CN215269717U - 一种农业大棚的机器人环控装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种农业大棚的机器人环控装置，包括基板；基板：其上表面设有支架，支架内部顶壁中心处的转孔内通过轴承转动连接有空心盒，空心盒的内部左侧通过销轴转动连接有凸轮，凸轮的远心弧面位于空心盒的外部并与护壳固定连接，护壳的内部上侧设有监控摄像头，护壳的内部下侧设有热成像仪，基板的底面设有电动履带底盘；其中：所述基板的上表面后侧设有单片机，基板的上表面前侧设有网络传输器；该农业大棚的机器人环控装置，可以自动对大棚作物的病害情况和生长态势进行巡检，使人员远程监控农业大棚内的环境信息，还可以根据监控需求在远程终端自由调节监控摄像头和热成像仪监控角度。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业大棚技术领域，具体为一种农业大棚的机器人环控装置。
背景技术
农业大棚又称蔬菜大棚，是一种具有出色的保温性能的框架覆膜结构，它出现使得人们可以吃到反季节蔬菜。一般蔬菜大棚使用竹结构或者钢结构的骨架，上面覆上一层或多层保温塑料膜，这样就形成了一个温室空间。外膜很好地阻止内部蔬菜生长所产生的二氧化碳的流失，使棚内具有良好的保温效果。
农业大棚内部的农作物在日常生长时，需要人员根据农作物的生长态势及时作出相应的补水、施肥、除虫、降温、升温等工作，而进行这些工作的前提是需要人员及时了解到农业大棚内部的环境信息。
目前农业大棚内的环境监控工作主要由人员站岗巡检来实现，人员负担较重，人力资源浪费严重，为此，我们提出一种农业大棚的机器人环控装置。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种农业大棚的机器人环控装置，可以自动对大棚作物的病害情况和生长态势进行巡检，使人员远程监控农业大棚内的环境信息，还可以根据监控需求在远程终端自由调节监控摄像头和热成像仪监控角度，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种农业大棚的机器人环控装置，包括基板；
基板：其上表面设有支架，支架内部顶壁中心处的转孔内通过轴承转动连接有空心盒，空心盒的内部左侧通过销轴转动连接有凸轮，凸轮的远心弧面位于空心盒的外部并与护壳固定连接，护壳的内部上侧设有监控摄像头，护壳的内部下侧设有热成像仪，基板的底面设有电动履带底盘；
其中：所述基板的上表面右侧设有单片机，基板的上表面中部设有网络传输器，单片机的输入端电连接外部电源，监控摄像头、热成像仪和网络传输器三者分别与单片机双向电连接，电动履带底盘的输入端电连接单片机的输出端，可以使人员远程监控农业大棚内的环境信息，还可以根据监控需求在远程终端自由调节监控摄像头和热成像仪监控角度，实用性更好。
进一步的，所述空心盒的转轴上侧延伸端头处固定套设有锥形齿环，支架的上表面右侧设有第一电机，第一电机的输出轴左端设有锥形齿轮，锥形齿轮与锥形齿环啮合连接，第一电机的输入端电连接单片机的输出端，可以改变监控摄像头和热成像仪的平面角度。
进一步的，所述支架的上表面右侧设有弧形滑口，弧形滑口的内部设有弧形肋，空心盒的上表面右端设有导向块，导向块中部的弧形滑孔与弧形肋滑动连接，可以为空心盒提供导向限位作用。
进一步的，所述空心盒的内部中心处通过轴承转动连接有平齿轮，空心盒前侧面设置的第二电机输出轴与平齿轮的中部转轴固定连接，凸轮近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮啮合连接，第二电机的输入端电连接单片机的输出端，可以通过带动监控摄像头和热成像仪在竖直方向上发生倾斜。
进一步的，所述空心盒的前后侧面左端均设有弧形滑槽，护壳的右侧面设有前后对称的导向板，两个导向板相对内侧面设置的弧形滑块分别与同侧的弧形滑槽滑动连接，可以为护壳提供导向限位作用，确保工作环境的稳定性。
进一步的，所述支架的上表面左侧设有温湿度传感器，温湿度传感器的输出端电连接单片机的输入端，可以对该装置所处位置的温度和湿度进行监测，以免存在监控盲区。
进一步的，所述支架的上表面中部设有护盖，可以为第一电机提供保护作用，以免大棚顶部的凝结露水滴落导致第一电机短路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本农业大棚的机器人环控装置，具有以下好处：
1、通过单片机的调控，监控摄像头和热成像仪通电对农业大棚的内部进行监控工作，监控摄像头会将拍摄到的影像信息反馈至单片机，热成像仪则会将拍摄到的热成像信息反馈至单片机，经过单片机的数据整合后，单片机将数据信息输送至网络传输器，网络传输器在无线网的支持下将该数据上传至网络终端，以便人员远程监控农业大棚内的环境信息，同时，通过单片机的调控，单片机可以根据自身内部提前编写好的程序来调控电动履带底盘运转，从而使电动履带底盘带动该装置按照既定路径移动，同时单片机将监控摄像头和热成像仪拍摄到的影像信息按照提前录入的算法与标准影像对比，对大棚作物的病害和生长态势进行自动巡检工作，实现农业大棚内部的环境控制工作。
