CN215012323U - 一种智能绿植养护机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及绿植养护技术领域，公开了一种智能绿植养护机器人，包括底盘、水箱、泵站、自动喷水单元和整机控制器，水箱设置于底盘上，泵站与水箱底部连通，自动喷水单元集成了信号处理器、道路识别模块和自动喷头，自动喷头与泵站出水口连通，整机控制器分别与底盘、自动进水阀、液位传感器、泵站和自动喷水单元电连接。本实用新型所述是通过采集绿植生长土壤的温湿度信号，经设置于云端服务器中的数据处理模块的处理，由云端服务器发送指令，实现智能绿植养护工作，包括进行线路规划、自动行走和转向、路况和绿植识别、储水量监测以及自动养护浇水等，降低了工作强度，提高了养护效率，实现了科学用水，减少人工成本。

Description

一种智能绿植养护机器人

技术领域

本实用新型涉及绿植养护技术领域，具体涉及一种智能绿植养护机器人。

背景技术

绿植不仅能够美化环境，清新空气，还能缓解人们疲劳。对绿植的养护主要还是以人工养护为主，为绿植浇水是养护的主要项目。

目前，主要的浇水方式还是人工浇水，多采用的是浇水壶、水桶这类型容器，只注明了升数，没有注明流量，每棵绿植应该浇多少水，则全得靠经验判断，人工浇水可以解决少量的绿植需求，但是，对于园林、温室等大量绿植种植的场合，采用人工养护，则存在效率低，人工成本高的缺陷，在灌装水的时候，很容易造成溢流和泄露，而且存在容器磕碰被破损的风险。

实用新型内容

针对现有人工绿植养护存在的诸多问题，本实用新型提供一种智能绿植养护机器人，通过采集绿植生长土壤的温湿度信号，经过设置于云端服务器中的数据处理模块的处理，由云端服务器发送指令，实现智能绿植养护工作，包括进行线路规划、自动行走和转向、路况和绿植识别、储水量监测以及自动养护浇水等，降低了工作人员的工作强度，提高了养护效率，实现了科学用水，减少人工成本。

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种智能绿植养护机器人，包括：

用于实现所述智能绿植养护机器人行走和转向的底盘；

设置于底盘上的水箱，其内设有自动进水阀和液位传感器；

与水箱底部连通的泵站，所述泵站设置在水箱一侧；

集成有道路识别模块和自动喷头的自动喷水单元，所述自动喷水单元位于水箱上方，所述道路识别木块用于对路况和需要养护的绿植进行识别，所述自动喷头与泵站出水口连通；

分别与底盘、自动进水阀、液位传感器、泵站和自动喷水单元电连接的整机控制器，所述整机控制器位于泵站上方，且所述整机控制器通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。

通过物联网卡与云端服务器进行信息交互的整机控制器，其分别与底盘、自动进水阀、液位传感器、泵站和自动喷水单元电连接电连接，所述整机控制器位于泵站上方。

进一步地，所述底盘包括车架、位于车架前端的一对前转向轮、位于车架后端的一对后驱动轮以及位于车架中部的驱动组件，所述驱动组件包括转向电推杆和锂电池，两个所述前转向轮通过连杆分别与转向电推杆连接，所述转向电推杆分别与整机控制器和锂电池电连接，单个所述后驱动轮分别内置有轮毂电机，单个所述轮毂电机分别与整机控制器和锂电池电连接。

进一步地，所述泵站包括电动水泵和蓄电池，所述电动水泵分别与蓄电池和整机控制器电连接，所述电动水泵的进水口与水箱的底部连通，连接所述电动水泵与水箱的管路上设有电磁流量阀。

进一步地，单棵绿植的花盆中均装有数据采集器，单个所述数据采集器由温度传感器和湿度传感器组成，所有数据采集器均与同一个用于收集数据的数据收集盒连接，所述数据收集盒通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。

