CN110100703A - 一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能园林绿化养护机器人，涉及智能园林绿化相关技术领域，包括底座，底座的顶端固定连接有安装座，安装座的上方设有固定座，固定座的上方设有安装箱。本发明还公开了一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，包括控制终端、摄像模块、湿度检测模块、氮含量检测模块、电源、转向电机、动力电机、第一水泵和第二水泵，控制终端固定连接在安装箱的顶端。本发明通过设置转向电机、传输齿轮和齿条，方便带动安装箱旋转，使装置既便于调节喷水的角度，通过信息接收模块、信息处理模块、信息分析模块、存储模块和中央处理器之间的配合设置，能够快速分析出土壤的状况，从而快速解决土壤的问题，保证了工作效率。

Description

一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统

技术领域

本发明涉及智能园林绿化相关技术领域，特别涉及一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统。

背景技术

随着园林绿化的发展，绿色城市口号的不断相应，绿色园林在城市中的不断出现。现有园林管理系统中多包括喷灌系统、照明系统和检测系统，虽然能有效提高园林管理的科学化和智能化，但由于这些系统各自安装，需要专人单独管理各自的操作系统，不能协调作用，这在一定程度上并没有实现自动化管理系统，无法改善绿化管理工作的效率低、资源浪费、系统更新慢的问题。园林绿化不仅为城市人们接近自然、感受自然以及享受自然的愿望提供了一个良好的场所，也是建立生态环境、净化城市空气、提升人们生活质量的重要举措。

随着中国经济发展及人们生活水平的提高，城市园林绿地进入到了城市建设增量与存量维护并存的状态。园林逐步迈向持续养护阶段，其绿化养护、设施维护、更新改造业务也不断增长，行业进入园林绿化“后服务”时代.但目前我国园林绿化的养护方法和管理较为落后，不能实现园林养护一体化。

因此，提出一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统，解决了园林绿化养护方法和管理较为落后的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种智能园林绿化养护机器人，包括底座，所述底座的顶端固定连接有安装座，所述安装座的上方设有固定座，所述固定座的上方设有安装箱，所述安装箱的一侧设有固定箱，所述固定箱与固定座固定连接，所述安装箱的顶端固定连接有控制终端；

所述底座的两侧均安装有履带，所述底座的内部设有动力电机；

所述固定座的顶端开设有限位滑槽，所述限位滑槽内设有限位滑块，所述限位滑块的顶端固定连接有固定环，所述固定环的顶端与安装箱固定连接；

所述安装箱的内部固定连接有储水箱、储药箱和电源，所述储水箱的顶端设有第一水泵，所述储药箱的顶端设有第二水泵，所述第二水泵和第一水泵均与安装箱固定连接，所述安装箱的一侧固定连接有喷水管，所述安装箱的另一侧固定连接有喷药管，所述安装箱的外侧中部固定连接有齿条，所述储水箱通过第一输水管与第一水泵相连通，所述第一水泵通过第二输水管与喷水管相连通，所述储水箱的顶端固定连接有第一输料管，所述第一输料管的一端贯穿安装箱并固定连接有第一箱盖；

所述固定箱的内部设有转向电机和传输齿轮，所述转向电机与固定箱固定连接，所述传输齿轮通过转轴与固定箱活动连接。

所述动力电机有两个，两个所述动力电机分别与底座两侧的履带相对应，所述动力电机通过齿轮与履带活动连接。

可选的，所述安装座的顶端固定连接有橡胶棒，所述橡胶棒的顶端与固定座贴合连接，所述橡胶棒为空心状，所述橡胶棒有多个，多个所述橡胶棒呈等间距排列。

可选的，所述限位滑槽为环形，所述限位滑块的表面活动连接有滚珠，所述滚珠与限位滑槽活动连接。

可选的，所述储药箱通过第一输药管与第二水泵相连通，所述第二水泵通过第二输药管与喷药管相连通，所述储药箱的顶端固定连接有第二输料管，所述第二输料管的一端贯穿安装箱并固定连接有第二箱盖。

