CN107494011A - 一种活性生物互动型智能机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活性生物互动型智能机器，包括：底盘、容器、天线和遥控器，其中，底盘上设置有控制器和行走装置，行走装置包括电机和电机驱动器；容器设置在底盘上，容器内栽种植物，容器上设置有显示屏和按钮，通过按钮选择容器内栽种的植物类型，控制器根据选择的植物类型对该植物类型对应的控制参数进行设置；容器内还设置有风速传感器、光强传感器、避障传感器和湿度传感器。根据本发明的一种活性生物互动型智能机器，节能环保，美化环境，并且能够成为玩具供人们娱乐，实现了植物与机器，植物与人的互动。

Description

一种活性生物互动型智能机器

技术领域

本发明涉及智能机器领域，具体涉及一种活性生物互动型智能机器。

背景技术

随着美国机器人设计师设计研制的“家庭主妇机器人”Valerie(瓦列丽)的问世，机器人技术突破了最终的瓶颈，进入了本该首先进入的人类的日常生活领域。Valerie不仅仅是一个机器人产品，更重要的是在人的感官上产生了强烈的震撼。机器人已经越来越接近于人类，并逐步走进普通人的生活，实现了实实在在的为人类服务。

对于大多数家庭而言，总希望在家中养一些盆景，一方面可以为枯燥的生活增添色彩，另一方面大多数植物具有净化空气的。然而，一旦工作繁忙起来，人们便无暇顾及，致使盆景慢慢凋落，直至死亡。有些盆景属于珍稀物种，本身价格昂贵；有些则是费了一番功夫才养得枝繁叶茂，如果由于短时间的疏忽而造成盆景死亡，实在令人惋惜。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种美化环境，节能环保，并且能够供人们娱乐的活性生物互动型智能机器。

根据本发明实施例的一种活性生物互动型智能机器，包括：底盘、容器、天线和遥控器，其中，底盘上设置有控制器和行走装置，行走装置包括电机和电机驱动器；容器设置在底盘上，容器内栽种植物，容器上设置有显示屏、按钮和指纹识别装置，通过按钮选择容器内栽种的植物类型，控制器根据选择的植物类型对该植物类型对应的控制参数进行设置；指纹识别装置与控制系统连接，控制系统内预设指纹后，通过特定指纹实现对仪器的开启或关闭；容器内还设置有风速传感器、光强传感器、避障传感器、湿度传感器、空气净化器和叶绿素测定仪；风速传感器设置在植物的叶子上或茎部，用于感知环境中的风速，并将风速信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳风速，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将植物运动到具有最佳风速的环境中；光强传感器设置在植物的叶子上或茎部，用于感知环境中光的强度，并将光强度信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳光强和日照时间，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将其运动到具有最佳光强的环境中，并在达到日照时间后，将植物移动到背光环境处；避障传感器设置在植物叶子的边缘处，用于感知环境中的障碍物，并将障碍物的信息传输给控制器，控制器控制底盘的行走装置以避开障碍物；湿度传感器设置在植物的根部，用于感知土壤中的湿度，并将湿度信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳湿度，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将其驱动到指定浇水位置，进行浇水，并在达到最佳湿度后停止浇水；空气净化器在控制系统作用下对空气进行净化；叶绿素测定仪设置在植物叶子的边缘处，用于测量植物的叶绿素相对含量，并将叶绿素的相对含量传输给控制器，控制器根据叶绿素的相对含量计算出植物的硝基需求量，以将其驱动到指定施肥位置，施加含硝基的肥料，并在硝基需求量达到零后停止施肥；天线用于接收遥控器的遥控指令，控制器根据该遥控指令驱动行走装置运动。

根据本发明实施例的一种活性生物互动型智能机器，在容器内栽种有植物，可以美化环境，同时通过控制系统设定不同的植物类型所需要的风速、光强以及湿度等参数，为不同类型的植物提供适合其生长环境，同时实现对空气的净化，通过遥控器控制器行走，以实现人和植物，植物和机器的互动，可以成为玩具供人们娱乐。