2、当需要改变监控角度时，人员远程发出的指令会被网络传输器接收并由网络传输器传递给单片机，通过单片机的调控第一电机运转，带动锥形齿轮旋转，受锥形齿轮与锥形齿环的啮合连接关系影响，可以使旋转杆发生转动，从而通过空心盒改变监控摄像头和热成像仪的平面角度，导向块会随着空心盒的旋转沿着弧形肋滑动，为空心盒提供导向限位作用，第二电机运转，带动平齿轮旋转，由于凸轮近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮啮合连接，可以通过凸轮带动监控摄像头和热成像仪在竖直方向上发生倾斜，满足任意角度的环境监控工作，导向板相和弧形滑槽可以为护壳提供导向限位作用，确保工作环境的稳定性，温湿度传感器则会对该装置所处位置的温度和湿度进行监测，以免存在监控盲区，护盖可以为第一电机提供保护作用，以免大棚顶部的凝结露水滴落导致第一电机短路。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型仰视内剖结构示意图。
图中：1基板、2支架、3空心盒、4凸轮、5护壳、51监控摄像头、52热成像仪、6单片机、7网络传输器、8锥形齿环、9第一电机、10锥形齿轮、11弧形滑口、12弧形肋、13导向块、14平齿轮、15第二电机、16弧形滑槽、17导向板、18温湿度传感器、19电动履带底盘、20护盖。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实施例提供一种技术方案：一种农业大棚的机器人环控装置，包括基板1；
基板1：其上表面设有支架2，支架2内部顶壁中心处的转孔内通过轴承转动连接有空心盒3，空心盒3的内部左侧通过销轴转动连接有凸轮4，凸轮4的远心弧面位于空心盒3的外部并与护壳5固定连接，护壳5的内部上侧设有监控摄像头51，护壳5的内部下侧设有热成像仪52，基板1的底面设有电动履带底盘19，通过单片机6的调控，监控摄像头51和热成像仪52通电对农业大棚的内部进行监控工作，监控摄像头51会将拍摄到的影像信息反馈至单片机6，热成像仪52则会将拍摄到的热成像信息反馈至单片机6，经过单片机6的数据整合后，单片机6将数据信息输送至网络传输器7，网络传输器7在无线网的支持下将该数据上传至网络终端，以便人员远程监控农业大棚内的环境信息，同时，通过单片机6的调控，单片机6可以根据自身内部提前编写好的程序来调控电动履带底盘19运转，从而使电动履带底盘19带动该装置按照既定路径移动，同时单片机6将监控摄像头51和热成像仪52拍摄到的影像信息按照提前录入的算法与标准影像对比，对大棚作物的病害和生长态势进行自动巡检工作，实现农业大棚内部的环境控制工作；
其中：基板1的上表面右侧设有单片机6，基板1的上表面中部设有网络传输器7，单片机6的输入端电连接外部电源，监控摄像头51、热成像仪52和网络传输器7三者分别与单片机6双向电连接，电动履带底盘19的输入端电连接单片机6的输出端。
其中：空心盒3的转轴上侧延伸端头处固定套设有锥形齿环8，支架2的上表面右侧设有第一电机9，第一电机9的输出轴左端设有锥形齿轮10，锥形齿轮10与锥形齿环8啮合连接，第一电机9的输入端电连接单片机6的输出端，另外，需要改变监控角度时，人员在远程发出的指令被网络传输器7接收后传递给单片机6，通过单片机6的调控第一电机9运转，带动锥形齿轮10旋转，受锥形齿轮10与锥形齿环8的啮合连接关系影响，可以使旋转杆2发生转动，从而通过空心盒3改变监控摄像头51和热成像仪52的平面角度。
其中：支架2的上表面右侧设有弧形滑口11，弧形滑口11的内部设有弧形肋12，空心盒3的上表面右端设有导向块13，导向块13中部的弧形滑孔与弧形肋12滑动连接，导向块13会随着空心盒3的旋转沿着弧形肋12滑动，为空心盒3提供导向限位作用。
其中：空心盒3的内部中心处通过轴承转动连接有平齿轮14，空心盒3前侧面设置的第二电机15输出轴与平齿轮14的中部转轴固定连接，凸轮4近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮14啮合连接，第二电机15的输入端电连接单片机6的输出端，第二电机15运转，带动平齿轮14旋转，由于凸轮4近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮14啮合连接，可以通过凸轮4带动监控摄像头51和热成像仪52在竖直方向上发生倾斜，满足任意角度的环境监控工作。
其中：空心盒3的前后侧面左端均设有弧形滑槽16，护壳5的右侧面设有前后对称的导向板17，两个导向板17相对内侧面设置的弧形滑块分别与同侧的弧形滑槽16滑动连接，导向板17相和弧形滑槽16可以为护壳5提供导向限位作用，确保工作环境的稳定性。
其中：支架2的上表面左侧设有温湿度传感器18，温湿度传感器18的输出端电连接单片机6的输入端，温湿度传感器18则会对该装置所处位置的温度和湿度进行监测，以免存在监控盲区。
其中：支架2的上表面中部设有护盖20，护盖20可以为第一电机9提供保护作用，以免大棚顶部的凝结露水滴落导致第一电机9短路。
