CN110091339A - 一种用于除草的具有收集功能的ai机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于除草的具有收集功能的AI机器人，包括主体、控制器和移动机构，所述主体的一侧设有除草机构和收集机构，所述除草机构包括升降组件、连接杆、连接板和除草组件，所述升降组件包括第二电机、凸轮、滚轮和竖杆，所述除草组件包括驱动单元、第一刀片、第二刀片、固定板和限位单元，所述驱动单元包括第一电机、转盘和传动杆，所述收集机构包括收集盒、气泵、连接管、调节组件和吸头，该用于除草的具有收集功能的AI机器人，通过除草机构调节除草组件的高度，然后由除草组件对草地进行修剪，使用便捷，灵活程度更高，不仅如此，通过收集机构对除草过程中产生的草屑进行收集，无需用户在除草后清理草地，减少了用户的麻烦，提高了实用性。

Description

一种用于除草的具有收集功能的AI机器人

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别涉及一种用于除草的具有收集功能的AI机器人。

背景技术

人工智能(AI)是研究、开发用于除草的具有收集功能的AI机器人模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。

现有的除草机需要人工操作，难以控制刀片的高度，修剪过后的草地难以达到预想的效果，不仅如此，现有的除草机在割草时容易导致草屑飞溅，给用户带来不便，降低了实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于除草的具有收集功能的AI机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于除草的具有收集功能的AI机器人，包括主体、控制器和移动机构，所述移动机构设置在主体的下方，所述控制器固定在主体的上方，所述主体的一侧设有除草机构和收集机构，所述控制器内设有PLC；

所述除草机构包括升降组件、连接杆、连接板和除草组件，所述升降组件设置在主体内，所述主体的一侧设有开口，所述连接杆的一端与升降组件连接，所述连接板与开口平行设置，所述连接杆的另一端穿过开口与连接板固定连接，所述连接板与除草组件连接；

所述升降组件包括第二电机、凸轮、滚轮和竖杆，所述第二电机固定在主体的与开口垂直的一侧的内壁上，所述第二电机与凸轮传动连接，所述竖杆竖向设置在凸轮的上方，所述滚轮与竖杆的底部连接，所述滚轮与凸轮抵靠，所述连接杆与竖杆固定连接，所述第二电机与PLC电连接；

所述收集机构包括收集盒、气泵、连接管、调节组件和吸头，所述收集盒固定在主体内的底部，所述气泵与收集盒固定连接，所述气泵的与收集盒的连接处设有滤网，所述连接管的一端与收集盒的远离气泵的一侧连通，所述主体的靠近开口的一侧的上方设有通孔，所述连接管的另一端穿过通孔与吸头连通，所述调节组件与吸头传动连接，所述气泵与PLC电连接。

作为优选，为了便于修剪草地，所述除草组件包括驱动单元、第一刀片、第二刀片、固定板和限位单元，所述固定板水平固定在连接板的远离主体的一侧，所述驱动单元与固定板连接，所述驱动单元与第一刀片传动连接，所述第二刀片与固定板的远离连接板的一端固定连接，所述第一刀片与第二刀片贴合，所述限位单元设置在第一刀片与第二刀片之间。

作为优选，为了驱动第一刀片来回移动，所述驱动单元包括第一电机、转盘和传动杆，所述第一电机固定在固定板的上方，所述第一电机与转盘的下方的中心处传动连接，所述传动杆的一端与转盘的上方的远离圆心处铰接，所述传动杆的另一端与第一刀片的靠近主体的一端铰接，所述第一电机与PLC电连接。

作为优选，为了限制第一刀片的移动方向，所述限位单元包括凹槽和限位块，所述凹槽设置在第一刀片的下方，所述限位块固定在第二刀片的上方，所述限位块设置在凹槽内，所述凹槽与限位块滑动连接。

作为优选，为了限制竖杆的移动方向，所述竖杆上套设有固定环，所述固定环与主体的内壁固定连接。

作为优选，为了防止草屑飞溅时从开口进入主体，所述主体内的靠近开口的一侧设有遮板，所述遮板与连接杆固定连接，所述遮板与主体的内壁抵靠。

作为优选，为了调节吸头的位置，所述调节组件包括气缸、第三电机、转杆和连接环，所述气缸的缸体垂直固定在主体的靠近开口的一侧的外壁上，所述气缸的气杆与第三电机固定连接，所述第三电机通过转杆与连接环传动连接，所述连接环套设在连接管的靠近吸头的一端，所述气缸和第三电机均与PLC电连接。

