CN111758537A - 无人驾驶草坪自动灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无人驾驶草坪自动灌溉装置，属于灌溉装置技术领域；无人驾驶草坪自动灌溉装置，包括安装底座、行走轮、安装杆、加固板和安装板，行走轮固定安装在安装底座的底面上，安装杆固定连接在安装底座上，加固板与安装杆固定连接，安装板固定连接在安装杆的顶端，安装板上连接有提升机构，提升机构与储水灌溉机构相连接；安装底座上还固定连接有安装架，安装架的内部设置有智能集成控制器，智能集成控制器固定连接在安装底座上，安装架的顶端固定连接有槽板，槽板上连接有活动伸缩机构；本发明有效解决现有设计无法根据实际情况对灌溉水量进行调节，易造成水资源浪费以及无法对草坪病虫害防治发挥作用的问题。

Description

无人驾驶草坪自动灌溉装置

技术领域

本发明涉及灌溉装置技术领域，具体为无人驾驶草坪自动灌溉装置。

背景技术

草坪是在园林中采用人工铺植或草籽播种的方法，培养形成的整片绿色地面，是园林风景的重要组成部分，同时也是休憩、娱乐的活动场所；为了保证草坪的正常生长，尤其是在天气炎热的季节，需要定期对草坪进行灌溉工作。

目前人们通常采用人工灌溉或者定点安装灌溉喷头的方式来实现草坪灌溉工作，此类方式费时费力，灌溉效率较低，且受灌溉喷头安装位置的影响，无法保证每一处草坪都能接受到灌溉；市面上也存在有可以自动行进型的草坪灌溉装置，但此类装置无法根据实际使用时的天气或者草坪生长高度来改变灌溉水量，易造成水资源的浪费；除此之外，草坪在生长过程中也会遭遇病虫害，而传统的灌溉装置对于病虫害的防治无法发挥作用，为了解决上述问题，设计一种无人驾驶草坪自动灌溉装置就显得很有必要了。

发明内容

1、本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于提供无人驾驶草坪自动灌溉装置，以解决上述背景技术中提出的问题：

现有设计无法根据实际情况对灌溉水量进行调节，易造成水资源浪费以及无法对草坪病虫害防治发挥作用的问题。

2、技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

无人驾驶草坪自动灌溉装置，包括安装底座、行走轮、安装杆、加固板和安装板，所述行走轮固定安装在安装底座的底面上，所述安装杆固定连接在安装底座上，所述加固板与安装杆固定连接，所述安装板固定连接在安装杆的顶端，所述安装板上连接有提升机构，所述提升机构与储水灌溉机构相连接；所述安装底座上还固定连接有安装架，所述安装架的内部设置有智能集成控制器，所述智能集成控制器固定连接在安装底座上，所述安装架的顶端固定连接有槽板，所述槽板上连接有活动伸缩机构。

优选的，所述槽板的两端固定连接有加固斜杆，所述加固斜杆远离槽板一端与安装架固定连接，所述加固斜杆上水平固定连接有固定板，两侧所述固定板上分别固定连接有光电感应器和超声波感应器。

优选的，所述提升机构包括有第一伺服电机，所述第一伺服电机固定连接在安装架上，所述第一伺服电机上固定安装有电磁抱刹装置，所述第一伺服电机的输出轴上固定连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合连接，所述蜗轮固定连接有连接轴上，所述连接轴两端与连接耳转动连接，所述连接耳与安装架固定连接，所述连接轴上还固定连接有绕线辊，所述绕线辊上环绕连接有提升钢索。

优选的，所述储水灌溉机构包括有储水罐，所述储水罐的顶面与提升钢索的末端固定连接，所述储水罐的顶端螺旋连接有密封盖，所述密封盖的内部固定安装有微型增压泵，所述储水罐的侧壁上设置有水位可视窗，所述水位可视窗的一侧固定连接有水位刻度线，所述储水罐的侧壁底端固定连接有灌溉软管，所述灌溉软管上端与活动伸缩机构相连接，所述灌溉软管与活动伸缩机构连接的管体段底部设置有灌溉孔。