另外，根据本发明上述实施例的一种活性生物互动型智能机器，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，容器包括鱼缸，植物栽种在鱼缸内，鱼缸内还养有鱼。

进一步地，行走装置包括滚轮、履带或机械脚。

进一步地，所述活性生物互动型智能机器还包括旋转机构，旋转机构的第一端与容器连接，旋转机构的第二端与底盘连接，用于带动容器旋转。

进一步地，所述活性生物互动型智能机器还包括弹性部件，弹性部件的第一端与容器连接，弹性部件的第二端与底盘连接。

进一步地，所述活性生物互动型智能机器还包括移动终端，移动终端与控制器无线电连接。

进一步地，移动终端包括手机、笔记本、平板电脑或车载电脑。

进一步地，电机驱动器包括壳体和PCB板，PCB板上设置有电路元件。

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。

附图说明

图1是本发明实施例的一种活性生物互动型智能机器的结构示意图；

图2是本发明实施例的传感器位置的一种具体实施方式的示意图；

图3是本发明实施例的控制器与传感器之间的控制关系示意图；

图4是本发明实施例的容器的另一种具体实施方式的示意图；

图5是本发明实施例的旋转机构的结构示意图；

图6是本发明实施例的弹性部件的结构示意图；

图7是本发明实施例的电机驱动器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图详细描述本发明的一种活性生物互动型智能机器。

如图1所示，根据本发明实施例的一种活性生物互动型智能机器，包括：底盘110、容器120、天线130和遥控器140。

其中，底盘上110设置有控制器150和行走装置160，行走装置160包括电机和电机驱动器。容器120设置在底盘110上，容器120内栽种植物170，容器120上设置有显示屏180、按钮190和指纹识别装置191，通过按钮190选择容器120内栽种的植物类型，控制器150根据选择的植物类型对该植物类型对应的控制参数进行设置，在控制器150内预设指纹后，通过特定指纹实现对仪器的开启或关闭。

如图1～图3所示，容器120内还设置有风速传感器210、光强传感器220、避障传感器230、湿度传感器240、叶绿素测定仪250和空气净化器260。风速传感器210设置在植物170的叶子上或茎部，用于感知环境中的风速，并将风速信息传输给控制器150，控制器150根据植物170的类型计算出适合该植物生长的最佳风速，并通过控制器150控制底盘的行走装置160，以将植物运动到具有最佳风速的环境中。光强传感器220设置在植物170的叶子上或茎部，用于感知环境中光的强度，并将光强度信息传输给控制器150，控制器150根据植物170的类型计算出适合该植物生长的最佳光强和日照时间，并通过控制器150控制底盘的行走装置160，以将其运动到具有最佳光强的环境中，并在达到日照时间后，将植物170移动到背光环境处。避障传感器230设置在植物叶子的边缘处，用于感知环境中的障碍物，并将障碍物的信息传输给控制器150，控制器150控制底盘的行走装置160以避开障碍物。湿度传感器240设置在植物170的根部，用于感知土壤中的湿度，并将湿度信息传输给控制器150，控制器150根据植物170的类型计算出适合该植物生长的最佳湿度，并通过控制器150控制底盘110的行走装置160，以将其驱动到指定浇水位置，进行浇水，并在达到最佳湿度后停止浇水。叶绿素测定仪250设置在植物叶子的边缘处，用于测量植物的叶绿素相对含量，并将叶绿素的相对含量传输给控制器，控制器根据叶绿素的相对含量计算出植物的硝基需求量，以将其驱动到指定施肥位置，施加含硝基的肥料，并在硝基需求量达到零后停止施肥。空气净化器260在控制器作用下对空气进行净化。天线130用于接收遥控器140的遥控指令，控制器150根据该遥控指令驱动行走装置160运动。

