CN207075345U - 智能园丁机器人系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型有关于一种智能园丁机器人系统，主要于一园丁机器人上设有地形暨地物检测单元、喷洒单元、天线通信单元、机械手臂、行进单元、割草单元及土壤干湿检测单元等，藉此，该智能园丁机器人可从事浇水、施肥、喷洒农药、修剪枝叶及收割水果等各种园艺工作，以有效胜任现有繁琐、耗费体力及时间的园丁作业，并可避免以人力从事园丁工作时可能发生职业灾害。

Description

智能园丁机器人系统

技术领域

本实用新型有关于一种智能园丁机器人系统，尤指一种可有效胜任园丁工作，并防止人力从事园丁工作的职业灾害的机器人系统。

背景技术

居家环境或公司、公园等为了美化环境、增加绿意，多会种植许多花草灌木甚至大型树木，以改善生活环境空间，同时可净化汽、机车及工厂等排放废气，以提升空气的品质。

为维持花草、树木生长的美观性，避免花草、树木枯萎或枝叶随意滋长散落等，因此，需要园丁经常性的对花草、树木进行除草、浇水、施肥、喷洒农药、修剪枝叶及收割水果等园艺工作，而该等园艺工作于执行上相当繁琐、费时及耗体力，尤其在枝叶的修剪上，还依树木生长高度，时常须攀爬上、下楼梯，且有些树木其树枝粗硬不易剪断，在修剪上极为麻烦费力，而于楼梯上修剪枝叶时，若稍有不慎便可能由楼梯摔落，造成工作上危险，又当喷洒农药时，若未注意喷洒，也可能会吸入农药等而对身体造成危害，另于除草时亦可能发生刀片误击到石头等硬物，造成刀片断裂飞出等危险，且于烈日下工作更容易发生中暑等情况，故园丁工作潜藏许多职灾危险性。

因此，本发明人有鉴于现有园丁工作耗力费时，且易发生职业伤害等缺失，深觉有将该园丁作业自动化必须性，乃藉其多年于相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐，并经多方巧思，研创出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型有关于一种智能园丁机器人系统，其主要目的为了提供一种可有效胜任园丁工作，并防止人力从事园丁工作的职业灾害的机器人系统。

为了达到上述实施目的，本实用新型人乃研拟如下智能园丁机器人系统，包含有至少一园丁机器人，乃使该园丁机器人于其本体上方设有一头部，且使该本体与其头部间以一旋转动力源相组接，并于该头部装设有至少一地形暨地物检测单元及一喷洒单元，又使该本体于其至少一侧处组设有一伸缩式机械手臂，另使该本体下方设有一组立部，且使该本体与组立部间以一升降动力源相组接，并于该组立部处组设有一行进单元，另于该本体内设置有一控制单元，又使该控制单元与该头部的旋转动力源、地形暨地物检测单元、喷洒单元、机械手臂、升降动力源及行进单元相耦接，复于该本体设置有一供电单元，并使该供电单元与该控制单元、头部的旋转动力源、地形暨地物检测单元、喷洒单元、机械手臂、升降动力源及行进单元相耦接。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其组立部位于该行进单元旁侧处进一步组设有一割草单元。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其组立部位于该行进单元旁侧处进一步组设有一土壤干湿检测单元。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其本体内设置有至少一容置桶，并使该喷洒单元设有至少一接头，并使该至少一接头各组接有一管路一端，又使该管路另端伸入该本体内，而各与一容置桶相接设，且使各管路上分别连结有一加压泵，另使该喷洒单元其管路上的加压泵与该控制单元及供电单元相耦接。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人的喷洒单元设有至少一接头，并使该至少一接头各组接有一管路一端，又使该管路另端伸入该本体内，且使其中一管路另端与一水管一端相接设，而该水管另端延伸出该本体外，另使各管路上分别连结有一加压泵，并使该喷洒单元其管路上的加压泵与该控制单元及供电单元相耦接。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其本体外侧进一步装设有一集收桶。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其本体外部进一步组设有一操作单元，并使该操作单元与该控制单元及供电单元相耦接。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人的机器手臂包含有一第一支臂及一第二支臂，并使该第一支臂末端与该第二支臂前端间以一伸缩动力源相组接，又使该第二支臂末端与该本体间以一旋转动力源相组接，且使该第一支臂前端组接有一工作部件，并使该工作部件连结有一驱动动力源，另使该机器手臂的伸缩动力源、旋转动力源及驱动动力源与该控制单元及供电单元相耦接。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其头部上端组设有至少一天线通信单元，并使该天线通信单元与该控制单元及供电单元相耦接，另使该智能园丁机器人系统进一步包含有一远端操控装置，乃使该远端操控装置建置有一处理单元、一操作单元、一通信单元及一供电单元，并使该远端操控装置的操作单元及通信单元与其处理单元相耦接，又使该远端操控装置的处理单元、操作单元及通信单元与其供电单元相耦接，且于其处理单元内载有一操控程序，复使该远端操控装置的通信单元与该园丁机器人的天线通信单元通信连结。