优选的，所述活动伸缩机构包括有安装块、第二伺服电机和活动杆，所述安装块固定连接在安装架上，所述第二伺服电机固定安装在安装块上，所述活动杆滑动连接槽板上，所述第二伺服电机的输出轴上固定连接有齿轮，所述活动杆的顶面上设置有齿槽，所述齿槽与齿轮相匹配，所述活动杆的侧壁上固定连接有固定夹，所述灌溉软管卡接在固定夹上。

3、有益效果

(1)本发明设置有驱动机构，使用时，启动双轴伺服电机，双轴伺服电机的输出轴带动第一连接杆转动，第一连接杆转动时，可以带动第一锥齿轮转动，而第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，从而可以带动第二锥齿轮一同转动，第二锥齿轮固定连接在转动轴上，同时在安装罩和安装座之间还连接有转动轴承，安装罩通过转动轴和转动轴承转动安装在安装座上，使用过程中，根据装置本体所需要监控的范围，通过单片机控制芯片来控制双轴伺服电机的工作状态，双轴伺服电机正转或反转，可以控制安装罩的旋转方向，利用上述设计，装置本体可以根据需要进行圆周旋转或者在一定角度范围内进行旋转，大大增加了装置本体的监控范围。

(2)本发明设置有镜头清洁机构，使用时，双轴伺服电机在工作时，通过第一连接杆带动第一齿轮转动，第一齿轮与第二齿轮啮合连接，从而可以带动第二齿轮一同转动，第二齿轮固定连接在第二连接杆上，从而可以第二连接杆转动，第二连接杆的末端固定连接连接有传动锥齿轮，传动锥齿轮与齿轮环啮合连接，从而可以带动齿轮环转动，齿轮环上固定连接有与监控摄像头相匹配的透明玻璃板，齿轮环转动时可以带动透明玻璃板与玻璃板清洁块产生摩擦，从而可以起到清洁透明玻璃板表面灰尘和蚊虫分泌物的作用，能够对透明玻璃板起到自动清洁功能，更好的保证了监控摄像头的监控效果。

(3)本发明设置有灭虫机构，使用时，由于蚊虫都具有趋光性，灭虫机构的LED灯带的光能够吸引蚊虫靠近，而灭虫机构的大齿轮与双轴伺服电机的输出轴固定连接，从而大齿轮能够与双轴伺服电机一同转动，大齿轮与小齿轮啮合连接，从而小齿轮能够随着大齿轮一同转动，由于大齿轮与小齿轮的齿比关系，大齿轮转动时可以带动小齿轮较为快速的旋转，而小齿轮上通过连接轴固定连接有扇叶，从而扇叶也能以较快的速度旋转，产生一定的吸力，将活动安装壳附近的蚊虫向靠近扇叶的方向吸引，同时在活动安装壳的内部固定安装有灭虫电网，蚊虫靠近灭虫电网，即会被电死，从而可以起到灭虫的作用，利用上述设计，使得装置本体既能够进行灭虫，同时也能够较少蚊虫停留在摄像头镜头上的情况发生，更好的保证了透明玻璃板的清洁，保证了装置本体的监控效果。

附图说明

图1为本发明提出的无人驾驶草坪自动灌溉装置的结构示意图；

图2为本发明提出的无人驾驶草坪自动灌溉装置的爆炸结构示意图；

图3为本发明提出的无人驾驶草坪自动灌溉装置的提升机构的结构示意图；

图4为本发明提出的无人驾驶草坪自动灌溉装置的储水灌溉机构的结构示意图；

图5为本发明提出的无人驾驶草坪自动灌溉装置的活动伸缩机构的结构示意图。

图中标号说明：

1、安装底座；2、行走轮；3、安装杆；4、加固板；5、安装板；6、提升机构；601、第一伺服电机；602、电磁抱刹装置；603、蜗杆；604、蜗轮；605、连接轴；606、连接耳；607、绕线辊；608、提升钢索；7、储水灌溉机构；701、储水罐；702、密封盖；703、水位可视窗；704、灌溉软管；8、安装架；9、智能集成控制器；10、槽板；11、活动伸缩机构；1101、安装块；1102、第二伺服电机；1103、活动杆；1104、齿轮；1105、齿槽；1106、固定夹；12、加固斜杆；13、光电感应器；14、超声波感应器。

