CN107258486B - 智能洒水机器人及用于智能洒水机器人的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能洒水机器人，包括：机身，包括洒水装置及路径引导装置；连接于所述机身并可带动所述机身移动的行走机构；及第一控制模块，控制所述行走机构根据所述路径引导装置确定的路径行走。本发明提供的智能洒水机器人，第一控制模块控制行走机构根据路径引导装置确定的路径行走，洒水装置洒水，避免了管道的铺设，从而达到智能洒水的目的，减少了人力物力且避免了资源的浪费。本发明还公开一种智能洒水机器人的控制方法。

Description

智能洒水机器人及用于智能洒水机器人的控制方法

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，特别是涉及一种智能洒水机器人及用于智能洒水机器人的控制方法。

背景技术

近年来，随着国内城市建设的发展，城市绿化已经形成较大的产业，城市绿化的城市养护便依赖园林工具来实现。

其中对于绿化植物的洒水灌溉显得尤为重要，但是在对绿化植物洒水时没有切实可用的洒水工具，主要利用人工进行洒水或者铺设管道进行洒水，依照上述方式，不仅耗费人力物力且造成了水资源的浪费。

发明内容

基于此，有必要针对绿化植物进行洒水耗费人力物力且造成水资源浪费的问题提供一种智能洒水机器人及用于智能洒水机器人的控制方法。

一种智能洒水机器人，包括：

机身，包括洒水装置及路径引导装置；

连接于所述机身并可带动所述机身移动的行走机构；及

第一控制模块，控制所述行走机构根据所述路径引导装置确定的路径行走。

本发明提供的智能洒水机器人，第一控制模块控制行走机构根据路径引导装置确定的路径行走，洒水装置洒水，避免了管道的铺设，从而达到智能洒水的目的，减少了人力物力且避免了资源的浪费。

在其中一个实施例中，所述路径引导装置包括设于机身的引导线传感器，接收地面引导线发出的引导信号并发送所述引导信号；

所述第一控制模块接收所述引导信号，并根据所述引导信号控制所述行走机构沿所述地面引导线行走。

在其中一个实施例中，所述路径引导装置包括设于所述机身上用于记录位置的定位模块，所述第一控制模块控制所述行走机构沿所述定位模块确定的所述路径行走。

在其中一个实施例中，所述定位模块为差分GPS或超宽带定位模块。

在其中一个实施例中，所述路径引导装置包括设于所述机身上的：

引导管；

引导管拉力方向传感器，接收施加于所述引导管的力的方向信号并发送所述方向信号；

所述第一控制模块接收所述方向信号，并根据所述方向信号控制所述行走机构根据所述力的方向确定的所述路径行走。

在其中一个实施例中，所述路径引导装置包括设于所述机身上的摄像头，所述摄像头自动识别方向并发送视觉识别信息；

所述第一控制模块接收所述视觉识别信息，并根据所述视觉识别信息控制所述行走机构沿所述视觉识别方向确定的所述路径行走。

在其中一个实施例中，所述洒水装置包括设于所述机身上的控制阀、控制阀驱动模块及喷头，所述第一控制模块可控制所述控制阀驱动模块工作以驱动所述控制阀开关以控制所述喷头工作或不工作。

在其中一个实施例中，所述喷头可拆卸连接于所述机身，所述机身上设有用于识别所述喷头的识别口。

在其中一个实施例中，所述洒水装置还包括与所述喷头连接的用于调整所述喷头的俯仰角度的云台，所述云台与所述喷头可拆卸连接。

在其中一个实施例中，所述洒水装置还包括水管，所述喷头与所述水管连接，所述水管与设于所述智能洒水机器人外部的第一供水机构连接。

在其中一个实施例中，所述水管为便于收放的弹簧式水管。

在其中一个实施例中，所述洒水装置还包括用于控制所述水管收放的水管收放控制机构，所述水管收放控制机构包括：

水管卷轴；

电机，设有电机输出轴，所述电机输出轴与所述水管卷轴连接；

电机驱动模块，用于驱动所述电机；

电源，为所述电机提供动力；

第一通信模块，接收所述机身的位置信息，当所述机身与其之间的距离增大时，发出放管指令，当所述机身与其之间的距离减少时，发出收管指令；

第二控制模块，接收所述放管指令或收管指令，控制所述水管卷轴工作以放管或收管。

在其中一个实施例中，所述洒水装置还包括设于所述机身上的第二供水机构，所述喷头与所述第二供水机构连接。

在其中一个实施例中，所述第二供水机构上设置有水位传感器，所述水位传感器发送水位信息，当所述第二供水机构内的水位低于第一预设阈值时，所述第一控制模块控制所述智能洒水机器人移动加水。