如上所述的智能园丁机器人系统，其中，该园丁机器人于其本体内组设有一GPS定位单元，并使该GPS定位单元与该控制单元及供电单元相耦接，另使该智能园丁机器人系统进一步包含有一监控互联装置，乃使该监控互联装置建置有一处理单元、一通信单元、一GPS监控单元及一供电单元，并使该监控互联装置的通信单元及GPS监控单元与其处理单元相耦接，又使该监控互联装置的处理单元、通信单元及GPS监控单元与其供电单元相耦接，且使该监控互联装置的通信单元与该园丁机器人的天线通信单元及该远端操控装置的通信单元通信连结，另使该园丁机器人的GPS定位单元与该GPS监控单元定位连结。

藉此，本实用新型的智能园丁机器人可从事浇水、施肥、喷洒农药、修剪枝叶及收割水果等园艺工作，以有效胜任现有繁琐、耗费体力及时间的园丁作业，以减轻工作人员在工作上的负担，并可提高园艺工作效率，且可避免以人力从事园丁工作时可能发生职业灾害，另可由远端便利操作该园丁机器人进行作业，及监控该园丁机器人位置坐标及其工作状态，于此，使用者便可随时掌握其园丁机器人位置及其工作信息，以防止园丁机器人遭窃遗失，并可便利多台园丁机器人的工作管理，及避免多台园丁机器人发生互撞等情形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的园丁机器人正视图。

图2为本实用新型的整体架构图。

具体实施方式

为令本实用新型的技术手段及其所能达成的效果，能够有更完整且清楚的揭露，兹详细说明如下，请一并参阅揭露的图式及图号：

首先，请参阅图1、图2所示，为本实用新型的智能园丁机器人系统，主要包含：

至少一园丁机器人1，乃使该园丁机器人1设有一本体11，并于该本体11上方设有一头部12，且使该本体11与其头部12间以一旋转动力源121相组接，该旋转动力源121为可正、反转的伺服马达，以使该头部12可相对本体11做360度旋转，又于该头部12装设有至少一地形暨地物检测单元122，本实用新型于该头部12装设有二地形暨地物检测单元122，以作为该园丁机器人1的眼部，该地形暨地物检测单元122可为摄影单元，另使该头部12于该二地形暨地物检测单元122下方中央处装设有一喷洒单元123，以形成该园丁机器人1的嘴部，且于该头部12上端处组设至少一天线通信单元124，又使该本体11至少一侧处组设有一机械手臂13，本实用新型于该本体11左、右二侧各设有一机械手臂13，该机械手臂13可包含第一支臂及第二支臂，并使该第一支臂末端与该第二支臂前端间以一伸缩动力源相组接，以使该机械手臂13具活动伸缩性，且可于该第一支臂、第二支臂及伸缩动力源外包覆一伸缩套管，又可于该第二支臂末端与该本体11间以一旋转动力源相组接，以使该机械手臂13可相对本体11摆动，另使该第一支臂前端组接有一工作部件131，该工作部件131可为夹爪或修剪器具等，且使该夹爪或修剪器具的工作部件131连结有一驱动动力源，又使该本体11下方设有一组立部14，并使该本体11与组立部14间以一升降动力源141相组接，以使该本体11可相对组立部14活动升降，又于该组立部14处组设有一行进单元142，该行进单元142可包含至少一旋转动力源，该旋转动力源可为正、反转的伺服马达，与至少一差速器及至少二轮子，并使该旋转动力源经传动件与该差速器相连结，且于该差速器二侧各组接有一轮子，以使该行进单元142可做前进、后退及360度回转等动作，另使该组立部14于该行进单元141旁侧组设有一割草单元143，该割草单元143可包含一马达的旋转动力源及与该旋转动力源相接的转盘，并于该转盘上组设有至少一切割件，又使该组立部14于该行进单元142旁侧组设有一土壤干湿检测单元144，另于该本体11外侧装设有至少一收集桶，且于该本体11内设置有至少一容置桶，本实用新型于本体11内设有二容置桶，并于该二容置桶内分别容装有水及营养补充液(或肥料液、农药)等，又使该喷洒单元123设有至少一接头，本实用新型使该喷洒单元123设有二接头，并使该二接头各与一管路一端相接，并使该二管路另端伸入该本体11内，以分别与该容装有水及营养补充液的容置桶相接设，且使该喷洒单元123其管路上各连结有一加压泵125，另于该本体11外部组设有一操作单元15，该操作单元15可为屏幕及按键的组合或可为一触控屏幕，又于该本体11内设有一控制单元16及一GPS定位单元17，并使该控制单元16与该头部12旋转动力源121、地形暨地物检测单元122、喷洒单元123的加压泵、天线通信单元124、机械手臂13的旋转动力源、伸缩动力源及其工作部件131的驱动动力源、组立部14的升降动力源141、行进单元142的旋转动力源、割草单元143的旋转动力源、土壤干湿检测单元144、操作单元15及GPS定位单元17等相耦接，又于该本体11装设有一供电单元18，该供电单元18包含有一电池插座及一可与该电池插座活动插卸的电池，并使该电池插座与该控制单元16、头部12的旋转动力源121、地形暨地物检测单元122、喷洒单元123的加压泵、天线通信单元124、机械手臂13的旋转动力源、伸缩动力源及其工作部件131的驱动动力源、组立部14的升降动力源141、行进单元142的旋转动力源、割草单元143的旋转动力源、土壤干湿检测单元144、操作单元15及GPS定位单元17等需电元件相耦接；

