第三大齿轮转轴支撑座105里，第四步进电机313底面安装在底座1的第四步进电机固定座106里面；所述的储水箱4固定安装在底座1上面的后侧位置，所述的太阳能电池板5固定安装在底座1上面的右侧位置；所述的控制系统7和输入系统8固定安装在底座1上面左侧位置；
所述的底座1包括底板101，底板101是一个长方形的板子，在其前侧设有一个半圆形支撑架102，在半圆形支撑架102上面设有半圆形导轨103，在半圆形支撑架102内部设有半圆形齿条104；在底板101上面前侧中间位置设有行走摄像头6，行走摄像头6包括舵机601、第二摄像头支撑杆602、第二摄像头支撑座603、两个第二摄像头604，所述的舵机601竖直向上放置，其底面固定安装在底板 101上面，其电机轴与第二摄像头支撑杆602下面固定连接，所述的第二摄像头支撑座603下面固定安装在第二摄像头支撑杆602上面；所述的第二摄像头604固定安装在第二摄像头支撑座603前面；在底板101下面四个角处各设有一个第四步进电机固定座106，在每个第四步进电机固定座106的外侧都设有一个第三大齿轮转轴支撑座105；
所述的浇水机械臂2包括第一步进电机201、第一步进电机底座202、第一齿轮203、第一并联机构底座204、六个第一液压缸205、第二并联机构底座206、第一伸缩套筒支撑座207、第一伸缩套筒208、第二大齿轮209、第二步进电机210、第二步进电机固定座211、第二小齿轮212、第二液压缸213、第一伸缩杆214、第三液压缸支撑座215、两个第三液压缸216、第一摄像头固定架217、两个第一摄像头218、第三液压缸顶板219、浇水头220、水分探测传感器221、半圆形滑块，所述的所述第一步进电机底座202是一个长方形板子，在其上面设有一个长方形的隔板，在第一步进电机底座202上面后侧设有一个圆孔；所述的第一步进电机201竖直向下放置，其下面固定安装在第一步进电机底座202上面，其电机轴穿过第一步进电机底座202上面的孔与第一齿轮203固定连接，所述的第一并联机构底座204下面的支撑柱固定安装在第一步进电机底座202上面；所述的六个第一液压缸205两两一组，每个第一液压缸205的缸体底部铰接安装在第一并联机构底座204右侧，第一液压缸205的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底座206左侧；每组第一液压缸205中的两个第一液压缸205的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第一液压缸205的轴线呈V型分布；所述的第二大齿轮209固定安装在第二并联机构底座206上面，所述的第一伸缩套筒支撑座207是一个长方形板子，在其上面设有一个大的圆孔和一个小的圆孔，大孔和小孔相交；所述的第一伸缩套筒支撑座207固定安装在第一伸缩套筒208后面，在第一伸缩套筒208后面设有第二步进电机固定座211，所述的第二步进电机210竖直放置，其侧面固定安装在第二步进电机固定座211里，其电机轴与第二小齿轮212固定连接，所述的第二小齿轮212安装在第一伸缩套筒支撑座207的小孔里，第二大齿轮209转动安装在第一伸缩套筒支撑座207的大孔里；所述的第二小齿轮212和第二大齿轮212相互啮合；所述的第一伸缩杆214一端滑动安装在第一伸缩套筒208的孔里，另一端与第三液压缸支撑座215的斜面固定连接；所述的两个第三液压缸216的缸体后端固定安装在第三液压缸支撑座215一侧，其活塞杆端部与第三液压缸顶板219背面固定连接；所述的浇水头220固定安装在第三液压缸顶板219的孔里；所述的第一摄像头固定架217固定安装在浇水头220上面，第一摄像头218固定在第一摄像头固定架217上面；所述的水分探测传感器221固定安装在浇水头220上面；
