CN213226187U - 一种园艺机器人和装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种园艺机器人和装置，园艺机器人包括：若干轮子，所述轮子设置有第一驱动电机；若干支架，每一所述支架连接一所述轮子；主体，与所述支架固定，所述主体包括机械臂，所述机械臂设置有至少一个收臂电机和刀具，所述机械臂可自由伸缩；电气模块，固定于所述主体，与所述收臂电机和所述第一驱动电机连接。本实用新型通过设置电气模块连接收臂电机和第一驱动电机，驱动第一驱动电机带动轮子移动，驱动收臂电机带动机械臂，机械臂设置有刀具，通过机械臂的自由伸缩可以利用刀具进行园艺工作，即使需要进行园艺工作的区域具有障碍物也能保证工作的顺利进行，可广泛应用于机器人技术领域。

Description

一种园艺机器人和装置

技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是一种园艺机器人和装置。

背景技术

现有的园艺工作，例如除草清障的任务，一般通过人工的方式完成，工作人员必须戴好手套、安全帽、穿上防护鞋，按要求进行除草清障工作。由于各种环境的不同，在进行除草清障工作时有很多限制条件，例如，需要除草的区域具有障碍物，工作人员需要跨过障碍物进行清洁，效率低且危险性高，且若障碍物无法跨过则无法进行除草工作。而研究人员为了提高除草清障工作的效率，研发出除草机器，除草机器设置具有除草工具，然而通常除草工具固定且设置于底盘下方位置，也就是说仍然需要除草机器运动到对应区域才能够进行除草，仍然没办法解决上述问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种园艺机器人和装置。

本实用新型所采取的技术方案是：

一种园艺机器人，包括：

若干轮子，所述轮子设置有第一驱动电机；

若干支架，每一所述支架连接一所述轮子；

主体，与所述支架固定，所述主体包括机械臂，所述机械臂设置有至少一个收臂电机和刀具，所述机械臂可自由伸缩；

电气模块，固定于所述主体，与所述收臂电机和所述第一驱动电机连接。

进一步，所述支架可自由摆动，所述支架上设置有避震弹簧和转向控制电机，所述转向控制电机与所述电气模块连接。

进一步，所述机械臂具有至少一支臂，每一所述支臂上设有一所述收臂电机。

进一步，所述机械臂还包括第二驱动电机和第一转向机构，所述第一转向机构设置于所述机械臂远离所述主体的一端，所述第二驱动电机与所述刀具以及所述第一转向机构固定，所述第二驱动电机与所述电气模块连接。

进一步，所述主体还包括转向装置和调平装置，所述机械臂固定于所述转向装置，所述转向装置固定于所述调平装置上。

进一步，所述转向装置包括第二转向机构和转向平台，所述机械臂固定于所述转向平台，所述转向平台与所述第二转向机构固定，所述第二转向机构设置有旋转电机，所述旋转电机与所述电气模块连接。

进一步，所述调平装置包括丝杆机构、丝杆电机、转动装置以及调平平台，所述丝杆电机连接所述丝杆机构和所述电气模块，所述丝杆电机与所述转动装置连接固定，所述调平平台固定于所述转动装置上，所述转向装置固定于所述调平平台上。

进一步，所述电气模块包括电量检测装置。

本实用新型还提供一种装置，包括所述园艺机器人以及终端，所述电气模块包括无线通信模块和主控板，所述主控板连接所述收臂电机和所述第一驱动电机，所述无线通信模块与所述终端以及所述主控板连接。

本实用新型还提供另一种装置，包括所述园艺机器人以及终端，所述电气模块包括无线通信模块和监控模块，所述无线通信模块与所述监控模块以及所述终端连接。

本实用新型的有益效果是：通过设置电气模块连接收臂电机和第一驱动电机，驱动第一驱动电机带动轮子移动，驱动收臂电机带动机械臂，机械臂设置有刀具，通过机械臂的自由伸缩可以利用刀具进行园艺工作，即使需要进行园艺工作的区域具有障碍物也能保证工作的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型园艺机器人的立体结构示意图；

图2为具体实施例支架的结构示意图；

图3为具体实施例机械臂和转向装置的结构示意图；

图4为具体实施例调平装置的结构示意图；

图5为具体实施例电气模块的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释和说明。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种园艺机器人，包括若干轮子1、若干支架2、主体3和电气模块4以及各种配件。