在其中一个实施例中，所述智能洒水机器人还包括土壤湿度检测模块，所述机身上还设有：

第二通信模块，接收所述土壤湿度检测模块发送的湿度信息并发送所述湿度信息；

所述第一控制模块与所述第二通信模块连接，所述第一控制模块接收所述第二通信模块发出的所述湿度信息，并根据所述湿度信息判断土壤湿度，当土壤湿度小于第二预设阈值时，控制所述行走机构根据所述路径引导装置确定的所述路径行走到缺水土壤处并控制所述洒水装置打开洒水，当土壤湿度大于第三预设阈值时，控制所述洒水装置关闭。

在其中一个实施例中，所述土壤湿度检测模块设于土壤。

在其中一个实施例中，所述土壤湿度检测模块设于所述机身。

在其中一个实施例中，所述土壤湿度检测模块包括：

传感器单元，获取土壤的湿度信息；

动力单元，为所述土壤湿度检测模块提供动力；

通信单元，与所述第二通信模块通信；

控制单元，控制所述通信单元发送所述湿度信息给所述第二通信模块。

在其中一个实施例中，所述传感器单元为红外光谱湿度传感器单元或为电容湿度传感器单元。

一种智能洒水机器人的控制方法，包括如下步骤：

确定路径；

控制所述智能洒水机器人根据确定的所述路径行走；

洒水装置洒水。

本发明提供的智能洒水机器人的控制方法，确定路径，控制智能洒水机器人根据确定的路径行走，而后洒水装置洒水，洒水时避免了管道的铺设，从而达到智能洒水的目的，减少了人力物力且避免了资源的浪费。

在其中一个实施例中，所述确定路径的具体步骤包括：

对所述智能洒水机器人进行路线初始化，所述智能洒水机器人根据初始化的路线确定所述路径。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明一实施例提供的智能洒水机器人的内部模块图；

图4为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图；

图5为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图；

图6为本发明实施例提供的智能洒水机器人的土壤湿度检测模块的内部单元图；

图7为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的内部模块图；

图8为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图；

图9为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的内部模块图；

图10为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图；

图11为本发明实施例提供的智能洒水机器人的水管的示意图；

图12为本发明实施例提供的智能洒水机器人的水管收放控制机构的结构示意图；

图13为本发明另一实施例提供的智能洒水机器人的工作示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

参见图1-图5，本发明一实施例提供一种智能洒水机器人，包括：

机身10，机身10包括洒水装置及路径引导装置；

连接于机身10并可带动机身10移动的行走机构14；及

第一控制模块12，控制行走机构14根据路径引导装置确定的路径行走。

本发明实施例提供的智能洒水机器人，第一控制模块12控制行走机构14根据路径引导装置确定的路径行走，洒水装置洒水，避免了管道的铺设，从而达到智能洒水的目的，减少了人力物力且避免了资源的浪费。

参见图1-图4，在本实施例中，智能洒水机器人还包括设于土壤或机身10的土壤湿度检测模块20，机身10上还设有：

第二通信模块13，接收土壤湿度检测模块20发送的湿度信息并发送湿度信息；

第一控制模块12与第二通信模块13连接，第一控制模块12接收第二通信模块13发出的湿度信息，并根据湿度信息判断土壤湿度，当土壤湿度小于第二预设阈值时，控制行走机构14根据路径引导装置确定的路径行走到缺水土壤处并控制洒水装置打开洒水，当土壤湿度大于第三预设阈值时，控制洒水装置关闭。

本实施例提供的智能洒水机器人设有第二通信模块13以实时接收土壤湿度检测模块20发送的土壤湿度信息并发送该湿度信息。当土壤湿度小于第二预设阈值时，第二通信模块13接收上述土壤湿度，进而发送湿度信息到第一控制模块12，第一控制模块12判断土壤湿度小于第二预设阈值时，控制行走机构14行走到缺水土壤处并控制洒水装置打开洒水，即第一控制模块12控制行走机构14行走到缺水土壤所在的土壤湿度检测模块20处，第一控制模块12控制洒水装置对缺水土壤洒水，当洒水装置对缺水土壤洒水后，土壤湿度检测模块20检测该处缺水土壤的土壤湿度大于第三预设阈值时，第一控制模块12控制洒水装置关闭。