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。

实施例1：

请参阅图1-2，无人驾驶草坪自动灌溉装置，包括安装底座1、行走轮2、安装杆3、加固板4和安装板5，行走轮2固定安装在安装底座1的底面上，安装杆3固定连接在安装底座1上，加固板4与安装杆3固定连接，安装板5固定连接在安装杆3的顶端，安装板5上连接有提升机构6，提升机构6与储水灌溉机构7相连接；安装底座1上还固定连接有安装架8，安装架8的内部设置有智能集成控制器9，智能集成控制器9固定连接在安装底座1上，安装架8的顶端固定连接有槽板10，槽板10上连接有活动伸缩机构11。

槽板10的两端固定连接有加固斜杆12，加固斜杆12远离槽板10一端与安装架8固定连接，加固斜杆12上水平固定连接有固定板，两侧固定板上分别固定连接有光电感应器13和超声波感应器14。

本发明在安装底座上安装有行走轮，行走轮由智能集成控制器进行控制，可以根据实际情况控制装置本体的灌溉行进路线；除此之外，在槽板两端的加固斜杆上通过固定板固定连接有光电感应器和超声波感应器，通过光电感应器，判断地面的反射光值，根据天气的情况机器内置程序会决定浇水量，例如会根据感应器的反射光值来判断是阴天还是晴天从而判断浇水量的多少；而超声波感应器可以检测草坪的生长情况，监测草的生长高度，在不同的生长高度下浇水量也会随之改变，利用该设计，本发明可以在使用过程中，根据实际情况对装置本体进行调节，有效解决了现有设计无法根据实际情况对灌溉水量进行调节，易造成水资源浪费的问题。

实施例2：

请参阅图3-5，结合实施例1的基础有所不同之处在于，提升机构6包括有第一伺服电机601，第一伺服电机601固定连接在安装架8上，第一伺服电机601上固定安装有电磁抱刹装置602，第一伺服电机601的输出轴上固定连接有蜗杆603，蜗杆603与蜗轮604啮合连接，蜗轮604固定连接有连接轴605上，连接轴605两端与连接耳606转动连接，连接耳606与安装架8固定连接，连接轴605上还固定连接有绕线辊607，绕线辊607上环绕连接有提升钢索608。

储水灌溉机构7包括有储水罐701，储水罐701的顶面与提升钢索608的末端固定连接，储水罐701的顶端螺旋连接有密封盖702，密封盖702的内部固定安装有微型增压泵，储水罐701的侧壁上设置有水位可视窗703，水位可视窗703的一侧固定连接有水位刻度线，储水罐701的侧壁底端固定连接有灌溉软管704，灌溉软管704上端与活动伸缩机构11相连接，灌溉软管704与活动伸缩机构11连接的管体段底部设置有灌溉孔。

活动伸缩机构11包括有安装块1101、第二伺服电机1102和活动杆1103，安装块1101固定连接在安装架8上，第二伺服电机1102固定安装在安装块1101上，活动杆1103滑动连接槽板10上，第二伺服电机1102的输出轴上固定连接有齿轮1104，活动杆1103的顶面上设置有齿槽1105，齿槽1105与齿轮1104相匹配，活动杆1103的侧壁上固定连接有固定夹1106，灌溉软管704卡接在固定夹1106上。