本实用新型提供的一种农业大棚的机器人环控装置的工作原理如下：通过单片机6的调控，监控摄像头51和热成像仪52通电对农业大棚的内部进行监控工作，监控摄像头51会将拍摄到的影像信息反馈至单片机6，热成像仪52则会将拍摄到的热成像信息反馈至单片机6，经过单片机6的数据整合后，单片机6将数据信息输送至网络传输器7，网络传输器7在无线网的支持下将该数据上传至网络终端，以便人员远程监控农业大棚内的环境信息，同时，通过单片机6的调控，单片机6可以根据自身内部提前编写好的程序来调控电动履带底盘19运转，从而使电动履带底盘19带动该装置按照既定路径移动，同时单片机6将监控摄像头51和热成像仪52拍摄到的影像信息按照提前录入的算法与标准影像对比，对大棚作物的病害和生长态势进行自动巡检工作，实现农业大棚内部的环境控制工作，另外，需要改变监控角度时，人员在远程发出的指令被网络传输器7接收后传递给单片机6，通过单片机6的调控第一电机9运转，带动锥形齿轮10旋转，受锥形齿轮10与锥形齿环8的啮合连接关系影响，可以使旋转杆2发生转动，从而通过空心盒3改变监控摄像头51和热成像仪52的平面角度，导向块13会随着空心盒3的旋转沿着弧形肋12滑动，为空心盒3提供导向限位作用，第二电机15运转，带动平齿轮14旋转，由于凸轮4近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮14啮合连接，可以通过凸轮4带动监控摄像头51和热成像仪52在竖直方向上发生倾斜，满足任意角度的环境监控工作，导向板17和弧形滑槽16可以为护壳5提供导向限位作用，确保工作环境的稳定性，温湿度传感器18则会对该装置所处位置的温度和湿度进行监测，以免存在监控盲区，护盖20可以为第一电机9提供保护作用，以免大棚顶部的凝结露水滴落导致第一电机9短路。
值得注意的是，以上实施例中所公开的单片机6选用的是西门子S7-200单片机，监控摄像头51选用的是16C0T-IT3监控摄像头，热成像仪52选用的是FLIR A615/A315在线红外热像仪，第一电机9选用的是GNB2118A电机，第二电机15选用的是24BYJ48电机，温湿度传感器18选用的是EE10室内温湿度传感器，电动履带底盘19选用的是TP100型履带机器人底盘，单片机6控制监控摄像头51、热成像仪52、第一电机9、第二电机15、温湿度传感器18和电动履带底盘19工作采用现有技术中常用的方法。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：包括基板(1)；
基板(1)：其上表面设有支架(2)，支架(2)内部顶壁中心处的转孔内通过轴承转动连接有空心盒(3)，空心盒(3)的内部左侧通过销轴转动连接有凸轮(4)，凸轮(4)的远心弧面位于空心盒(3)的外部并与护壳(5)固定连接，护壳(5)的内部上侧设有监控摄像头(51)，护壳(5)的内部下侧设有热成像仪(52)，基板(1)的底面设有电动履带底盘(19)；
其中：所述基板(1)的上表面右侧设有单片机(6)，基板(1)的上表面中部设有网络传输器(7)，单片机(6)的输入端电连接外部电源，监控摄像头(51)、热成像仪(52)和网络传输器(7)三者分别与单片机(6)双向电连接，电动履带底盘(19)的输入端电连接单片机(6)的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述空心盒(3)的转轴上侧延伸端头处固定套设有锥形齿环(8)，支架(2)的上表面右侧设有第一电机(9)，第一电机(9)的输出轴左端设有锥形齿轮(10)，锥形齿轮(10)与锥形齿环(8)啮合连接，第一电机(9)的输入端电连接单片机(6)的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述支架(2)的上表面右侧设有弧形滑口(11)，弧形滑口(11)的内部设有弧形肋(12)，空心盒(3)的上表面右端设有导向块(13)，导向块(13)中部的弧形滑孔与弧形肋(12)滑动连接。
4.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述空心盒(3)的内部中心处通过轴承转动连接有平齿轮(14)，空心盒(3)前侧面设置的第二电机(15)输出轴与平齿轮(14)的中部转轴固定连接，凸轮(4)近心弧面均匀分布的齿牙均与平齿轮(14)啮合连接，第二电机(15)的输入端电连接单片机(6)的输出端。
5.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述空心盒(3)的前后侧面左端均设有弧形滑槽(16)，护壳(5)的右侧面设有前后对称的导向板(17)，两个导向板(17)相对内侧面设置的弧形滑块分别与同侧的弧形滑槽(16)滑动连接。
6.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述支架(2)的上表面左侧设有温湿度传感器(18)，温湿度传感器(18)的输出端电连接单片机(6)的输入端。
7.根据权利要求1所述的一种农业大棚的机器人环控装置，其特征在于：所述支架(2)的上表面中部设有护盖(20)。
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