可选的，所述转向电机的轴上固定连接有齿轮，所述传输齿轮的一端与转向电机上的齿轮啮合连接，所述传输齿轮的另一端贯穿固定箱并与齿条啮合连接。

一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，包括控制终端、摄像模块、湿度检测模块、氮含量检测模块、电源、转向电机、动力电机、第一水泵和第二水泵，所述控制终端固定连接在安装箱的顶端，所述控制终端的内部设有信息接收模块、信息处理模块、信息分析模块、存储模块、中央处理器、转向电机控制模块、动力电机控制模块、第一水泵控制模块、第二水泵控制模块，所述摄像模块固定连接在安装箱的前端，所述湿度检测模块和氮含量检测模块均固定连接在底座的前端，所述电源固定连接在安装箱的内部；

所述摄像模块、湿度检测模块和氮含量检测模块的输出端均与控制终端的输入端电连接，所述转向电机、动力电机、第一水泵和第二水泵的输入端均与控制终端的输出端电连接，所述信息接收模块的输出端与信息处理模块的输入端电连接，所述信息处理模块的输出端与信息分析模块的输入端电连接，所述信息分析模块的输出端与中央处理器的输入端电连接，所述信息分析模块与存储模块双向电连接。

可选的，所述控制终端、转向电机、动力电机、第一水泵和第二水泵均与电源电连接，所述电源为蓄电池。

可选的，所述转向电机控制模块、动力电机控制模块、第一水泵控制模块和第二水泵控制模块的输入端均与中央处理器的输出端电连接，所述摄像模块、湿度检测模块和氮含量检测模块的输出端均与信息接收模块的输入端电连接。

可选的，所述转向电机控制模块的输出端与转向电机的输入端电连接，所述动力电机控制模块的输出端与动力电机的输入端电连接，所述第一水泵控制模块的输出端与第一水泵的输入端电连接，所述第二水泵控制模块的输出端与第二水泵的输入端电连接。

(三)有益效果

本发明提供了一种智能园林绿化养护机器人及其控制系统，具备以下有益效果：

(1)、本发明通过使用养护机器人，减少了园林养护人员的负担，既使得园林养护工作内容简单轻松，又减少了投入成本。

(2)本发明通过控制终端、摄像模块、湿度检测模块和氮含量检测模块之间的配合设置，在结构简单的系统中，能够有效的将土壤中水分和土壤的氮含量信息传送到机器人内，以便达到高效的养护操作，提高了工作效率。

(3)本发明通过在机器人的底部设置底座和履带，使用履带当作动力系统，既保证了移动的平稳性，又使得装置能够克服各种地形，提高了装置的实用性。

(4)本发明通过设置转向电机、传输齿轮和齿条，方便带动安装箱旋转，使装置既便于调节喷水的角度，提高了工作效率，又达到了旋转的喷洒效果，提高了喷洒范围。

(5)本发明通过信息接收模块、信息处理模块、信息分析模块、存储模块和中央处理器之间的配合设置，能够快速分析出土壤的状况，从而快速解决土壤的问题，保证了工作效率。

附图说明

图1为本发明结构的主视示意图；

图2为本发明结构的侧视示意图；

图3为本发明结构的主视剖面示意图；

图4为本发明图3中A处结构的放大示意图；

图5为本发明模块结构的连接示意图；

图6为本发明控制终端结构的模块连接示意图。

图中：1、底座；11、履带；12、动力电机；2、安装座；21、限位槽；22、支撑柱；23、限位块；24、回力弹簧；25、橡胶棒；3、固定座；31、限位滑槽；32、限位滑块；33、滚珠；34、固定环；4、安装箱；41、储水箱；411、第一输料管；412、第一箱盖；42、储药箱；421、第二输料管；422、第二箱盖；43、第一水泵；431、第一输水管；432、第二输水管；44、第二水泵；441、第一输药管；442、第二输药管；45、电源；46、喷水管；47、喷药管；48、齿条；5、固定箱；51、转向电机；52、传输齿轮；6、控制终端；61、信息接收模块；62、信息处理模块；63、信息分析模块；64、存储模块；65、中央处理器；66、转向电机控制模块；67、动力电机控制模块；68、第一水泵控制模块；69、第二水泵控制模块；7、摄像模块；8、湿度检测模块；9、氮含量检测模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。

根据如图1-4所示，本发明提供了一种技术方案：

一种智能园林绿化养护机器人，包括底座1，底座1的顶端固定连接有安装座2，安装座2的上方设有固定座3，固定座3的上方设有安装箱4，安装箱4的一侧设有固定箱5，固定箱5与固定座3固定连接，安装箱4的顶端固定连接有控制终端6；