本发明的提升机构和储水灌溉机构相匹配，使用时，将草坪灌溉用的水储存在储水罐中，储水罐在行走轮的驱动下，行进至需要灌溉的区域，然后提升机构的第一伺服电机启动，通过输出轴带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮啮合连接，从而可以带动蜗轮一同转动，蜗轮固定连接在连接轴上，进而可以带动连接轴以及连接轴上固定连接有绕线辊转动，将提升钢索收卷在绕线辊上，使得储水罐向上提升，直至储水罐的高度超过灌溉软管的水平高度，此时由于重力原因，能够使得储水罐中的水通过灌溉软管流出，达到灌溉草坪的目的，在第一伺服电机上固定安装有电磁抱刹装置，当储水罐提升至合适高度后，关闭第一伺服电机，电磁抱刹装置工作，能够防止第一伺服电机反转导致储水罐高度发生变化，影响灌溉工作正常进行的情况发生，同时本发明的第一伺服电机与绕线辊之间的传动采用了蜗轮蜗杆传动的方式，蜗轮蜗杆本身也具有自锁性，从而更进一步的保证了提升机构工作时的稳定性和可靠性；在储水罐上螺旋连接有密封盖，打开密封盖即可向储水罐内注水，若草坪存在有病虫害问题，可以在注水的同时向储水桶内加入预防病虫害的药物，从而可以起到预防病虫害的目的，同时在密封盖内安装有微型增压泵，通过微型增压泵可以方便快速的实现控制灌溉水量的目的；除此之外，本发明还安装有活动伸缩机构，使用过程中，第二伺服电机启动，能够通过输出轴带动齿轮转动，而齿轮与活动杆上的齿槽相匹配，能够控制活动杆在槽板上伸长或缩短，从而达到近距离和远距离都可以浇灌的效果，最大程度的解决了浇水面积小的问题，在浇完系统设定的水量以后机械臂会进行自动收回。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.无人驾驶草坪自动灌溉装置，包括安装底座(1)、行走轮(2)、安装杆(3)、加固板(4)和安装板(5)，其特征在于：所述行走轮(2)固定安装在安装底座(1)的底面上，所述安装杆(3)固定连接在安装底座(1)上，所述加固板(4)与安装杆(3)固定连接，所述安装板(5)固定连接在安装杆(3)的顶端，所述安装板(5)上连接有提升机构(6)，所述提升机构(6)与储水灌溉机构(7)相连接；所述安装底座(1)上还固定连接有安装架(8)，所述安装架(8)的内部设置有智能集成控制器(9)，所述智能集成控制器(9)固定连接在安装底座(1)上，所述安装架(8)的顶端固定连接有槽板(10)，所述槽板(10)上连接有活动伸缩机构(11)。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶草坪自动灌溉装置，其特征在于：所述槽板(10)的两端固定连接有加固斜杆(12)，所述加固斜杆(12)远离槽板(10)一端与安装架(8)固定连接，所述加固斜杆(12)上水平固定连接有固定板，两侧所述固定板上分别固定连接有光电感应器(13)和超声波感应器(14)。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶草坪自动灌溉装置，其特征在于：所述提升机构(6)包括有第一伺服电机(601)，所述第一伺服电机(601)固定连接在安装架(8)上，所述第一伺服电机(601)上固定安装有电磁抱刹装置(602)，所述第一伺服电机(601)的输出轴上固定连接有蜗杆(603)，所述蜗杆(603)与蜗轮(604)啮合连接，所述蜗轮(604)固定连接有连接轴(605)上，所述连接轴(605)两端与连接耳(606)转动连接，所述连接耳(606)与安装架(8)固定连接，所述连接轴(605)上还固定连接有绕线辊(607)，所述绕线辊(607)上环绕连接有提升钢索(608)。

4.根据权利要求1所述的无人驾驶草坪自动灌溉装置，其特征在于：所述储水灌溉机构(7)包括有储水罐(701)，所述储水罐(701)的顶面与提升钢索(608)的末端固定连接，所述储水罐(701)的顶端螺旋连接有密封盖(702)，所述密封盖(702)的内部固定安装有微型增压泵，所述储水罐(701)的侧壁上设置有水位可视窗(703)，所述水位可视窗(703)的一侧固定连接有水位刻度线，所述储水罐(701)的侧壁底端固定连接有灌溉软管(704)，所述灌溉软管(704)上端与活动伸缩机构(11)相连接，所述灌溉软管(704)与活动伸缩机构(11)连接的管体段底部设置有灌溉孔。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶草坪自动灌溉装置，其特征在于：所述活动伸缩机构(11)包括有安装块(1101)、第二伺服电机(1102)和活动杆(1103)，所述安装块(1101)固定连接在安装架(8)上，所述第二伺服电机(1102)固定安装在安装块(1101)上，所述活动杆(1103)滑动连接槽板(10)上，所述第二伺服电机(1102)的输出轴上固定连接有齿轮(1104)，所述活动杆(1103)的顶面上设置有齿槽(1105)，所述齿槽(1105)与齿轮(1104)相匹配，所述活动杆(1103)的侧壁上固定连接有固定夹(1106)，所述灌溉软管(704)卡接在固定夹(1106)上。

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