参照图1和图2，在本实施例中，所述轮子1数量为四个，支架2的数量也为四个，每一轮子1连接固定一支架2，轮子1内均设置有第一驱动电机(未图示)，用于带动轮子1；本实施例中的轮子1为防滑的轮子1，每个轮子1均可独立控制其工作和转向状态。

参照图1和图2，在本实施例中，支架2一端连接轮子1，另一端固定于主体3。支架2可自由摆动(可选地为上下方向)，支架2上设置有避震弹簧21和转向控制电机22，所述转向控制电机22与所述电气模块4连接，使得每个轮子1对应有独立的转向控制电机22，从而使得轮子1可以在±90度的方向内转动，可使园艺机器人实现横向移动和原地掉头等动作。可选地，支架2上还设置有角度传感器23。避震弹簧21作为缓冲的作用，当遇到坑坑洼洼不平整的路面时支架2可作一定幅度的上下摆动调整，可使机器人整个姿态保持稳定，不受某个轮子1接触的地面不平整而受影响。

在本实施例中，位于一侧的两个支架2固定连接，该两个支架2的避震弹簧21通过保护壳24固定于主体3上。

参照图1和图3，在本实施例中，主体3包括机械臂31，机械臂31具有三个支臂311，三个支臂311之间两两连接固定，每一支臂311上设有一收臂电机312，带动支臂311进行自由伸缩(可选地为上下、前后进行伸缩)，控制支臂311的收放角度。机械臂31的一端具有第二驱动电机313和第一转向机构314和刀具315，所述第二驱动电机313与所述刀具315以及所述第一转向机构314固定，所述第二驱动电机313与所述电气模块4连接，第一转向机构314能够进行转动，第一转向机构314能够驱动刀具315进行工作，其中刀具315为可拆卸安装，可根据不同的任务特点进行更换。在其他实施例中支臂311数量可以根据需要进行调整。

参照图1、图3和图4，在本实施例中，主体3还包括转向装置32、调平装置33和收纳盒34，调平装置33固定于收纳盒34的上方，所述机械臂31安装有刀具315一端的另一端固定于所述转向装置32，所述转向装置32固定于所述调平装置33上，具体地为固定于调平装置33的上方。

参照图1和图3，在本实施例中，转向装置32包括第二转向机构321和转向平台322，所述机械臂31固定于所述转向平台322，所述转向平台322与所述第二转向机构321固定，所述第二转向机构321内设置有旋转电机(未图示)，所述旋转电机与所述电气模块4连接；旋转电机能够控制转向平台322进行旋转，实现转向平台322的360度旋转，从而能够带动机械臂31进行360度的旋转。

参照图1和图4，在本实施例中，所述调平装置33包括丝杆机构331、丝杆电机332、转动装置333、调平平台334、底板335以及连接杆336。可选地丝杆机构331和丝杆电机332的数量为两个，对角设置固定于底板335上；丝杆电机332连接所述丝杆机构331和所述电气模块4，所述丝杆机构331与所述转动装置333通过连接杆336连接固定，所述调平平台334固定于所述转动装置333上，所述转向装置32固定于所述调平平台334上。其中，丝杆电机332可以驱动丝杆机构331进行前后左右的滑动，使得调平平台334能够进行前后或左右方向的倾斜移动；另外由于使用的为丝杆机构331，因此当丝杆电机332不转动时也可进行自锁。

可选地，转动装置333为万向转动装置，固定于调平平台334的中心位置。调平平台334上设置有水平检测传感器(未图示)，水平检测传感器用于将检测信号传输至电气模块4，当园艺机器人在当路面不平或在斜坡上进行作业时，园艺机器人的电气模块4会进行工作姿态的调整，使机械臂31始终保持在水平面工作。

可选地，主体3的四周或者支架2上安装有避障传感器(未图示)，包括但不限于红外传感器。

参照图5，在本实施例中，电气模块4收纳于收纳盒34，包括主控板，以及与主控板连接的监控装置、无线通信模块、电源模块、驱动模块和定位模块。

可选地，监控装置可以为监控摄像头，用于获取园艺机器人的实时工作画面。

可选地，无线通信模块，用于连接终端，用于将园艺机器人的实时状态、实时工作画面反馈给终端，以及传输由终端传输至主控板的工作指令，通过工作指令可以实现对园艺机器人的远程控制。