进一步地，所述道路识别模块包括激光雷达和摄像头，用于采集路况信息以及识别需要养护的绿植。

进一步地，还包括用于显示绿植状态、整机状态以及水箱水位的车载显示屏，所述车载显示屏设置在水箱上方且与自动喷水单元相对设置。

进一步地，还包括手动喷枪，所述手动喷枪通过软管与电动水泵的出水口连通。

进一步地，所述水箱与自动喷水单元之间还设有抽屉式储物格。

进一步地，所述泵站正上方还设有废物丢弃盒。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型所述的智能绿植养护机器人是通过采集绿植生长土壤的温湿度信号，经过设置于云端服务器中的数据处理模块的处理，由云端服务器发送指令，实现智能绿植养护工作，包括进行线路规划、自动行走和转向、路况和绿植识别、储水量监测以及自动养护浇水等，降低了工作人员的工作强度，提高了养护效率，实现了科学用水，把复杂的植物养护工作简单化、科学化和数字化，让绿植养护数据化、可视化和互联网化。

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中记载的一些实施例，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为本实用新型智能绿植养护机器人的立体结构示意图，

图2是在图1的基础上，移除了外壳102和废物丢弃盒101后的结构示意图，

图3为本实用新型智能绿植养护机器人另一个角度的立体结构示意图，

图4为移除了外壳102、抽屉式储物格100和废物丢弃盒101后，本实用新型智能绿植养护机器人的结构示意图，重点展示了水箱2内自动进水阀3和液位传感器4的安装位置。

附图标记如下：

底盘1，车架11，前转向轮12，后驱动轮13，驱动组件14，转向电推杆15，锂电池16，水箱2，自动进水阀3，液位传感器4，泵站5，电动水泵51，蓄电池52，自动喷水单元6，整机控制器7，车载显示屏8，手动喷枪9，抽屉式储物格100，废物丢弃盒101，外壳102，侧挂架103，挂钩104，扶手105。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机器人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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1至图4，本实用新型提供一种智能绿植养护机器人，包括底盘1、水箱2、泵站5、自动喷水单元6和整机控制器7，其中：

底盘1除了为整个养护机器人提供支撑外，主要是用于实现养护机器人的行走和转向，如图2，其结构与汽车底盘相似，包括车架11、位于车架11前端的一对前转向轮12、位于车架11后端的一对后驱动轮13以及位于车架11中部的驱动组件14，底盘1的前后方位是以本实用新型养护机器人的前后方位来定义的，本实用新型养护机器人的前后方位如图1所示；

如图2，驱动组件14包括转向电推杆15和锂电池16，两个前转向轮12通过连杆分别与转向电推杆15连接，转向电推杆15又分别与整机控制器7和锂电池16电连接，整机控制器7用来控制转向电推杆15的动作，而锂电池16则用来为转向电推杆15供电；

单个后驱动轮13分别内置有轮毂电机，单个轮毂电机分别与整机控制器7和锂电池16电连接，同样，整机控制器7用来控制每个轮毂电机的启停，锂电池16用来为每个轮毂电机供电；

水箱2设置在底盘1上，优选设置在与两个前转向轮12对应的一端，如图4，其内设有自动进水阀3和液位传感器4，水箱2应选择容量较大的水箱，具体的，水箱2顶部设有进水口、底部设有出水口，水箱2的进水口与自动进水阀3连通，实际应用时，应配备有与水箱2的进水口连接的进水管，为了方便收纳可以采用类似于水龙带的抽拉式水管形式，需要加水时，只需将上述的进水管拉出与水龙口外接即可实现向水箱2加水，液位传感器4用于实时监测水箱2内的储水量，当水位达到指定位置，自动进水阀3自动关闭停止加水，防止水溢出，需要说明的是，自动进水阀3和液位传感器4分别与整机控制器7连接，整机控制器7接收来自液位传感器4的液位信号，然后控制自动进水阀3的开闭；

泵站5设置在水箱2一侧，且与水箱2底部的出水口连通，具体的，如图2，泵站5包括电动水泵51和蓄电池52，电动水泵51的进水口与水箱2的出水口连通，连接电动水泵51与水箱2的管路上设有与整机控制器7电连接的电磁流量阀，电动水泵51分别与蓄电池52和整机控制器7电连接，蓄电池52为电动水泵51提供电源，整机控制器7用于控制电动水泵51的启停以及浇水的流量；