采用土壤湿度检测模块20可实时发送土壤湿度信息，第二通信模块13实时接收土壤湿度检测模块20发送的土壤湿度信息并发送该湿度信息，从而可以对土壤的湿度进行实时的检测，及时给缺水土壤处洒水。

上述第二预设阈值及第三预设阈值可以根据不同土壤对湿度的需要而设定，第二预设阈值及第三预设阈值的值并不唯一。上述第二通信模块13可以为zigbee，蓝牙，wifi或RFID等方式。

参见图1，可在不同处设置有多个土壤湿度检测模块20，当某一处土壤湿度检测模块20检测的土壤湿度小于第二预设阈值时，第二通信模块13接收该处土壤湿度检测模块20检测的湿度信息并发送该湿度信息于第一控制模块12，第一控制模块12判断土壤湿度小于第二预设阈值时，第一控制模块12控制行走机构14根据路径引导装置确定的路径行走，前往该土壤湿度检测模块20所在位置，然后控制洒水装置打开洒水90，当土壤湿度超过第三预设阈值时，第一控制模块12控制洒水装置关闭。当然，对于不同处的土壤其第二预设阈值和第三预设阈值的值可以设置为相同或者不同。

参见图4，也可在机身10上设置有土壤湿度检测模块20，具体的，土壤湿度检测模块20可设于机身10的前端底部。当土壤湿度检测模块20检测到其周围某处土壤的土壤湿度小于第二预设阈值时，第二通信模块13接收该土壤湿度模块20检测到的湿度信息并发送湿度信息于第一控制模块12，第一控制模块12判断土壤湿度小于第二预设阈值时，第一控制模块12控制行走机构14根据路径引导装置确定的路径行走，前往缺水土壤处，然后控制洒水装置打开洒水90，当土壤湿度超过第三预设阈值时，第一控制模块12控制洒水装置关闭。

进一步，参见图6，上述土壤湿度检测模块20可包括：

传感器单元24，获取土壤的湿度信息；

动力单元23，为土壤湿度检测模块20提供动力；

通信单元22，与第二通信模块13通信；

控制单元21，控制通信单元22发送湿度信息给第二通信模块13。

具体地，上述传感器单元24可以为红外光谱湿度传感器单元或为电容湿度传感器单元。

进一步，在本实施例中，参见图3及图5，路径引导装置可包括设于机身10上的：

引导线传感器15，接收地面引导线30发出的引导信号并发送引导信号；

第一控制模块12接收引导信号，并根据上述引导信号控制行走机构14沿地面引导线30行走。

当某处的土壤湿度检测模块20检测到该处的土壤湿度小于第二预设阈值时，即表明该处土壤缺水，第二通信模块13接收该湿度信息并传导至第一控制模块12，引导线传感器15可检测到地面引导线30所发出的信号，第一控制模块12控制行走机构14沿地面引导线30前往土壤湿度检测模块20所在的土壤处。路径引导装置包括设于机身10上引导线传感器15，引导线传感器15接收地面引导线30发出的引导信号并发送引导信号，便于第一控制模块13控制行走机构14沿引导线传感器15所确定的路径行走，即行走机构14沿着地面引导线30前往土壤湿度检测模块20所在的土壤处。

在另一实施例中，参见图7，上述路径引导装置可包括设于机身10上用于记录位置的定位模块16，第一控制模块12控制行走机构14沿定位模块16确定的路径行走至定位模块16确定的位置。

当某处的土壤湿度检测模块20检测到该处的土壤湿度小于第二预设阈值时，第二通信模块13接收该湿度信息并传导至第一控制模块12，第一控制模块12调用储存在定位模块16中的该土壤湿度检测模块20所在的位置坐标，然后控制行走机构14沿定位模块16所确定的路径前往该土壤湿度检测模块20所在的位置。即定位模块16记住土壤湿度检测模块20，并设定前往该土壤湿度检测模块20的路径。

上述路径可以提前由用户通过遥控方式使智能洒水机器人行走以进行路线初始化，机器人进入初始化模式，储存行走坐标在定位模块16中，从而生成设定路径，以后智能洒水机器人前往该处洒水时，都沿该设定路径行走。