至少一远端操控装置2，该远端操控装置2可为智能型手机、平板电脑或遥控器等，乃使该远端操控装置2建置有一处理单元21、一操作单元22、一通信单元23及一供电单元24，并使该远端操控装置2的操作单元22及通信单元23与其处理单元21相耦接，又使该远端操控装置2的处理单元21、操作单元22及通信单元23与其供电单元24相耦接，且于其处理单元21内载有一操控程序，又使该远端操控装置2的通信单元23与该园丁机器人1的天线通信单元124以3G、4G、WiFi等无线网际网络通信连结，另其操作单元22可为屏幕及按键的组合或为一触控屏幕；

一监控互联装置3，该监控互联装置3可为一云端服务器，乃使该监控互联装置3建置有一处理单元31、一通信单元32、一GPS监控单元33及一供电单元34，并使该监控互联装置3的通信单元32及GPS监控单元33与其处理单元31相耦接，又使该监控互联装置3的处理单元31、通信单元32及GPS监控单元33与其供电单元34相耦接，且使该监控互联装置3的通信单元31与该园丁机器人1的天线通信单元124及该远端操控装置2的通信单元23以3G、4G、WiFi等无线网际网络通信连结，而该GPS监控单元32可接收该园丁机器人1的GPS定位单元17发出GPS信号，以定位该园丁机器人1位置坐标。

据此，当使用实施时，可将本实用新型的园丁机器人1载运至公园或游乐园的植栽区等工作地点，继之，使用者可由园丁机器人1的操作单元15启动该园丁机器人1作动，并设定该园丁机器人1的工作项目及工作路线等，以使园丁机器人1可依设定的工作项目等进行作业，另使用者也可由远端操控装置2启动该园丁机器人1作动及设定该园丁机器人1工作项目，乃由该远端操控装置2的操作单元22输入指令，并经由处理单元21转换成信号型态后，由通信单元23将该指令信号发送予园丁机器人1的天线通信单元124接收，再由园丁机器人1的控制单元16依该指令信号驱动园丁机器人1从事对应动作。