作为优选，为了对机器人周围的环境进行监控，所述主体的靠近通孔的一侧的上方设有摄像头，所述摄像头与PLC电连接。

作为优选，为了便于对收集盒进行清理，所述主体的靠近收集盒的一侧设有更换口，所述更换口内设有挡板，所述挡板与更换口的上方铰接，所述挡板的远离主体的一侧设有把手。

作为优选，为了便于机器人移动，所述移动机构包括若干移动组件，所述移动组件包括驱动装置和移动轮，所述驱动装置设置在主体的下方，所述驱动装置与PLC电连接，所述驱动装置与移动轮传动连接。

本发明的有益效果是，该用于除草的具有收集功能的AI机器人，通过除草机构调节除草组件的高度，然后由除草组件对草地进行修剪，与现有的除草机构相比，该除草机构使用便捷，灵活程度更高，不仅如此，通过收集机构对除草过程中产生的草屑进行收集，与现有的收集机构相比，该收集机构无需用户在除草后清理草地，减少了用户的麻烦，提高了实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于除草的具有收集功能的AI机器人的结构示意图；

图2是本发明的用于除草的具有收集功能的AI机器人的除草机构的结构示意图；

图3是本发明的用于除草的具有收集功能的AI机器人的除草组件的结构示意图；

图4是本发明的用于除草的具有收集功能的AI机器人的收集机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.控制器，3.移动轮，4.第一电机，5.转盘，6.传动杆，7.第一刀片，8.第二刀片，9.固定板，10.限位块，11.连接杆，12.连接板，13.遮板，14.竖杆，15.滚轮，16.第二电机，17.凸轮，18.固定环，19.收集盒，20.气泵，21.连接管，22.吸头，23.气缸，24.第三电机，25.转杆，26.连接环，27.摄像头，28.挡板，29.把手，30.滤网。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于除草的具有收集功能的AI机器人，包括主体1、控制器2和移动机构，所述移动机构设置在主体1的下方，所述控制器2固定在主体1的上方，所述主体1的一侧设有除草机构和收集机构，所述控制器2内设有PLC；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

实际上，PLC包含路径规划系统和语音识别系统，用户向控制器2发出语音指令，语音识别系统对指令进行识别，然后路径规划系统会为机器人规划好行走的路线，之后PLC控制驱动装置带动移动轮3滚动，从而使机器人按照规划好的路径移动，除草机构中，通过升降组件调整好除草组件的高度，然后除草组件对草地进行修剪，通过收集机构对除草时产生的草屑进行收集。

如图2所示，所述除草机构包括升降组件、连接杆11、连接板12和除草组件，所述升降组件设置在主体1内，所述主体1的一侧设有开口，所述连接杆11的一端与升降组件连接，所述连接板12与开口平行设置，所述连接杆11的另一端穿过开口与连接板12固定连接，所述连接板12与除草组件连接；

所述升降组件包括第二电机16、凸轮17、滚轮15和竖杆14，所述第二电机16固定在主体1的与开口垂直的一侧的内壁上，所述第二电机16与凸轮17传动连接，所述竖杆14竖向设置在凸轮17的上方，所述滚轮15与竖杆14的底部连接，所述滚轮15与凸轮17抵靠，所述连接杆11与竖杆14固定连接，所述第二电机16与PLC电连接。

PLC控制第二电机16带动凸轮17转动，凸轮17带动滚轮15滚动的同时使竖杆14上升，竖杆14带动连接杆11和连接板12上升，从而调整除草组件的高度。

如图4所示，所述收集机构包括收集盒19、气泵20、连接管21、调节组件和吸头22，所述收集盒19固定在主体1内的底部，所述气泵20与收集盒19固定连接，所述气泵20的与收集盒19的连接处设有滤网30，所述连接管21的一端与收集盒19的远离气泵20的一侧连通，所述主体1的靠近开口的一侧的上方设有通孔，所述连接管21的另一端穿过通孔与吸头22连通，所述调节组件与吸头22传动连接，所述气泵20与PLC电连接。

PLC控制气泵20吸气，将草屑和气体从吸头22处吸入，草屑通过连接管21进入到收集盒19内，滤网30防止草屑进入到气泵20内，从而实现收集草屑的功能。

如图3所示，所述除草组件包括驱动单元、第一刀片7、第二刀片8、固定板9和限位单元，所述固定板9水平固定在连接板12的远离主体1的一侧，所述驱动单元与固定板9连接，所述驱动单元与第一刀片7传动连接，所述第二刀片8与固定板9的远离连接板12的一端固定连接，所述第一刀片7与第二刀片8贴合，所述限位单元设置在第一刀片7与第二刀片8之间。

