一种智能养花系统及养花方法技术方案

一种智能养花方法及其系统包括一种智能养花系统(简称系统)和一种智能养花方法(简称方法)；系统包括远程终端、电源模块、主控模块、通信模块、传感器、花盆支撑模块、导航模块、时间模块、浇水模块以及松土模块；方法又包括全自动模式和人工控制模式。可在主人长时间不回家的时候根据植物的土壤状况与外部环境状况自动料理植物；具有操作简单而安全，适用于各个不同年龄阶层的人群；还具有制作成本低、可以满足大众的需求，既可以通过全自动模式进行无人管理，也可以通过人工控制模式进行辅助养花。全自动模式可实现的功能为自动移动植物位置、定时松土、定时浇水、自动浇水。人工控制模式可实现控制移动植物位置、松土、浇水、设定此刻时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智能养花系统及养花方法，属于智能控制、智能家居与生态改善

技术介绍
随着时代的进步，人们对生活品质的追求不断提高，不少人选择在闲暇时间养花，种植盆栽来提升生活质量。养植植物时有可能需要移动花盆的位置以确保植物处在最适合生长的环境下，并需要定期地浇水松土满足植物的生长需要。但考虑到许多行动不便的老人在移动、养护植物时的种种困难，同时防止因为疏忽而导致植物缺水，土层过紧进而生长受到影响的情况出现，智能养花助手应运而生。智能养花助手是为了帮助人们进行植物养护而设计的。可以通过远程遥控实现人机交互，使得在用户不方便移动花盆时，依靠远程遥控，通过指令传输，使得一种智能养花系统按照用户的意愿移动花盆；在用户不方便前往植物处浇水、松土时远程控制其浇水、松土；同时智能养花助手配有时间模块，可以通过终端提前设置时间，在到达指定时间时智能养花助手进行浇水，松土，移动花盆位置的操作；另外，智能养花助手的各类传感器确保了智能养花助手能够在在用户忘记浇水时，或植物所处位置不适宜时，自动浇水，移动植物位置。首先，针对提升花盆控制研究方面，出现了几种结构与设备，经过资料检索，大致有如下几类：(a)申请号：CN201420054034.4，名称为“一种多功能养花系统”的专利技术专利，包含控制器以及分别与之连接的充电电池、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、温度传感器、语音模块、微型加湿器，还包含太阳能电板，太阳能电板与充电电源连接，所述语音模块包含喇叭和语音存储器，喇叭通过语音存储器与控制器连接。(b)申请号：CN201520059878.2，名称为“智能养花装置”的技术专利，包括花卉培养器和用于提供营养液的浇灌器，还包括用于协助用户养花的智能控制系统，智能控制系统包括处理器、用于给各用电单元供电的电源模块、用于控制浇灌开关的驱动器及用于无线通信的无线通信模块，处理器分别与电源模块、驱动器及无线通信模块连接，无线通信模块通过相应的无线通信网络与手持式无线终端相接并接收来自手持式无线终端的指令；无线通信模块接收来自手持式无线终端的指令并反馈至处理器，处理器通过驱动器开启或者关闭浇灌器，从而启动或者停止对花卉的浇灌，实现对所养花卉的远程浇灌。(c)申请号：CN201420659778.9，名称为：“花盆智能控制浇灌装置”的技术专利，提供了比较完整的浇花设计，包括供水、浇水方面控制的都比较完整，但在花盆的移动方面完全没有设计。(d)申请号：CN201420256203.2，名称为：“一种智能花盆”的技术专利中提到其中包括移动支架，包括驱动电机，滚轮和伸缩支架，所述花盆主体固定于所述伸缩支架上。但在养护植物方面没有设计。其次，针对养花助手控制交互方面，经过资料检索，有一项相关专利：(d)申请号：CN201020692981.8，名称为：“一种智能养花装置”的专利技术专利，包括花盆和土壤，还包括用于协助养花人养花的智能控制系统，智能控制系统包括微处理器模块和电源模块，微处理器模块的输入端接温湿度传感器、光强传感器和参数输入电路模块，微处理器模块接收温湿度传感器所检测到的温湿度信号、光强传感器所检测到的光照度信号和参数输入电路模块所输入的养花参数信号并经过分析处理后输出相应的控制信号给接在其输出端的显示电路模块、报警电路模块和无线通信模块，无线通信模块通过相应的无线通信网络与用户手机相接并将其接收到的信号传输给用户手机。但是，此专利技术只能针对GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、3G网模块适用，考虑到经由第三方通信所产生的费用，增加的蓝牙模块节约了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有智能养花装置未能良好地整合浇花和松土功能，且缺乏对花盆摆放位置对植物生长造成影响的考虑以及缺乏对行动不便人群养护植物不方便的考虑，提出了一种智能养花系统及养花方法。