如图4所示，作为本发明的另一种具体实施方式，容器包括鱼缸121，植物170栽种在鱼缸121内，鱼缸121内还养有鱼122。

作为本发明的一种具体实施方式，行走装置160包括滚轮、履带或机械脚。

如图5所示，作为本发明的另一种具体实施方式，所述活性生物互动型智能机器还包括旋转机构161，旋转机构161的第一端与容器120连接，旋转机构161的第二端与底盘110连接，用于带动容器120旋转。容器120通过旋转机构161带动植物摇晃，可通过控制系统150控制，使其在音乐带动下有节奏的活动，实现植物与机器或者植物与人的互动。

如图6所示，作为本发明的另一种具体实施方式，所述活性生物互动型智能机器还包括弹性部件162，弹性部件162的第一端与容器120连接，弹性部件162的第二端与底盘110连接。容器120通过弹性部件162带动植物摇晃，可通过控制系统150控制，使其在音乐带动下有节奏的活动，实现植物与机器或者植物与人的互动。

作为本发明的另一种具体实施方式，所述活性生物互动型智能机器还包括移动终端，移动终端与控制器150无线电连接。

作为本发明的一种具体实施方式，移动终端包括手机、笔记本、平板电脑或车载电脑。

如图7所示，作为本发明的一种具体实施方式，电机驱动器包括壳体1和PCB板2，PCB板上2设置有电路元件19。壳体1内还设置有灰尘清理系统，灰尘清理系统包括第一积灰检测装置、第二积灰检测装置、排风口和灰尘吹扫装置，灰尘吹扫装置包括清扫进气装置11，清扫进气装置11的进气口处设置过滤装置12，清扫进气装置11与设置于PCB板2的电路元件19安装面一侧的清扫管路13连通，清扫管路13位于电路元件19上方，并在对应发热元件的位置处设有自适应出气口14，每个自适应出气口14处设置多片扇形双金属片15，在形变温度以下时，多片扇形双金属片15相互邻近构成圆盘状，从而将自适应出气口14封闭，高于形变温度时扇形双金属片15向自适应出气口14外侧方向弯曲，将自适应出气口14打开，且当扇形双金属片15的温度越高时，自适应出气口14被打开的幅度越大。其原理是：由于在双金属片15处于较冷状态时将自适应出气口14封闭，在双金属片15处于较热状态时向自适应出气口14外侧方向弯曲，将自适应出气口14打开，且当双金属片15的温度越高的时候，自适应出气口14被打开的幅度越大；所以可以使得各个自适应出气口14的面积随着自适应出气口14下方的元件的温度不同而不同。因为对于温度越高的元件，其散热面积会设计得越大，或散热部分的表面就越有利于热量的交换，但是恰恰越有利于热量交换的结构也是会导致空气流动变化较为剧烈或使得空气通过较细的缝隙，这种结构就更有利于积灰的产生和增加，相同时间之后所积累的灰尘越多，在清扫的时候就用更多的空气流量来清理。

第一积灰检测装置包括用于测量元件散热片电容值的第一电容测量器和比较器，元件散热片由多个散热片单体16构成，多个散热片单体16之间电绝缘，第一电容测量器对散热片单体16之间的电容进行检测，当比较器判断出测量电容值小于阈值电容时，启动清扫进气装置11，经过过滤的空气经由清扫管路上的自适应出气口14吹出，对电路元件19进行清扫，污浊的空气经过排风口20从驱动器壳体11排出。其原理是：当散热片积累灰尘较多的时候，散热片之间的缝隙会减小，散热片作为一个整体的电容会变小，所以当电容变小到一定值的时候，可以意味着灰尘积累到了一定地步了，所以需要清理灰尘了。

第二积灰检测装置包括光束发生器和至少一个设置在PCB板2上的反射镜面，该光束发生器设置在驱动器壳体1内部侧壁上，光束发生器以固定的角度将直线光束发射到反射镜面17，经反射镜面反射后，光束被投射到位于驱动器壳体1内部侧壁上的光敏开关18，光敏开关18接收到光束后保持打开状态；当反射镜面上的积灰达到预定厚度时，光敏开关18感应不到反射光线，则光敏开关18闭合，自动启动清扫进气装置11。