自动喷水单元6集成了道路识别模块和自动喷头，其具体位置优选设置在水箱2上方且面向前方；

需要说明的是，每棵绿植的花盆中均装有数据采集器，单个数据采集器由温度传感器和湿度传感器组成，单个数据采集器采用现有的常规技术手段将温度传感器和湿度传感器这两种传感器兼容集成而成，所有数据采集器均与同一个用于收集数据的数据收集盒连接，数据收集盒通过物联网卡与云端服务器进行信息交互，数据收集盒将收集的数据上传至云端服务器并保存，云端服务器内设有数据处理模块，通过数据处理模块对数据收集盒上传的数据进行处理，来判断哪些绿植需要养护浇水，并由云端服务器发送控制指令给整机控制器7；

道路识别模块包括激光雷达和摄像头，用于采集路况信息以及识别需要养护的绿植，激光雷达和摄像头将各自采集的信息上传给云端服务器，由云端服务器根据接收的数据信息给整机控制器7发出控制指令，控制机器人的行走、转弯以及识别绿植；

自动喷头通过管路与电动水泵的出水口连通，自动喷头还与整机控制器7电连接，整机控制器7用于控制自动喷头的开闭；

数据采集器采集绿植的生长数据(土壤温度和湿度)，通过数据收集盒上传至云端服务器，经过后台的数据处理模块进行数据处理，来判断哪些绿植需要养护浇水，云端服务器将需要浇水的绿植的定位信息以及浇水量发送给整机控制器7，由整机控制器7控制驱动组件14驱动机器人整机按照自动规划的行走路线进行行走和转向，若沿途通过道路识别模块实时采集路况信息，遇到障碍物无法通过时则重新规划路线直至到达指定绿植的位置，并由道路识别模块对该绿植的电子标签进行识别，确认无误后，由整机控制器7发送控制信号启动电动水泵51和自动喷头该绿植进行浇水，达到指定浇水量后停止。

为了方便工作人员能够实时掌握绿植状态(温度和湿度)、整机状态(锂电池16和蓄电池52电量)以及水箱2的储水量，配备一个实时显示有关数据的车载显示屏8，如图1，优选将车载显示屏8设置在水箱2上方并且位于自动喷水单元6的背面，自动喷水单元6与车载显示屏8相对设置，车载显示屏8通过物联网卡与云端服务器进行信息交互，并分别与整机控制器7电连接，用来接收各绿植的温湿度数据、锂电池16和蓄电池52的电量信号以及水箱2的水位信号。

本实用新型还配备了手动喷枪9，以实现自动浇水和手动浇水切换，手动喷枪9也通过软管与电动水泵51的出水口连通，当遇到需要手动浇水的情形，只需工作人员将机器人推至绿植附近，然后取下配有自动回收软管的手动喷枪9进行人工浇水，同样通过设置在连接电动水泵51与水箱2的管路上的电磁流量阀来控制浇水量。

如图1和图3，为了方便可以方便存储各种养护工具以及收集废物，在水箱2与自动喷水单元6之间还设有抽屉式储物格100，在泵站5正上方还设有废物丢弃盒101。

另外，在整机控制器7上装有蓝牙模块，工作人员还可以通过手机蓝牙查看车载显示屏8显示的相关信息，如绿植的温度和湿度、锂电池16和蓄电池52电量以及水箱2的储水量，并可以远程操控机器人进行半自动作业，包括充电、加水、行走和绿植养护浇水等。

本实用新型的绿植养护机器人还应配备与锂电池16和蓄电池52对应的无线充电设备，当锂电池16和蓄电池52电量不足时，整机控制器7发送控制信号给驱动组件14驱动机器人整体自动行走至充电区进行无线充电，或者人工手动推行至充电区进行相应的充电操作，并且在充电区还配有加水口，若水箱2的水位也偏低则会可以同时进行加水操作。

