园林绿化人工智能浇水设备制造技术

本发明专利技术涉及一种园林绿化人工智能浇水设备，包括行进模块、导航模块、土壤湿度检测模块、浇水模块和分析控制模块，行进模块用于浇水设备的移动行走，导航模块用于构建绿化区域地图并规划浇水设备的行进路径，土壤湿度检测模块用于检测植物种植土壤的湿度，分析控制模块用于依据浇水设备的实时位置判断是否对土壤进行湿度检测，依据检测到的土壤湿度值和设定的植物最佳湿度值计算出浇水的水量，并控制浇水模块进行定量浇水，依据规划的行进路径控制浇水设备行进。本发明专利技术能够在绿化区域内自动行走，并根据植物种植土壤的湿度对植物自动进行精准定量浇水，使植物始终处于最佳的水生长环境，整个过程无需人工参与，实现了绿化浇水的自动化、智能化。

【技术实现步骤摘要】
园林绿化人工智能浇水设备
本专利技术涉及一种浇水设备，尤其涉及一种园林绿化人工智能浇水设备。
技术介绍
现有的园林绿化浇水设备大多固定设置于园林某处，仅能对其固定处附近的小范围内的植物进行浇水，即使将浇水设备放置于移动车上增加移动功能，也需要人工对移动车进行操作控制或驾驶，无法实现浇水设备的自动行走浇水。另外，现有的浇水设备无法精准地判断植物需要浇水的水量，只能人为根据经验控制浇水量，导致植物种植土壤的湿度或水饱和度无法与植物生长的最佳湿度或最佳水饱和度相匹配，影响植物的正常生长。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种园林绿化人工智能浇水设备，能够根据所处的园林环境自动规划行走路径，并根据植物种类和土壤湿度精准控制植物的浇水量。本专利技术实现上述目的的技术方案是：一种园林绿化人工智能浇水设备，包括：行进模块，包括移动小车，所述移动小车包括底盘和安装在所述底盘上的车轮，全部或部分所述车轮设有车轮驱动机构；导航模块，安装在所述移动小车上，包括位置实时检测子模块和路径分析子模块，所述路径分析子模块依据所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息，构建浇水区域地图并规划所述移动小车的行进路径；土壤湿度检测模块，包括湿度传感器、探针和探针驱动机构，所述湿度传感器设置于所述探针的底部，所述探针的顶端连接所述探针驱动机构，所述探针驱动机构设置在所述移动小车上；浇水模块，包括水箱、水泵、输水管和喷头，所述水箱设置于所述移动小车上，所述水泵设置于所述水箱内的底部，所述水泵的出口通过所述输水管连接所述喷头；分析控制模块，用于依据所述土壤湿度检测模块检测到的土壤湿度值和设定的植物最佳湿度值，计算出浇水的水量并控制所述浇水模块进行定量浇水，依据所述导航模块规划的行进路径控制所述移动小车行进，依据所述移动小车的实时位置判断是否控制所述土壤湿度检测模块对土壤进行湿度检测，所述路径分析子模块和所述湿度传感器的输出信号接入所述分析控制模块，所述分析控制模块的各输出信号分别对应接入所述车轮驱动机构、所述探针驱动机构、所述水泵和所述喷头的控制端。优选的，所述路径分析子模块依据所述位置实时检测子模块在浇水区域内首次全程或部分区域检测的实时位置信息构建浇水区域的全程或部分区域地图并存储，通过所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息与构建的地图进行匹配比对，规划所述移动小车的行进路径，并在所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息与构建的地图不匹配时对地图进行从新构建。优选的，所述路径分析子模块采用GPS、SLAM或光流传感方式构建地图并规划所述移动小车的行进路径，所述位置实时检测子模块包括GPS接收器、摄像机或光流传感器。优选的，所述浇水模块还包括喷头升降机构和喷头旋转机构，所述喷头升降机构为齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构或滚珠丝杠机构，所述喷头升降机构的传动部固定设置于所述移动小车上，所述喷头升降机构的移动部连接所述喷头旋转机构，所述喷头旋转机构驱动连接所述喷头，所述分析控制模块的相应控制信号接入所述喷头升降机构的传动部的控制端。优选的，所述喷头旋转机构包括圆盘、转动轴、主动齿轮和从动齿轮，所述喷头升降机构的升降部的顶端与所述圆盘的底面同轴垂直固定连接，所述转动轴的底端与所述圆盘的顶面同轴垂直转动连接，所述从动齿轮同轴固定套装在所述转动轴上，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述主动齿轮设有驱动其转动的主动齿轮电机，所述主动齿轮电机固定设置于所述圆盘上，所述喷头固定连接在所述转动轴上，所述分析控制模块的相应控制信号接入所述主动齿轮电机的控制端。优选的，所述探针驱动机构为齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构或滚珠丝杠机构，所述探针驱动机构的传动部固定设置于所述移动小车上，所述探针驱动机构的移动部的底端固定连接所述探针的顶端，所述探针驱动机构的移动部位于所述移动小车外或所述移动小车的底盘上设有可供所述探针驱动机构的移动部穿过的通孔，或者所述探针驱动机构为机械手。优选的，所述园林绿化人工智能浇水设备还包括植物识别模块，所述植物识别模块包括植物识别摄像机，所述植物识别摄像机的信号输出接入所述分析控制模块，所述分析控制模块存储有浇水区域内的所有植物的图像信息和各植物生长的最佳湿度值，所述分析控制模块将所述植物识别摄像机拍摄的植物图像与其内部存储的植物的图像信息进行匹配比对，依据比对结果调用该植物生长的最佳湿度值，并结合所述土壤湿度检测模块检测到的土壤湿度值计算出该植物的生长区域所需浇水的水量。