当然，上述路径也可提前由用户采用搬运方式以进行路线初始化，机器人进入初始化模式，储存搬运坐标在定位模块16中，从而生成设定路径，以后智能洒水机器人前往该处洒水时，都沿该设定路径行走。

采用上述设定路径，当某处的土壤湿度检测模块20检测到该处土壤缺水时，则第二通信模块13接收土壤湿度检测模块20检测到的湿度信息并传导至第一控制模块12，第一控制模块12调用储存在定位模块16中的该土壤湿度检测模块20所在的位置坐标，第一控制模块12即可控制行走机构14沿上述设定路径行走至上述土壤湿度检测模块20处。

具体地，上述定位模块16可以为差分GPS或超宽带定位模块。

在另一实施例中，参见图8及图9，上述路径引导装置可包括设于机身10上的：

引导管17；

引导管拉力方向传感器18，接收施加于引导管17的力的方向信号并发送方向信号；

第一控制模块12接收方向信号，并根据上述方向信号控制行走机构14沿上述力的方向确定的路径行走。

人工拉动引导管17时，引导管拉力方向传感器18可接收施加于引导管17的力的方向信号并发送上述方向信号，第一控制模块12接收上述方向信号控制行走机构14往该力的施加方向行走，从而实现智能洒水机器人根据力的施加方向行走。

在另一实施例中，上述路径引导装置可包括设于机身10上的：

摄像头，上述摄像头自动识别方向并发送视觉识别信息；

第一控制模块12接收视觉识别信息，并根据上述视觉识别信息控制行走机构14沿视觉识别方向确定的路径行走。

智能洒水机器人可利用摄像头智能检测用户的移动位置，当摄像头检测到用户移动时，并发出视觉识别信息，第一控制模块12接收视觉识别信息，控制行走机构14跟随用户行走。

进一步，参见图3及图10，为了提高智能洒水机器人的洒水效果，上述洒水装置可包括设于机身10上的控制阀、控制阀驱动模块11及喷头19，第一控制模块12可控制控制阀驱动模块11工作以驱动控制阀开关以控制喷头19工作或不工作。

进一步，上述喷头19可拆卸连接于机身10，机身10上设有用于识别喷头19的识别口。参见图10，识别口可识别喷头19的规格，如喷头19的直径大小。

进一步，上述洒水装置还可包括与上述喷头19连接的云台191。云台191可以控制喷头19的喷射俯仰角度，同时可以水平360°旋转，以调整喷头19的喷洒方向。具体地，云台191与喷头19可拆卸连接。

进一步，上述洒水装置还可包括水管40，喷头19与水管40连接，参见图5，水管40与设于智能洒水机器人外部的第一供水机构50连接。

参见图11，水管40可为便于收放的弹簧式水管。

进一步，参见图12，为了便于水管40的收放，洒水装置还可包括用于控制水管40收放的水管收放控制机构60，水管收放控制机构60包括：

水管卷轴61；

电机，设有电机输出轴62，电机输出轴62与水管卷轴61连接；

电机驱动模块63，用于驱动电机；

电源64，为电机提供动力；

第一通信模块65，接收机身10的位置信息，当机身10与其之间的距离增大时，发出放管指令，当机身10与其之间的距离减少时，发出收管指令；

第二控制模块66，接收放管指令或收管指令，控制水管卷轴61工作以放管或收管。

具体地，上述第一通信模块65可接收设于上述机身10的第二通信模块13的位置信息，当第二通信模块13与其之间的距离增大时，第一通信模块65发出放管指令，当第二通信模块13与其之间的距离减少时，第一通信模块65发出收管指令。

由于水管40与设于智能洒水机器人外部的第一供水机构50连接，则当智能洒水机器人前往某一处土壤湿度检测模块20洒水时，需要放管，当智能洒水机器人前往第一供水机构50时，需要收管。当智能洒水机器人远离第一供水机构50时，则设置于机身10上的第二通信模块13远离第一供水机构50，第一通信模块65检测到第二通信模块13与其之间的距离增大时，发出放管指令，第一控制模块66接收上述放管指令制水管卷轴61工作以放管；当智能洒水机器人靠近第一供水机构50时，则反之。