作为优选，为了驱动第一刀片8来回移动，所述驱动单元包括第一电机4、转盘5和传动杆6，所述第一电机4固定在固定板9的上方，所述第一电机4与转盘5的下方的中心处传动连接，所述传动杆6的一端与转盘5的上方的远离圆心处铰接，所述传动杆6的另一端与第一刀片7的靠近主体1的一端铰接，所述第一电机4与PLC电连接。

PLC控制第一电机4带动转盘5转动，转盘5通过传动杆6带动第一刀片7来回移动，实际上第一刀片7的外周上和第二刀片8的外周上均有若干锯齿，当第一刀片7来回移动时，第一刀片7上的锯齿和第二刀片8上的锯齿不断地交错再重合，将锯齿之间的草剪断，从而实现除草的功能。

作为优选，为了限制第一刀片7的移动方向，所述限位单元包括凹槽和限位块10，所述凹槽设置在第一刀片7的下方，所述限位块10固定在第二刀片8的上方，所述限位块10设置在凹槽内，所述凹槽与限位块10滑动连接。

当第一刀片7移动时，限位块10限制了凹槽移动的方向，从而限制第一刀片7的移动方向。

作为优选，为了限制竖杆14的移动方向，所述竖杆14上套设有固定环18，所述固定环18与主体1的内壁固定连接。

固定环18使竖杆14只能在竖直方向上移动，从而限制了竖杆14的移动方向。

作为优选，为了防止草屑飞溅时从开口进入主体1，所述主体1内的靠近开口的一侧设有遮板13，所述遮板13与连接杆11固定连接，所述遮板13与主体1的内壁抵靠。

当竖杆14移动的同时，连接杆11会带动遮板13移动，遮板13和连接板12遮住了开口，防止草屑从开口处进入主体1。

作为优选，为了调节吸头22的位置，所述调节组件包括气缸23、第三电机24、转杆25和连接环26，所述气缸23的缸体垂直固定在主体1的靠近开口的一侧的外壁上，所述气缸23的气杆与第三电机24固定连接，所述第三电机24通过转杆25与连接环26传动连接，所述连接环26套设在连接管21的靠近吸头22的一端，所述气缸23和第三电机24均与PLC电连接。

PLC控制气缸23的气杆移动，带动吸头22沿着第一刀片8的上方移动，同时PLC控制第三电机24驱动转杆25转动，通过连接环26带动吸头22在与气缸23垂直的方向上来回摆动，从而调整吸头22的位置，使其能够到达除尘组件的上方的各处。

作为优选，为了对机器人周围的环境进行监控，所述主体1的靠近通孔的一侧的上方设有摄像头27，所述摄像头27与PLC电连接。

摄像头27拍摄机器人周围的环境，并将画面转化为信号发送给PLC，PLC收到信号后对图像进行识别，再控制机器人在行走过程中及时避开障碍物。

作为优选，为了便于对收集盒19进行清理，所述主体1的靠近收集盒19的一侧设有更换口，所述更换口内设有挡板28，所述挡板28与更换口的上方铰接，所述挡板28的远离主体1的一侧设有把手29。

实际上收集盒19的上方设有密封盖，收集盒19内装满草屑后，用户通过把手29将挡板28翻起，然后打开密封盖对收集盒19进行清理，便于下次使用。

作为优选，为了便于机器人移动，所述移动机构包括若干移动组件，所述移动组件包括驱动装置和移动轮3，所述驱动装置设置在主体1的下方，所述驱动装置与PLC电连接，所述驱动装置与移动轮3传动连接。

PLC控制驱动装置带动移动轮3转动，从而使机器人行走。

用户通过控制器2启动设备，PLC控制第二电机16带动凸轮17转动，凸轮17带动滚轮15滚动的同时使竖杆14上升，竖杆14带动连接杆11和连接板12上升，从而调整除尘组件的高度，然后PLC通过驱动装置控制移动轮3滚动，机器人沿着规划好的路径行走，同时PLC控制第一电机4带动转盘5转动，转盘5通过传动杆6带动第一刀片7来回移动，第一刀片7上的锯齿和第二刀片8上的锯齿不断地交错再重合，将锯齿之间的草剪断，从而实现除草的功能，同时PLC控制气泵20吸气，将草屑和气体从吸头22处吸入，草屑通过连接管21进入到收集盒19内，从而实现收集草屑的功能。