具体说来，光束发生器是激光发生器24。激光发生器24定向性好，经过镜面反射之后的光线不会发生明显的发散，但是当某些表面附着了灰尘之后，特别是灰尘积累较多之后，将会发生明显的漫反射。从而提高了有灰尘和无灰尘时或灰尘多和灰尘少的时候，光敏开关18所能够接收到的光强的区分度，提高了对于光强检测的可靠性，降低了误启动的可能性。

具体说来，散热片单体16均设置在一绝缘导热体23上，各个散热片单体16之间沿散射片的延伸方向分割。

该第一积灰检测装置和第二积灰检测装置中的任何一者启动清扫进气装置时，该清扫进气装置启动，预定时间后，该清扫进气装置自动关闭。

根据本发明实施例的一种活性生物互动型智能机器，在容器内栽种有植物，可以美化环境，同时通过控制系统设定不同的植物类型所需要的风速、光强以及湿度等参数，为不同类型的植物提供适合其生长环境。通过遥控器控制器行走，以实现人和植物，植物和机器的互动，可以成为玩具供人们娱乐。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，包括：

底盘、容器、天线和遥控器，其中，

底盘上设置有控制器和行走装置，所述行走装置包括电机和电机驱动器；

容器设置在所述底盘上，所述容器内栽种植物，所述容器上设置有显示屏、按钮和指纹识别装置，通过所述按钮选择容器内栽种的植物类型，所述控制器根据选择的植物类型对该植物类型对应的控制参数进行设置；所述指纹识别装置与控制器连接，控制器内预设指纹后，通过特定指纹实现对仪器的开启或关闭；

所述容器内还设置有风速传感器、光强传感器、避障传感器、湿度传感器、空气净化器和叶绿素测定仪；

风速传感器设置在植物的叶子上或茎部，用于感知环境中的风速，并将风速信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳风速，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将植物运动到具有最佳风速的环境中；

光强传感器设置在植物的叶子上或茎部，用于感知环境中光的强度，并将光强度信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳光强和日照时间，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将其运动到具有最佳光强的环境中，并在达到所述日照时间后，将植物移动到背光环境处；

避障传感器设置在植物叶子的边缘处，用于感知环境中的障碍物，并将障碍物的信息传输给控制器，控制器控制底盘的行走装置以避开障碍物；

湿度传感器设置在植物的根部，用于感知土壤中的湿度，并将湿度信息传输给控制器，控制器根据植物的类型计算出适合该植物生长的最佳湿度，并通过控制器控制底盘的行走装置，以将其驱动到指定浇水位置，进行浇水，并在达到最佳湿度后停止浇水；

空气净化器在控制器作用下对空气进行净化；

叶绿素测定仪设置在植物叶子的边缘处，用于测量植物的叶绿素相对含量，并将叶绿素的相对含量传输给控制器，控制器根据叶绿素的相对含量计算出植物的硝基需求量，以将其驱动到指定施肥位置，施加含硝基的肥料，并在硝基需求量达到零后停止施肥；

所述天线用于接收遥控器的遥控指令，控制器根据该遥控指令驱动行走装置运动。

2.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，所述容器包括鱼缸，植物栽种在鱼缸内，所述鱼缸内还养有鱼。

3.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，所述行走装置包括滚轮、履带或机械脚。

4.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，还包括旋转机构，所述旋转机构的第一端与所述容器连接，所述旋转机构的第二端与所述底盘连接，用于带动容器旋转。

5.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，还包括弹性部件，所述弹性部件的第一端与所述容器连接，所述弹性部件的第二端与所述底盘连接。

6.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，还包括移动终端，所述移动终端与控制器无线电连接。

7.根据权利要求6所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，所述移动终端包括手机、笔记本、平板电脑或车载电脑。

8.根据权利要求1所述的一种活性生物互动型智能机器，其特征在于，所述电机驱动器包括壳体和PCB板，PCB板上设置有电路元件。