一种智能养花系统及养花方法包括一种智能养花系统和一种智能养花方法；其中，一种智能养花系统，简称系统，包括远程终端、电源模块、主控模块、通信模块、传感器、花盆支撑模块、导航模块、时间模块、浇水模块以及松土模块；其中，电源模块为采用USB接口充电的电源；其中，所述的USB接口为2.0版本及2.0以上版本；其中，远程终端可以是远程服务器、远程接入节点、远程操作机器人、远程操作PC以及远程操作移动设备；其中，主控模块主要采用Arduino模块MakeBlock模块以及linkboy模块；其中，通信模块主要采用蓝牙模块，wifi模块以及3G模块；其中，传感器主要包括土壤湿度传感器以及光线传感器；所述的土壤湿度传感器数量为大于两个小于四个；所述的光线传感器的数量为大于两个小于四个；其中，花盆支撑模块主要采用花盆固定支架与支撑板；其中，导航模块主要包括支撑轮、电机驱动和摄像头；其中，时间模块采用时钟配件；其中，浇水模块包括储水罐，导管，洒水喷头和浇花机械臂；其中，松土模块主要包括松土机械臂；一种智能养花系统中各个模块的连接关系为：除主控模块外所有模块均与主控模块相连接，除远程终端经由通信模块与主控模块产生连接外，其他各模块直接与主控模块连接；一种智能养花系统各个模块的功能为：远程终端的功能是经由通信模块向主控模块发送运动指令，前进指令、后退指令、左转指令、右转指令，设定时间指令，浇花指令、松土指令，目的地设定指令，花卉种类设定指令；电源模块为整个设备供电；主控模块是处理中心，处理一切指令，发送操作指令至其他模块；通信模块是主控模块与远程终端的桥梁，为远程终端与主控模块交互提供支持；传感器将采集到的传感器数据反馈给主控模块；花盆支撑模块固定花盆并与导航模块相连；导航模块将摄像头数据传送给主控模块，并根据主控模块传输来的运动方向以及运动目的地为主的主控指令执行相应的运动指令；时间模块为主控模块提供当前时间，用户指令设定执行动作的时间，记录各项动作的执行时长；浇水模块根据主控模块发来的主要包括浇水机械臂运动指令，浇水时长的浇水指令执行浇水动作；一种智能养花方法，简称方法，包含全自动模式及人工控制模式，其中，全自动模式下，具体操作包含如下步骤：步骤一、接通电源模块，初始化各模块；所述的初始化各模块，包括初始化主控模块、通信模块、传感器、导航模块、时间模块、浇水模块和松土模块；步骤二、用户在远程终端经通信模块连接主控模块，设定全自动模式、设定植物类型、设定强光强位置与弱光强位置、设定浇花时间点以及各个松土的时间点；步骤三、土壤湿度传感器将采集到的土壤湿度数据传输至主控模块，主控模块根据土壤湿度数据判断是否进行浇水，具体如下：3.1若土壤湿度数据，小于A1，则主控模块根据时间模块预设T1分钟控制浇水模块进行浇水；所述的土壤湿度数据即土壤湿度传感器测得的土壤含水量；所述A1的范围根据植物对土壤湿度要求有不同；针对喜阳类型植物，A1的范围为：40％到50％；针对喜阴类型植物，A1的范围为：50％到55％；其中，所述的T1分钟为预先设置的花卉类型对应的适当浇花时长；针对喜阳类型植物，T1的范围为：1分钟到1.5分钟；针对喜阴类型植物，T1的范围为：1.5分钟到2分钟；3.2若土壤湿度数据大于A1小于A2，则主控模块根据时间模块中预设的植物类型的浇水时间控制浇水模块进行浇水，浇水时间是T2分钟；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能养花系统及养花方法，其特征在于：一种智能养花系统及其养花方法，包括一种智能养花系统和一种智能养花方法；其中，一种智能养花系统，简称系统，包括远程终端、电源模块、主控模块、通信模块、传感器、花盆支撑模块、导航模块、时间模块、浇水模块以及松土模块；其中，电源模块为采用USB接口充电的电源；其中，所述的USB接口为2.0版本及2.0以上版本；其中，远程终端可以是远程服务器、远程接入节点、远程操作机器人、远程操作PC以及远程操作移动设备；其中，主控模块主要采用Arduino模块MakeBlock模块以及linkboy模块；其中，通信模块主要采用蓝牙模块，wifi模块以及3G模块；其中，传感器主要包括土壤湿度传感器以及光线传感器；所述的土壤湿度传感器数量为大于两个小于四个；所述的光线传感器的数量为大于两个小于四个；其中，花盆支撑模块主要采用花盆固定支架与支撑板；其中，导航模块主要包括支撑轮、电机驱动和摄像头；其中，时间模块采用时钟配件；其中，浇水模块包括储水罐，导管，洒水喷头和浇花机械臂；其中，松土模块主要包括松土机械臂。

【技术特征摘要】