在本实施例中，电源模块用于为园艺机器人提供动力电源和工作电源。

在本实施例中，驱动模块连接各电机，用于驱动智能园艺机器人各个电机的转动，包括转向控制电机22、收臂电机312、第一驱动电机、第二驱动电机313、旋转电机和丝杆电机332等。

可选地，主控板与避障传感器连接，接收避障传感器的信号，当进行行进或作业时前方遇到障碍物时，发送信号至主控板，主控板通过驱动模块控制转向控制电机22转向实现避障；主控板与水平检测传感器连接，当园艺机器人在当路面不平或在斜坡上进行作业时，水平检测传感器传送信号至主控板，主控板通过驱动模块驱动丝杆电机332对调平平台334进行调整，使机械臂31始终保持在水平面工作；主控板与角度传感器23连接，将电机转动角度的信号反馈给主控板。

本申请实施例中，所述主控板可以由包括MCU单片机、FPGA、CPLD、DSP、ARM等在内的任一种或多种处理器芯片构成。其中，本实用新型保护的是各种机械机构、各种电机、模块、传感器、装置以及主控板之间的连接关系，而不在于某些特定的模块本身，即本实用新型不存在控制方法上的改进。例如，电源模块和驱动模块等，可以利用现有的模块实现。

在本实施例中，定位模块用于通过无线通信模块发送园艺机器人的实时位置给终端。

可选地，在本实施例中，电气模块4还包括电量检测装置，用于通过无线通信模块将园艺机器人当前的电量发送至终端。

本实施例还提供一种装置，包括上述园艺机器人以及终端，无线通信模块与终端以及所述主控板连接。

终端通过无线通信模块接收监控装置获取的园艺机器人的实时工作画面，实现远程实时监控；同时，操作人员可以在终端发送工作指令，通过无线通信模块传输至主控板对园艺机器人各个电机进行控制。

可选地，终端可以为手机、电脑和平板的其中一种。

其中，本实施例中，本实用新型保护的是园艺机器人与终端之间的连接关系，不存在具体的控制方法上的改进。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种园艺机器人，其特征在于，包括：

若干轮子，所述轮子设置有第一驱动电机；

若干支架，每一所述支架连接一所述轮子；

主体，与所述支架固定，所述主体包括机械臂，所述机械臂设置有至少一个收臂电机和刀具，所述机械臂可自由伸缩；

电气模块，固定于所述主体，与所述收臂电机和所述第一驱动电机连接。

2.根据权利要求1所述园艺机器人，其特征在于：所述支架可自由摆动，所述支架上设置有避震弹簧和转向控制电机，所述转向控制电机与所述电气模块连接。

3.根据权利要求1所述园艺机器人，其特征在于：所述机械臂具有至少一支臂，每一所述支臂上设有一所述收臂电机。

4.根据权利要求1所述园艺机器人，其特征在于：所述机械臂还包括第二驱动电机和第一转向机构，所述第一转向机构设置于所述机械臂远离所述主体的一端，所述第二驱动电机与所述刀具以及所述第一转向机构固定，所述第二驱动电机与所述电气模块连接。

5.根据权利要求1所述园艺机器人，其特征在于：所述主体还包括转向装置和调平装置，所述机械臂固定于所述转向装置，所述转向装置固定于所述调平装置上。

6.根据权利要求5所述园艺机器人，其特征在于：所述转向装置包括第二转向机构和转向平台，所述机械臂固定于所述转向平台，所述转向平台与所述第二转向机构固定，所述第二转向机构设置有旋转电机，所述旋转电机与所述电气模块连接。

7.根据权利要求5所述园艺机器人，其特征在于：所述调平装置包括丝杆机构、丝杆电机、转动装置以及调平平台，所述丝杆电机连接所述丝杆机构和所述电气模块，所述丝杆电机与所述转动装置连接固定，所述调平平台固定于所述转动装置上，所述转向装置固定于所述调平平台上。

8.根据权利要求1所述园艺机器人，其特征在于：所述电气模块包括电量检测装置。

9.一种装置，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述园艺机器人以及终端，所述电气模块包括无线通信模块和主控板，所述主控板连接所述收臂电机和所述第一驱动电机，所述无线通信模块与所述终端以及所述主控板连接。

10.一种装置，其特征在于：包括如权利要求1-8任一项所述园艺机器人以及终端，所述电气模块包括无线通信模块和监控模块，所述无线通信模块与所述监控模块以及所述终端连接。

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