所述的行走轮3包括两个轮子301、第三步进电机302、第三步进电机固定座303、轮子固定座304、轮子轴305、第二伸缩杆306、第二伸缩套筒307、第四液压缸308、第二伸缩套筒固定板309、第三大齿轮310、第三大齿轮转轴311、第三小齿轮312、第四步进电机313，所述的两个轮子301固定安装在轮子轴305上面，轮子轴305转动安装在轮子固定座304上面的孔里；所述的第三步进电机固定座303一侧固定安装在轮子固定座304左侧，所述的第三步进电机302水平放置，其侧面固定安装在第三步进电机固定座303下面，其电机轴与轮子轴305一侧通过联轴器固定连接；所述的第二伸缩套筒307一端设有轴，第二伸缩套筒307的轴与第三大齿轮310固定连接，第二伸缩套筒307另一端设有孔，所述的第二伸缩杆306一端固定安装在轮子固定座304上面，另一端滑动安装在第二伸缩套筒307下面的孔里；所述的第四液压缸308缸体底端固定安装在第二伸缩套筒307侧面的支撑板上，其活塞杆端部与第二伸缩杆306侧面的支撑板固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板309是一个长方形板子，在其右侧上面位置设有一个支撑板，所述的在第二伸缩套筒固定板309上面设有一个大圆孔和一个小圆孔，所述的大圆孔和小圆孔相交；所述的第三大齿轮310转动安装在第二伸缩套筒固定板309上面的大圆孔里，所述的第三小齿轮312转动安装在第二伸缩套筒固定板309上面的小圆孔里；所述的第三大齿轮转轴311一端固定安装在第三大齿轮310上面，一端转动安装在第三大齿轮转轴支撑座105里；所述的第四步进电机313竖直向下放置，其底面固定安装在第四步进电机固定座106里面，其电机轴与第三小齿轮312固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板309上面的支撑板与第四步进电机313下面固定连接；
本发明工作原理：本发明在使用过程中通过行走摄像头6探测到道路信号以及需要浇树的树木分布的位置，把信号传给控制系统7，控制系统经过处理得到一个最佳路线，通过驱动四个行走轮3上的第三步进电机302和第四步进电机313来驱动机器人的行走和转向，当机器人到达指定位置，通过第一步进电机201、第一液压缸205、第二步进电机210、第二液压缸213和第三液压缸216协同工作使浇水头220到达需要浇水的位置，通过水分探测传感器221探测土壤里面的水分，来确定需要浇多少水。
Claims (1)
1.一种用于浇树的机器人，包括底座（1）、浇水机械臂（2）、四个行走轮（3）、储水箱（4）、太阳能电池板（5）、控制系统（7）、输入系统（8），其特征在于：所述的浇水机械臂（2）的半圆形滑块滑动安装在底座（1）上的半圆形导轨（103）里，所述的四个行走轮（3）的第三大齿轮转轴（311）转动安装在底座（1）的第三大齿轮转轴支撑座（105）里，第四步进电机（313）底面安装在底座（1）的第四步进电机固定座（106）里面；所述的储水箱（4）固定安装在底座（1）上面的后侧位置，所述的太阳能电池板（5）固定安装在底座（1）上面的右侧位置；所述的控制系统（7）和输入系统（8）固定安装在底座（1）上面左侧位置；
所述的底座（1）包括底板（101），底板（101）是一个长方形的板子，在其前侧设有一个半圆形支撑架（102），在半圆形支撑架（102）上面设有半圆形导轨（103），在半圆形支撑架（102）内部设有半圆形齿条（104）；在底板（101）上面前侧中间位置设有行走摄像头（6），行走摄像头（6）包括舵机（601）、第二摄像头支撑杆（602）、第二摄像头支撑座（603）、两个第二摄像头（604），所述的舵机（601）竖直向上放置，其底面固定安装在底板（101）上面，其电机轴与第二摄像头支撑杆（602）下面固定连接，所述的第二摄像头支撑座（603）下面固定安装在第二摄像头支撑杆（602）上面；所述的第二摄像头（604）固定安装在第二摄像头支撑座（603）前面；在底板（101）下面四个角处各设有一个第四步进电机固定座（106），在每个第四步进电机固定座（106）的外侧都设有一个第三大齿轮转轴支撑座（105）；
所述的浇水机械臂（2）包括第一步进电机（201）、第一步进电机底座（202）、第一齿轮（203）、第一并联机构底座（204）、六个第一液压缸（205）、第二并联机构底座（206）、第一伸缩套筒支撑座（207）、第一伸缩套筒（208）、第二大齿轮（209）、第二步进电机（210）、第二步进电机固定座（211）、第二小齿轮（212）、第二液压缸（213）、第一伸缩杆（214）、第三液压缸支撑座（215）、两个第三液压缸（216）、第一摄像头固定架（217）、两个第一摄像头（218）、第三液压缸顶板（219）、浇水头（220）、水分探测传感器（221）、半圆形滑块，所述的所述第一步进电机底座（202