底座1的两侧均安装有履带11，底座1的内部设有动力电机12，通过在机器人的底部设置底座1和履带11，使用履带11当作动力系统，既保证了移动的平稳性，又使得装置能够克服各种地形，提高了装置的实用性；

固定座3的顶端开设有限位滑槽31，限位滑槽31内设有限位滑块32，限位滑块32的顶端固定连接有固定环34，固定环34的顶端与安装箱4固定连接；

安装箱4的内部固定连接有储水箱41、储药箱42和电源45，储水箱41的顶端设有第一水泵43，储药箱42的顶端设有第二水泵44，第二水泵44和第一水泵43均与安装箱4固定连接，安装箱4的一侧固定连接有喷水管46，安装箱4的另一侧固定连接有喷药管47，安装箱4的外侧中部固定连接有齿条48，储水箱41通过第一输水管431与第一水泵43相连通，第一水泵43通过第二输水管432与喷水管46相连通，储水箱41的顶端固定连接有第一输料管411，第一输料管411的一端贯穿安装箱4并固定连接有第一箱盖412；

固定箱5的内部设有转向电机51和传输齿轮52，转向电机51与固定箱5固定连接，传输齿轮52通过转轴与固定箱5活动连接，通过设置转向电机51、传输齿轮52和齿条48，方便带动安装箱4旋转，使装置既便于调节喷水的角度，提高了工作效率，又达到了旋转的喷洒效果，提高了喷洒范围；

安装座2的顶端开设有限位槽21，限位槽21内设有支撑柱22，支撑柱22的底端固定连接有限位块23，限位块23与限位槽21活动连接，支撑柱22的顶端贯穿限位槽21并与固定座3固定连接，支撑柱22的外侧套接有回力弹簧24，回力弹簧24的一端与安装座2贴合连接，回力弹簧24的另一端与固定座3贴合连接，通过设置限位槽21、支撑柱22和限位块23，起到了连接和支撑的作用，保证了装置的稳定性，通过设置通过设置回力弹簧24，达到了减震的作用。

作为本发明的一种可选技术方案：

动力电机12有两个，两个动力电机12分别与底座1两侧的履带11相对应，动力电机12通过齿轮与履带11活动连接，通过这样设置，保证了机器人的动力。

作为本发明的一种可选技术方案：

安装座2的顶端固定连接有橡胶棒25，橡胶棒25的顶端与固定座3贴合连接，橡胶棒25为空心状，橡胶棒25有多个，多个橡胶棒25呈等间距排列，通过设置橡胶棒25，达到了缓冲的作用。

作为本发明的一种可选技术方案：

限位滑槽31为环形，限位滑块32的表面活动连接有滚珠33，滚珠33与限位滑槽31活动连接，通过设置限位滑块32，为安装箱4提供了活动轨道，保证了装置的可靠性。

作为本发明的一种可选技术方案：

储药箱42通过第一输药管441与第二水泵44相连通，第二水泵44通过第二输药管442与喷药管47相连通，储药箱42的顶端固定连接有第二输料管421，第二输料管421的一端贯穿安装箱4并固定连接有第二箱盖422。

作为本发明的一种可选技术方案：

转向电机51的轴上固定连接有齿轮，传输齿轮52的一端与转向电机51上的齿轮啮合连接，传输齿轮52的另一端贯穿固定箱5并与齿条48啮合连接。

根据如图5-6所示，本发明还提供了一种技术方案：

一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，包括控制终端6、摄像模块7、湿度检测模块8、氮含量检测模块9、电源45、转向电机51、动力电机12、第一水泵43和第二水泵44，控制终端6固定连接在安装箱4的顶端，控制终端6的内部设有信息接收模块61、信息处理模块62、信息分析模块63、存储模块64、中央处理器65、转向电机控制模块66、动力电机控制模块67、第一水泵控制模块68、第二水泵控制模块69，摄像模块7固定连接在安装箱4的前端，湿度检测模块8和氮含量检测模块9均固定连接在底座1的前端，电源45固定连接在安装箱4的内部；