1.一种智能养花系统及养花方法，其特征在于：一种智能养花系统及其养花方法，包括一种智能养花系统和一种智能养花方法；其中，一种智能养花系统，简称系统，包括远程终端、电源模块、主控模块、通信模块、传感器、花盆支撑模块、导航模块、时间模块、浇水模块以及松土模块；其中，电源模块为采用USB接口充电的电源；其中，所述的USB接口为2.0版本及2.0以上版本；其中，远程终端可以是远程服务器、远程接入节点、远程操作机器人、远程操作PC以及远程操作移动设备；其中，主控模块主要采用Arduino模块MakeBlock模块以及linkboy模块；其中，通信模块主要采用蓝牙模块，wifi模块以及3G模块；其中，传感器主要包括土壤湿度传感器以及光线传感器；所述的土壤湿度传感器数量为大于两个小于四个；所述的光线传感器的数量为大于两个小于四个；其中，花盆支撑模块主要采用花盆固定支架与支撑板；其中，导航模块主要包括支撑轮、电机驱动和摄像头；其中，时间模块采用时钟配件；其中，浇水模块包括储水罐，导管，洒水喷头和浇花机械臂；其中，松土模块主要包括松土机械臂。2.如权利要求1所述的一种智能养花系统及养花方法，其特征还在于：其中的一种智能养花系统中各个模块的连接关系为：除主控模块外所有模块均与主控模块相连接，除远程终端经由通信模块与主控模块产生连接外，其他各模块直接与主控模块连接。3.如权利要求1所述的一种智能养花系统及养花方法，其特征还在于：其中的一种智能养花系统各个模块的功能为：远程终端的功能是经由通信模块向主控模块发送运动指令，前进指令、后退指令、左转指令、右转指令，设定时间指令，浇花指令、松土指令，目的地设定指令，花卉种类设定指令；电源模块为整个设备供电；主控模块是处理中心，处理一切指令，发送操作指令至其他模块；通信模块是主控模块与远程终端的桥梁，为远程终端与主控模块交互提供支持；传感器将采集到的传感器数据反馈给主控模块；花盆支撑模块固定花盆并与导航模块相连；导航模块将摄像头数据传送给主控模块，并根据主控模块传输来的运动方向以及运动目的地为主的主控指令执行相应的运动指令；时间模块为主控模块提供当前时间，用户指令设定执行动作的时间，记录各项动作的执行时长；浇水模块根据主控模块发来的主要包括浇水机械臂运动指令，浇水时长的浇水指令执行浇水动作。4.如权利要求1所述的一种智能养花系统及养花方法，其特征还在于：一种智能养花方法，简称方法，包含全自动模式及人工控制模式。5.如权利要求4所述的一种智能养花方法，其特征还在于：全自动模式下，具体操作包含如下步骤：步骤一、接通电源模块，初始化各模块；步骤二、用户在远程终端经通信模块连接主控模块，设定全自动模式、设定植物类型、设定强光强位置与弱光强位置、设定浇花时间点以及各个松土的时间点；步骤三、土壤湿度传感器将采集到的土壤湿度数据传输至主控模块，主控模块根据土壤湿度数据判断是否进行浇水；步骤四、主控模块接收光线传感器采集到的植物所处环境的光线强度数据，再结合时间模块返回的当前时间决定导航模块是否工作，将植物移动至相应的光强位置；步骤五、时钟模块将时间模块记录的当前时间反馈给主控模块，主控模块判断是否处于设定的浇水时间点，根据情况控制是否浇水；5.1若时钟模块反馈时间为设定的浇水时间点，主控模块根据时间模块预设T1分钟控制浇水模块进行浇水，浇水结束后跳至步骤六；5.2若时钟模块反馈时间不是设定的浇水时间点，跳至步骤六；步骤六、时钟模块将时间模块记录的当前时间反馈给主控模块，主控模块判断是否处于设定的松土时间点，根据情况控制是否松土；6.1若时钟模块反馈时间为设定的松土时间点，主控模块根据时间模块预设T3分钟控制松土模块进行松土；结束后跳回至步骤三；其中，所述的T3分钟为预先设置的花卉类型对应的适当松土时长，范围为1至2分钟；6.2若时钟模块反馈时间不是设定的松土时间点，跳回至步骤三；至此，从步骤一到步骤六，完成了一种智能养花方法的全自动模式操作；所述的人工控制模式，具体操作包含如下步骤：步骤(1)、接通电源模块，初始化各模块；其中，初始化的各模块包括主控模块、通信模块、传感器、导航模块、时间模块、浇水模块和松土模块；步骤(2)、用户通过终端通过通信模块连接主控模块，设定人工控制模式；步骤(3)、用户根据需要在终端发送各种指令至通信模块，可供选择的指令有前进、后退、左转、右转、浇水、松土以及设定当前时间；步骤(4)通信模块将指令传输给主控模块，主控模块根据指令发送相应动作指令至导航模块、浇水模块或时间模块，各模块执行相应动作。(4).1若主控模块接收的指令为前进指令，则发送控制指令至导航模块，导航模块控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵崇，袁金海，何政韩，任鑫磊，易万鑫，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11