）是一个长方形板子，在其上面设有一个长方形的隔板，在第一步进电机底座（202）上面后侧设有一个圆孔；所述的第一步进电机（201）竖直向下放置，其下面固定安装在第一步进电机底座（202）上面，其电机轴穿过第一步进电机底座（202）上面的孔与第一齿轮（203）固定连接，所述的第一并联机构底座（204）下面的支撑柱固定安装在第一步进电机底座（202）上面；所述的六个第一液压缸（205）两两一组，每个第一液压缸（205）的缸体底部铰接安装在第一并联机构底座（204）右侧，第一液压缸（205）的活塞杆端部铰接安装在第二并联机构底座（206）左侧；每组第一液压缸（205）中的两个第一液压缸（205）的缸体底部靠在一起，活塞杆端部分开，两个第一液压缸（205）的轴线呈V型分布；所述的第二大齿轮（209）固定安装在第二并联机构底座（206）上面，所述的第一伸缩套筒支撑座（207）是一个长方形板子，在其上面设有一个大的圆孔和一个小的圆孔，大孔和小孔相交；所述的第一伸缩套筒支撑座（207）固定安装在第一伸缩套筒（208）后面，在第一伸缩套筒（208）后面设有第二步进电机固定座（211），所述的第二步进电机（210）竖直放置，其侧面固定安装在第二步进电机固定座（211）里，其电机轴与第二小齿轮（212）固定连接，所述的第二小齿轮（212）安装在第一伸缩套筒支撑座（207）的小孔里，第二大齿轮（209）转动安装在第一伸缩套筒支撑座（207）的大孔里；所述的第二小齿轮（212）和第二大齿轮（209 ）相互啮合；所述的第一伸缩杆（214）一端滑动安装在第一伸缩套筒（208）的孔里，另一端与第三液压缸支撑座（215）的斜面固定连接；所述的两个第三液压缸（216）的缸体后端固定安装在第三液压缸支撑座（215）一侧，其活塞杆端部与第三液压缸顶板（219）背面固定连接；所述的浇水头（220）固定安装在第三液压缸顶板（219）的孔里；所述的第一摄像头固定架（217）固定安装在浇水头（220）上面，第一摄像头（218）固定在第一摄像头固定架（217）上面；所述的水分探测传感器（221）固定安装在浇水头（220）上面；
所述的行走轮（3）包括两个轮子（301）、第三步进电机（302）、第三步进电机固定座（303）、轮子固定座（304）、轮子轴（305）、第二伸缩杆（306）、第二伸缩套筒（307）、第四液压缸（308）、第二伸缩套筒固定板（309）、第三大齿轮（310）、第三大齿轮转轴（311）、第三小齿轮（312）、第四步进电机（313），所述的两个轮子（301）固定安装在轮子轴（305）上面，轮子轴（305）转动安装在轮子固定座（304）上面的孔里；所述的第三步进电机固定座（303）一侧固定安装在轮子固定座（304）左侧，所述的第三步进电机（302）水平放置，其侧面固定安装在第三步进电机固定座（303）下面，其电机轴与轮子轴（305）一侧通过联轴器固定连接；所述的第二伸缩套筒（307）一端设有轴，第二伸缩套筒（307）的轴与第三大齿轮（310）固定连接，第二伸缩套筒（307）另一端设有孔，所述的第二伸缩杆（306）一端固定安装在轮子固定座（304）上面，另一端滑动安装在第二伸缩套筒（307）下面的孔里；所述的第四液压缸（308）缸体底端固定安装在第二伸缩套筒（307）侧面的支撑板上，其活塞杆端部与第二伸缩杆（306）侧面的支撑板固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板（309）是一个长方形板子，在其右侧上面位置设有一个支撑板，所述的在第二伸缩套筒固定板（309）上面设有一个大圆孔和一个小圆孔，所述的大圆孔和小圆孔相交；所述的第三大齿轮（310）转动安装在第二伸缩套筒固定板（309）上面的大圆孔里，所述的第三小齿轮（312）转动安装在第二伸缩套筒固定板（309）上面的小圆孔里；所述的第三大齿轮转轴（311）一端固定安装在第三大齿轮（310）上面，一端转动安装在第三大齿轮转轴支撑座（105）里；所述的第四步进电机（313）竖直向下放置，其底面固定安装在第四步进电机固定座（106）里面，其电机轴与第三小齿轮（312）固定连接；所述的第二伸缩套筒固定板（309）上面的支撑板与第四步进电机（313）下面固定连接。
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