摄像模块7、湿度检测模块8和氮含量检测模块9的输出端均与控制终端6的输入端电连接，通过控制终端6、摄像模块7、湿度检测模块8和氮含量检测模块9之间的配合设置，在结构简单的系统中，能够有效的将土壤中水分和土壤的氮含量信息传送到机器人内，以便达到高效的养护操作，提高了工作效率，转向电机51、动力电机12、第一水泵43和第二水泵44的输入端均与控制终端6的输出端电连接，信息接收模块61的输出端与信息处理模块62的输入端电连接，信息处理模块62的输出端与信息分析模块63的输入端电连接，信息分析模块63的输出端与中央处理器65的输入端电连接，信息分析模块63与存储模块64双向电连接，通过设置存储模块64，便于储存正常的土壤数据和检测的数据，通过信息接收模块61、信息处理模块62、信息分析模块63、存储模块64和中央处理器65之间的配合设置，能够快速分析出土壤的状况，从而快速解决土壤的问题，保证了工作效率。

作为本发明的一种可选技术方案：

控制终端6、转向电机51、动力电机12、第一水泵43和第二水泵44均与电源45电连接，电源45为蓄电池。

作为本发明的一种可选技术方案：

转向电机控制模块66、动力电机控制模块67、第一水泵控制模块68和第二水泵控制模块69的输入端均与中央处理器65的输出端电连接，摄像模块7、湿度检测模块8和氮含量检测模块9的输出端均与信息接收模块61的输入端电连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

转向电机控制模块66的输出端与转向电机51的输入端电连接，动力电机控制模块67的输出端与动力电机12的输入端电连接，第一水泵控制模块68的输出端与第一水泵43的输入端电连接，第二水泵控制模块69的输出端与第二水泵44的输入端电连接。

综上所述：该智能园林绿化养护机器人，在使用时，首先通过动力电机控制模块67控制底座1内部的动力电机12带动履带11移动，然后通过摄像模块7检测路况，以便于调节机器人的运动路线，再通过湿度检测模块8和氮含量检测模块9，检测土壤的湿度和氮含量，然后湿度检测模块8和氮含量检测模块9分别将信息传输到信息接收模块61内，信息接收模块61将信息传输到信息处理模块62内，由信息处理模块62将信息整理后发送至信息分析模块63，信息分析模块63将接收到的信息与存储模块64内的正常信息对比后再发送至中央处理器65，中央处理器65根据土壤情况选择控制第一水泵控制模块68和第二水泵控制模块69，由第一水泵控制模块68控制第一水泵43，第一水泵43通过第一输水管431将储水箱41内的水传输至第二输水管432内，最后由喷水管46喷出，第二水泵控制模块69控制第二水泵44，第二水泵44通过第一输药管441将储药箱42内的药物传输至第二输药管442内，最后由喷药管47喷出，通过转向电机控制模块66控制转向电机51，转向电机51通过传输齿轮52和齿条48带动安装箱4旋转，达到旋转的喷洒效果，在机器人移动，会受到震动，这时底座1会带动安装座2震动，安装座2将力传输至回力弹簧24，回力弹簧24通过形变达到了减震的效果，通过使用养护机器人，减少了园林养护人员的负担，既使得园林养护工作内容简单轻松，又减少了投入成本。

需要说明的是，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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能园林绿化养护机器人，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶端固定连接有安装座(2)，所述安装座(2)的上方设有固定座(3)，所述固定座(3)的上方设有安装箱(4)，所述安装箱(4)的一侧设有固定箱(5)，所述固定箱(5)与固定座(3)固定连接，所述安装箱(4)的顶端固定连接有控制终端(6)；

所述底座(1)的两侧均安装有履带(11)，所述底座(1)的内部设有动力电机(12)；

所述固定座(3)的顶端开设有限位滑槽(31)，所述限位滑槽(31)内设有限位滑块(32)，所述限位滑块(32)的顶端固定连接有固定环(34)，所述固定环(34)的顶端与安装箱(4)固定连接；

所述安装箱(4)的内部固定连接有储水箱(41)、储药箱(42)和电源(45)，所述储水箱(41)的顶端设有第一水泵(43)，所述储药箱(42)的顶端设有第二水泵(44)，所述第二水泵(44)和第一水泵(43)均与安装箱(4)固定连接，所述安装箱(4)的一侧固定连接有喷水管(46)，所述安装箱(4)的另一侧固定连接有喷药管(47)，所述安装箱(4)的外侧中部固定连接有齿条(48)，所述储水箱(41)通过第一输水管(431)与第一水泵(43)相连通，所述第一水泵(43)通过第二输水管(432)与喷水管(46)相连通，所述储水箱(41)的顶端固定连接有第一输料管(411)，所述第一输料管(411)的一端贯穿安装箱(4)并固定连接有第一箱盖(412)；