当园丁机器人1藉其行进单元142于工作地点依指令规划路线行进时，组设于该园丁机器人1其组立部14的土壤干湿检测单元144会检测该工作地点其植栽土壤水分干湿度，并将检测到信息传送至控制单元16，当该工作地点土壤湿度低于该控制单元16内载预设值时，控制单元16即会驱动与容装有水的容置桶相接管路上加压泵125将水抽入管路，并加压输送至喷洒单元123处后，将水由喷洒单元123喷洒而出，以对工作地点的植栽土壤及其上种植花草树木等进行浇水，而当园丁机器人1于行进同时，其头部12装设地形暨地物检测单元122会拍摄周遭地形及地物影像，并将该影像传送予控制单元16，以由控制单元16判定其行进路线是否有障碍物等，并即时规划闪避障碍物路线，以使园丁机器人1可于工作地点顺利行进。另若使用者设定该园丁机器人1从事施肥或施药等工作项目时，该园丁机器人1同样会于工作地点依规划路线行进，并于行进同时，由控制单元16驱动与其容装有营养补充液(或肥料液、农药等)的容置桶相接管路上的加压泵将营养补充液抽入管路，并加压输送至喷洒单元123后，将该营养补充液由喷洒单元123喷洒而出，以对工作地点的植栽土壤及其上种植的花草树木等进行施肥或施药等动作。

再者，当使用者设定该园丁机器人1从事除草工作时，该园丁机器人1会于工作地点依指令规划路线行进，而于行进同时，该园丁机器人1的控制单元16会驱动割草单元143的旋转动力源带动相接转盘转动，以使该转盘上组设的切割件将杂草割除，又当使用者设定该园丁机器人1从事修剪枝叶工作时，该园丁机器人1会将其地形暨地物检测单元122拍摄到的树木影像传送至控制单元16，以由控制单元16即时判定该欲修剪枝叶的树木高度，继驱使组设于该本体11及组立部14间的升降动力源141带动本体11上升或下降至适当高度，再驱使其本体11二侧组设的机械手臂13其工作部件131所设驱动动力源作动，以使为修剪器具的工作部件131进行树木枝叶修剪动作，且于修剪枝叶时，控制单元16会驱使该机械手臂13其第一支臂及第二支臂间组设的伸缩动力源适时伸缩，以便利树枝修剪作业，而修剪下来的枝叶则可落入设置于该本体11外侧的收集桶中集收，另当使用者设定该园丁机器人1从事果实收割工作时，该园丁机器人1的控制单元16同样会依其地形暨地物检测单元122拍摄到欲采收果实的作物影像判定该作物其果实生长位置，继驱使升降动力源141带动本体11升降至适当位置，再驱使机械手臂13其工作部件131所设驱动动力源作动，以使为修剪器具或夹爪等的工作部件131进行果实收割动作，且于收割果实时，该控制单元16会驱使该机械手臂13其第一支臂及第二支臂的伸缩动力源适当伸缩，以利相邻果实采收，而该采收下的果实同样可容装于该收集桶集收。

另该园丁机器人1启动时，其GPS定位单元17会发出GPS信号，而该GPS信号会由监控互联装置3的GPS监控单元33接收，以定位该园丁机器人1位置坐标，同时，该园丁机器人1会经由天线通信单元124发送其工作信息，以由该互联监控装置3的通信单元32所接收，而该园丁机器人1位置坐标及其工作信息等信息都会由互联监控装置3的处理单元31处理储存，于此，使用者通过其远端操控装置2与该互联监控装置3通信连结后，便可于其远端操控装置2的操作单元22显示各园丁机器人1位置及其工作状态，以防止其园丁机器人1遭窃遗失，同时可便利多台园丁机器人1的工作管理，及避免多台园丁机器人1工作时发生互撞等情形。

前述的实施例或图式并非限定本实用新型的智能园丁机器人系统实施态样，本实用新型除可使用容置桶装水外，也可直接将一水管一端与该园丁机器人1其喷洒单元123的管路相接，再使该水管另端接设水龙头，以同样通过该喷洒单元123其管路上的加压泵125，将由水龙头经水管输出的水经加压泵125加压后由喷洒单元123喷洒于外，以提供本实用新型的另一洒水方式，又本实用新型的行进单元142除可为旋转动力源经差速器连结二轮子构造外，也可采履带结构设计，乃使该行进单元142设有二相对组立架，并于该二组立架上各组设有数履带滚轮，且于该二组立架的履带滚轮分别绕设有一履带，又使二组立架其二相对履带滚轮分别与一旋转动力源的传动轴二端相接，当旋转动力源的传动轴驱使二履带滚轮转动时，即会带动二相对履带运转，藉此履带结构以使本实用新型的园丁机器人1可便利于非平坦地面等各种不同地形行进，凡所属技术领域中相关技术人员所为的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