进一步，参见图13，为了避免水管40的收放问题，上述洒水装置还可包括设于机身10上的第二供水机构70，喷头19与第二供水机构70连接。

进一步，参见图9，可在第二供水机构70上设置有水位传感器80，当第二供水机构70内的水位低于第一预设阈值时，第一控制模块12控制智能洒水机器人移动加水。

本发明实施例还提供一种智能洒水机器人的控制方法，包括如下步骤：

确定路径；

控制所述智能洒水机器人根据确定的所述路径行走；

洒水装置洒水。

在其中一个实施例中，上述确定路径的具体步骤包括：

对所述智能洒水机器人进行路线初始化，所述智能洒水机器人根据初始化的路线确定所述路径。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种智能洒水机器人，其特征在于，包括：

机身（10），包括洒水装置及路径引导装置；

第一控制模块（12）及连接于所述机身（10）并可带动所述机身（10）移动的行走机构（14）；所述洒水装置包括水管（40）及喷头（19），所述喷头（19）与所述水管（40）连接，所述水管（40）与设于所述智能洒水机器人外部的第一供水机构（50）连接；

第一通信模块（65），接收所述机身（10）的位置信息，当所述机身（10）与所述第一供水机构（50）之间的距离增大时，发出放管指令，当所述机身（10）与其之间的距离减少时，发出收管指令；

所述洒水装置包括用于控制所述水管（40）收放的水管收放控制机构（60），所述水管收放控制机构（60）包括：水管卷轴（61）和第二控制模块（66），所述第二控制模块（66）接收所述放管指令或收管指令，以控制所述水管卷轴（61）工作以放管或收管；

所述路径引导装置包括引导线传感器（15）或定位模块（16），所述第一控制模块（12）控制所述行走机构（14）沿所述引导线传感器（15）或定位模块（16）确定的路径行走。

2.根据权利要求1所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述洒水装置包括设于所述机身（10）上的控制阀、控制阀驱动模块（11）及喷头（19），所述第一控制模块（12）可控制所述控制阀驱动模块（11）工作以驱动所述控制阀开关以控制所述喷头（19）工作或不工作。

3.根据权利要求2所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述喷头（19）可拆卸连接于所述机身（10），所述机身（10）上设有用于识别所述喷头（19）的识别口。

4.根据权利要求2所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述洒水装置还包括与所述喷头（19）连接的用于调整所述喷头（19）的俯仰角度的云台（191），所述云台（191）与所述喷头（19）可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述水管（40）为便于收放的弹簧式水管。

6.根据权利要求1所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述洒水装置还包括设于所述机身（10）上的第二供水机构（70），所述喷头（19）与所述第二供水机构（70）连接。

7.根据权利要求6所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述第二供水机构（70）上设置有水位传感器（80），所述水位传感器（80）发送水位信息，当所述第二供水机构（70）内的水位低于第一预设阈值时，所述第一控制模块（12）控制所述智能洒水机器人移动加水。

8.根据权利要求1-7任一项所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述智能洒水机器人还包括土壤湿度检测模块（20），所述机身（10）上还设有：

第二通信模块（13），接收所述土壤湿度检测模块（20）发送的湿度信息并发送所述湿度信息；

所述第一控制模块（12）与所述第二通信模块（13）连接，所述第一控制模块（12）接收所述第二通信模块（13）发出的所述湿度信息，并根据所述湿度信息判断土壤湿度，当土壤湿度小于第二预设阈值时，控制所述行走机构（14）根据所述路径引导装置确定的所述路径行走到缺水土壤处并控制所述洒水装置打开洒水，当土壤湿度大于第三预设阈值时，控制所述洒水装置关闭。

9.根据权利要求8所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述土壤湿度检测模块（20）设于土壤。

10.根据权利要求8所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述土壤湿度检测模块（20）设于所述机身（10）。

11.根据权利要求8所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述土壤湿度检测模块（20）包括：

传感器单元（24），获取土壤的湿度信息；

动力单元（23），为所述土壤湿度检测模块（20）提供动力；

通信单元（22），与所述第二通信模块（13）通信；

控制单元（21），控制所述通信单元（22）发送所述湿度信息给所述第二通信模块（13）。

12.根据权利要求11所述的智能洒水机器人，其特征在于，所述传感器单元（24）为红外光谱湿度传感器单元或为电容湿度传感器单元。

13.一种如权利要求1-12任一项所述的智能洒水机器人的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定路径；

控制所述智能洒水机器人根据确定的所述路径行走；

洒水装置洒水。

14.根据权利要求13所述的智能洒水机器人的控制方法，其特征在于，所述确定路径的具体步骤包括：

对所述智能洒水机器人进行路线初始化，所述智能洒水机器人根据初始化的路线确定所述路径。

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