如图1和图3，为了实现机器人整体的防护，在机器人外围设置一个外壳102，水箱2、泵站5、自动喷水单元6、整机控制器7、抽屉式储物格100均位于该外壳102内，并且在外壳102一侧设有侧挂架103，侧挂架103一侧还设有用于悬挂手动喷枪9的挂钩104，同时手动模式下，为方便机器人的推行，在外壳102上、远离自动喷水单元6的一端设有扶手105。

本实用新型所涉及的信号采集、信号处理以及内置的控制程序均属于常见的现有技术，不做赘述。

工作原理：整机控制器7接收来自云端服务器的控制指令，控制驱动组件14驱动机器人整机按照规划好的路线进行行走和转向，到达指定绿植的位置并确认无误后，整机控制器7控制电动水泵51和自动喷头开启进行自动浇水，达到指定浇水量后，整机控制器7控制电动水泵51和自动喷头关闭停止浇水；

手动模式下，通过人工将机器人整体推行至指定绿植的位置，取下配有自动回收软管的手动喷枪9进行人工浇水即可。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能绿植养护机器人，其特征在于，包括：

用于实现所述智能绿植养护机器人行走和转向的底盘(1)；

设置于底盘(1)上的水箱(2)，其内设有自动进水阀(3)和液位传感器(4)；

与水箱(2)底部连通的泵站(5)，所述泵站(5)设置在水箱(2)一侧；

集成有道路识别模块和自动喷头的自动喷水单元(6)，所述自动喷水单元(6)位于水箱(2)上方，所述道路识别木块用于对路况和需要养护的绿植进行识别，所述自动喷头与泵站(5)出水口连通；

分别与底盘(1)、自动进水阀(3)、液位传感器(4)、泵站(5)和自动喷水单元(6)电连接的整机控制器(7)，所述整机控制器(7)位于泵站(5)上方，且所述整机控制器(7)通过物联网卡与云端服务器进行信息交互；

通过物联网卡与云端服务器进行信息交互的整机控制器(7)，其分别与底盘(1)、自动进水阀(3)、液位传感器(4)、泵站(5)和自动喷水单元(6)电连接电连接，所述整机控制器(7)位于泵站(5)上方。

2.根据权利要求1所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：所述底盘(1)包括车架(11)、位于车架(11)前端的一对前转向轮(12)、位于车架(11)后端的一对后驱动轮(13)以及位于车架(11)中部的驱动组件(14)，所述驱动组件(14)包括转向电推杆(15)和锂电池(16)，两个所述前转向轮(12)通过连杆分别与转向电推杆(15)连接，所述转向电推杆(15)分别与整机控制器(7)和锂电池(16)电连接，单个所述后驱动轮(13)分别内置有轮毂电机，单个所述轮毂电机分别与整机控制器(7)和锂电池(16)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：所述泵站(5)包括电动水泵(51)和蓄电池(52)，所述电动水泵(51)分别与蓄电池(52)和整机控制器(7)电连接，所述电动水泵(51)的进水口与水箱(2)的底部连通，连接所述电动水泵(51)与水箱(2)的管路上设有电磁流量阀。

4.根据权利要求1所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：单棵绿植的花盆中均装有数据采集器，单个所述数据采集器由温度传感器和湿度传感器组成，所有数据采集器均与同一个用于收集数据的数据收集盒连接，所述数据收集盒通过物联网卡与云端服务器进行信息交互。

5.根据权利要求1所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：所述道路识别模块包括激光雷达和摄像头，用于采集路况信息以及识别需要养护的绿植。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：还包括用于显示绿植状态、整机状态以及水箱(2)水位的车载显示屏(8)，所述车载显示屏(8)设置在水箱(2)上方且与自动喷水单元(6)相对设置。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：还包括手动喷枪(9)，所述手动喷枪(9)通过软管与电动水泵(51)的出水口连通。

8.根据权利要求1至5任意一项所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：所述水箱(2)与自动喷水单元(6)之间还设有抽屉式储物格(100)。

9.根据权利要求1至5任意一项所述的一种智能绿植养护机器人，其特征在于：所述泵站(5)正上方还设有废物丢弃盒(101)。

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