由上述结构及实施方式可知，本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型的智能园丁机器人系统可从事除草、浇水、施肥、喷洒农药、修剪枝叶及收割果实等各项园艺作业，以有效胜任现有繁琐、耗费体力及时间的园丁工作，并可避免以人力从事园丁工作时可能发生职业灾害。

2.本实用新型的智能园丁机器人系统设有互联监控装置，以监控该园丁机器人位置坐标及其工作状态，于此，使用者可随时掌握其园丁机器人位置及其工作信息，以防止园丁机器人遭窃遗失，并可便利多台园丁机器人的工作管理，及避免多台园丁机器人发生互撞等情形。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能园丁机器人系统，其特征在于，包含有至少一园丁机器人，乃使该园丁机器人于其本体上方设有一头部，且使该本体与其头部间以一旋转动力源相组接，并于该头部装设有至少一地形暨地物检测单元及一喷洒单元，又使该本体于其至少一侧处组设有一伸缩式机械手臂，另使该本体下方设有一组立部，且使该本体与组立部间以一升降动力源相组接，并于该组立部处组设有一行进单元，另于该本体内设置有一控制单元，又使该控制单元与该头部的旋转动力源、地形暨地物检测单元、喷洒单元、机械手臂、升降动力源及行进单元相耦接，复于该本体设置有一供电单元，并使该供电单元与该控制单元、头部的旋转动力源、地形暨地物检测单元、喷洒单元、机械手臂、升降动力源及行进单元相耦接。

2.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其组立部位于该行进单元旁侧处进一步组设有一割草单元。

3.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其组立部位于该行进单元旁侧处进一步组设有一土壤干湿检测单元。

4.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其本体内设置有至少一容置桶，并使该喷洒单元设有至少一接头，并使该至少一接头各组接有一管路一端，又使该管路另端伸入该本体内，而各与一容置桶相接设，且使各管路上分别连结有一加压泵，另使该喷洒单元其管路上的加压泵与该控制单元及供电单元相耦接。

5.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人的喷洒单元设有至少一接头，并使该至少一接头各组接有一管路一端，又使该管路另端伸入该本体内，且使其中一管路另端与一水管一端相接设，而该水管另端延伸出该本体外，另使各管路上分别连结有一加压泵，并使该喷洒单元其管路上的加压泵与该控制单元及供电单元相耦接。

6.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其本体外侧进一步装设有一集收桶。

7.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其本体外部进一步组设有一操作单元，并使该操作单元与该控制单元及供电单元相耦接。

8.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人的机器手臂包含有一第一支臂及一第二支臂，并使该第一支臂末端与该第二支臂前端间以一伸缩动力源相组接，又使该第二支臂末端与该本体间以一旋转动力源相组接，且使该第一支臂前端组接有一工作部件，并使该工作部件连结有一驱动动力源，另使该机器手臂的伸缩动力源、旋转动力源及驱动动力源与该控制单元及供电单元相耦接。

9.如权利要求1所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其头部上端组设有至少一天线通信单元，并使该天线通信单元与该控制单元及供电单元相耦接，另使该智能园丁机器人系统进一步包含有一远端操控装置，乃使该远端操控装置建置有一处理单元、一操作单元、一通信单元及一供电单元，并使该远端操控装置的操作单元及通信单元与其处理单元相耦接，又使该远端操控装置的处理单元、操作单元及通信单元与其供电单元相耦接，且于其处理单元内载有一操控程序，复使该远端操控装置的通信单元与该园丁机器人的天线通信单元通信连结。

10.如权利要求9所述的智能园丁机器人系统，其特征在于，该园丁机器人于其本体内组设有一GPS定位单元，并使该GPS定位单元与该控制单元及供电单元相耦接，另使该智能园丁机器人系统进一步包含有一监控互联装置，乃使该监控互联装置建置有一处理单元、一通信单元、一GPS监控单元及一供电单元，并使该监控互联装置的通信单元及GPS监控单元与其处理单元相耦接，又使该监控互联装置的处理单元、通信单元及GPS监控单元与其供电单元相耦接，且使该监控互联装置的通信单元与该园丁机器人的天线通信单元及该远端操控装置的通信单元通信连结，另使该园丁机器人的GPS定位单元与该GPS监控单元定位连结。