所述固定箱(5)的内部设有转向电机(51)和传输齿轮(52)，所述转向电机(51)与固定箱(5)固定连接，所述传输齿轮(52)通过转轴与固定箱(5)活动连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能园林绿化养护机器人，其特征在于：

所述动力电机(12)有两个，两个所述动力电机(12)分别与底座(1)两侧的履带(11)相对应，所述动力电机(12)通过齿轮与履带(11)活动连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能园林绿化养护机器人，其特征在于：

所述安装座(2)的顶端固定连接有橡胶棒(25)，所述橡胶棒(25)的顶端与固定座(3)贴合连接，所述橡胶棒(25)为空心状，所述橡胶棒(25)有多个，多个所述橡胶棒(25)呈等间距排列。

4.根据权利要求1所述的一种智能园林绿化养护机器人，其特征在于：

所述限位滑槽(31)为环形，所述限位滑块(32)的表面活动连接有滚珠(33)，所述滚珠(33)与限位滑槽(31)活动连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能园林绿化养护机器人，其特征在于：

所述储药箱(42)通过第一输药管(441)与第二水泵(44)相连通，所述第二水泵(44)通过第二输药管(442)与喷药管(47)相连通，所述储药箱(42)的顶端固定连接有第二输料管(421)，所述第二输料管(421)的一端贯穿安装箱(4)并固定连接有第二箱盖(422)。

6.根据权利要求1所述的一种智能园林绿化养护机器人，其特征在于：

所述转向电机(51)的轴上固定连接有齿轮，所述传输齿轮(52)的一端与转向电机(51)上的齿轮啮合连接，所述传输齿轮(52)的另一端贯穿固定箱(5)并与齿条(48)啮合连接。

7.一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，包括控制终端(6)、摄像模块(7)、湿度检测模块(8)、氮含量检测模块(9)、电源(45)、转向电机(51)、动力电机(12)、第一水泵(43)和第二水泵(44)，其特征在于：所述控制终端(6)固定连接在安装箱(4)的顶端，所述控制终端(6)的内部设有信息接收模块(61)、信息处理模块(62)、信息分析模块(63)、存储模块(64)、中央处理器(65)、转向电机控制模块(66)、动力电机控制模块(67)、第一水泵控制模块(68)、第二水泵控制模块(69)，所述摄像模块(7)固定连接在安装箱(4)的前端，所述湿度检测模块(8)和氮含量检测模块(9)均固定连接在底座(1)的前端，所述电源(45)固定连接在安装箱(4)的内部；

所述摄像模块(7)、湿度检测模块(8)和氮含量检测模块(9)的输出端均与控制终端(6)的输入端电连接，所述转向电机(51)、动力电机(12)、第一水泵(43)和第二水泵(44)的输入端均与控制终端(6)的输出端电连接，所述信息接收模块(61)的输出端与信息处理模块(62)的输入端电连接，所述信息处理模块(62)的输出端与信息分析模块(63)的输入端电连接，所述信息分析模块(63)的输出端与中央处理器(65)的输入端电连接，所述信息分析模块(63)与存储模块(64)双向电连接。

8.根据权利要求7所述的一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，其特征在于：

所述控制终端(6)、转向电机(51)、动力电机(12)、第一水泵(43)和第二水泵(44)均与电源(45)电连接，所述电源(45)为蓄电池。

9.根据权利要求7所述的一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，其特征在于：

所述转向电机控制模块(66)、动力电机控制模块(67)、第一水泵控制模块(68)和第二水泵控制模块(69)的输入端均与中央处理器(65)的输出端电连接，所述摄像模块(7)、湿度检测模块(8)和氮含量检测模块(9)的输出端均与信息接收模块(61)的输入端电连接。

10.根据权利要求7所述的一种智能园林绿化养护机器人的控制系统，其特征在于：

所述转向电机控制模块(66)的输出端与转向电机(51)的输入端电连接，所述动力电机控制模块(67)的输出端与动力电机(12)的输入端电连接，所述第一水泵控制模块(68)的输出端与第一水泵(43)的输入端电连接，所述第二水泵控制模块(69)的输出端与第二水泵(44)的输入端电连接。