与现有技术相比，该用于除草的具有收集功能的AI机器人，通过除草机构调节除草组件的高度，然后由除草组件对草地进行修剪，与现有的除草机构相比，该除草机构使用便捷，灵活程度更高，不仅如此，通过收集机构对除草过程中产生的草屑进行收集，与现有的收集机构相比，该收集机构无需用户在除草后清理草地，减少了用户的麻烦，提高了实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于除草的具有收集功能的AI机器人，包括主体(1)、控制器(2)和移动机构，所述移动机构设置在主体(1)的下方，所述控制器(2)固定在主体(1)的上方，其特征在于，所述主体(1)的一侧设有除草机构和收集机构，所述控制器(2)内设有PLC；

所述除草机构包括升降组件、连接杆(11)、连接板(12)和除草组件，所述升降组件设置在主体(1)内，所述主体(1)的靠近除草组件的一侧设有开口，所述连接杆(11)的一端与升降组件连接，所述连接板(12)与开口平行设置，所述连接杆(11)的另一端穿过开口与连接板(12)固定连接，所述连接板(12)与除草组件连接；

所述升降组件包括第二电机(16)、凸轮(17)、滚轮(15)和竖杆(14)，所述第二电机(16)固定在主体(1)的与开口垂直的一侧的内壁上，所述第二电机(16)与凸轮(17)传动连接，所述竖杆(14)竖向设置在凸轮(17)的上方，所述滚轮(15)与竖杆(14)的底部连接，所述滚轮(15)与凸轮(17)抵靠，所述连接杆(11)与竖杆(14)固定连接，所述第二电机(16)与PLC电连接。

所述收集机构包括收集盒(19)、气泵(20)、连接管(21)、调节组件和吸头(22)，所述收集盒(19)固定在主体(1)内的底部，所述气泵(20)与收集盒(19)固定连接，所述气泵(20)的与收集盒(19)的连接处设有滤网(30)，所述连接管(21)的一端与收集盒(19)的远离气泵(20)的一侧连通，所述主体(1)的靠近开口的一侧的上方设有通孔，所述连接管(21)的另一端穿过通孔与吸头(22)连通，所述调节组件与吸头(22)传动连接，所述气泵(20)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述除草组件包括驱动单元、第一刀片(7)、第二刀片(8)、固定板(9)和限位单元，所述固定板(9)水平固定在连接板(12)的远离主体(1)的一侧，所述驱动单元与固定板(9)连接，所述驱动单元与第一刀片(7)传动连接，所述第二刀片(8)与固定板(9)的远离连接板(12)的一端固定连接，所述第一刀片(7)与第二刀片(8)贴合，所述限位单元设置在第一刀片(7)与第二刀片(8)之间。

3.如权利要求2所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述驱动单元包括第一电机(4)、转盘(5)和传动杆(6)，所述第一电机(4)固定在固定板(9)的上方，所述第一电机(4)与转盘(5)的下方的中心处传动连接，所述传动杆(6)的一端与转盘(5)的上方的远离圆心处铰接，所述传动杆(6)的另一端与第一刀片(7)的靠近主体(1)的一端铰接，所述第一电机(4)与PLC电连接。

4.如权利要求2所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述限位单元包括凹槽和限位块(10)，所述凹槽设置在第一刀片(7)的下方，所述限位块(10)固定在第二刀片(8)的上方，所述限位块(10)设置在凹槽内，所述凹槽与限位块(10)滑动连接。

5.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述竖杆(14)上套设有固定环(18)，所述固定环(18)与主体(1)的内壁固定连接。

6.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述主体(1)内的靠近开口的一侧设有遮板(13)，所述遮板(13)与连接杆(11)固定连接，所述遮板(13)与主体(1)的内壁抵靠。

7.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述调节组件包括气缸(23)、第三电机(24)、转杆(25)和连接环(26)，所述气缸(23)的缸体垂直固定在主体(1)的靠近开口的一侧的外壁上，所述气缸(23)的气杆与第三电机(24)固定连接，所述第三电机(24)通过转杆(25)与连接环(26)传动连接，所述连接环(26)套设在连接管(21)的靠近吸头(22)的一端，所述气缸(23)和第三电机(24)均与PLC电连接。

8.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述主体(1)的靠近通孔的一侧的上方设有摄像头(27)，所述摄像头(27)与PLC电连接。

9.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述主体(1)的靠近收集盒(19)的一侧设有更换口，所述更换口内设有挡板(28)，所述挡板(28)与更换口的上方铰接，所述挡板(28)的远离主体(1)的一侧设有把手(29)。

10.如权利要求1所述的用于除草的具有收集功能的AI机器人，其特征在于，所述移动机构包括若干移动组件，所述移动组件包括驱动装置和移动轮(3)，所述驱动装置设置在主体(1)的下方，所述驱动装置与PLC电连接，所述驱动装置与移动轮(3)传动连接。