优选的，所述园林绿化人工智能浇水设备还包括显示模块，所述显示模块包括显示屏，所述显示屏固定设置于所述移动小车上，所述分析控制模块的相应显示信号接入所述显示屏。优选的，所述园林绿化人工智能浇水设备还包括语音模块，所述语音模块包括扬声器，所述扬声器固定设置于所述移动小车上，所述分析控制模块的相应语音提示信号接入所述扬声器。优选的，所述园林绿化人工智能浇水设备还包括供电模块，所述供电模块固定设置于所述移动小车上，其供电输出接入各模块和各驱动机构，所述供电模块包括太阳能电池和/或蓄电池。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术能够通过所述导航模块智能规划所述移动小车在园林区域或浇水区域内的行进路径，实现浇水设备在所处环境内的自动行走浇水，无需人工控制或干预，实现了园林绿化浇水的自动化、智能化。2、本专利技术能够通过所述土壤湿度检测模块自动检测植物种植土壤的湿度，通过所述植物识别模块自动识别植物种类，并结合该植物生长的最佳湿度值计算出该植物或植物所处种植区域需要浇水的水量，自动控制所述浇水模块进行精准定量浇水，使植物始终处于最佳的水生长环境（最佳的土壤湿度或最佳的土壤水饱和度），保证植物的健康生长。3、本专利技术的所述浇水模块通过所述喷头升降机构和所述喷头旋转机构的设置，可实现所述喷头的自动升降和自动旋转，适应于对不同种植环境下或不同种类的植物（如盆栽植物、平地栽植物、坡栽植物、树木或花丛等）的浇水灌溉。4、本专利技术的所述探针驱动机构可在浇水设备移动至植物种植区域后，自动驱动所述探针携带所述湿度传感器插入植物的种植土壤，对土壤湿度进行自动检测，确定植物的缺水程度，进而通过所述分析控制模块控制所述浇水模块实现对植物的精准定量浇水，使浇水的水量既不过多，也不过少，既能满足植物的健康生长又不会造成水资源的浪费，可有效提高水资源的利用水平。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式的硬件结构示意图；图2是本专利技术的原理框图；图3是本专利技术的一种实施方式的外观示意图。具体实施方式参见图1、图2和图3，本专利技术公开了一种园林绿化人工智能浇水设备，包括行进模块、导航模块、土壤湿度检测模块、浇水模块和分析控制模块。所述行进模块用于浇水设备的移动行走，包括移动小车，所述移动小车包括底盘1和安装在所述底盘上的车轮，全部或部分所述车轮设有车轮驱动机构，通常，所述车轮为四个，包括两个前车轮2和两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种园林绿化人工智能浇水设备，其特征在于包括：/n行进模块，包括移动小车，所述移动小车包括底盘和安装在所述底盘上的车轮，全部或部分所述车轮设有车轮驱动机构；/n导航模块，安装在所述移动小车上，包括位置实时检测子模块和路径分析子模块，所述路径分析子模块依据所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息，构建浇水区域地图并规划所述移动小车的行进路径；/n土壤湿度检测模块，包括湿度传感器、探针和探针驱动机构，所述湿度传感器设置于所述探针的底部，所述探针的顶端连接所述探针驱动机构，所述探针驱动机构设置在所述移动小车上；/n浇水模块，包括水箱、水泵、输水管和喷头，所述水箱设置于所述移动小车上，所述水泵设置于所述水箱内的底部，所述水泵的出口通过所述输水管连接所述喷头；/n分析控制模块，用于依据所述土壤湿度检测模块检测到的土壤湿度值和设定的植物最佳湿度值，计算出浇水的水量并控制所述浇水模块进行定量浇水，依据所述导航模块规划的行进路径控制所述移动小车行进，依据所述移动小车的实时位置判断是否控制所述土壤湿度检测模块对土壤进行湿度检测，所述路径分析子模块和所述湿度传感器的输出信号接入所述分析控制模块，所述分析控制模块的各输出信号分别对应接入所述车轮驱动机构、所述探针驱动机构、所述水泵和所述喷头的控制端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种园林绿化人工智能浇水设备，其特征在于包括：
行进模块，包括移动小车，所述移动小车包括底盘和安装在所述底盘上的车轮，全部或部分所述车轮设有车轮驱动机构；
导航模块，安装在所述移动小车上，包括位置实时检测子模块和路径分析子模块，所述路径分析子模块依据所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息，构建浇水区域地图并规划所述移动小车的行进路径；
土壤湿度检测模块，包括湿度传感器、探针和探针驱动机构，所述湿度传感器设置于所述探针的底部，所述探针的顶端连接所述探针驱动机构，所述探针驱动机构设置在所述移动小车上；
浇水模块，包括水箱、水泵、输水管和喷头，所述水箱设置于所述移动小车上，所述水泵设置于所述水箱内的底部，所述水泵的出口通过所述输水管连接所述喷头；
分析控制模块，用于依据所述土壤湿度检测模块检测到的土壤湿度值和设定的植物最佳湿度值，计算出浇水的水量并控制所述浇水模块进行定量浇水，依据所述导航模块规划的行进路径控制所述移动小车行进，依据所述移动小车的实时位置判断是否控制所述土壤湿度检测模块对土壤进行湿度检测，所述路径分析子模块和所述湿度传感器的输出信号接入所述分析控制模块，所述分析控制模块的各输出信号分别对应接入所述车轮驱动机构、所述探针驱动机构、所述水泵和所述喷头的控制端。


2.如权利要求1所述的园林绿化人工智能浇水设备，其特征在于所述路径分析子模块依据所述位置实时检测子模块在浇水区域内首次全程或部分区域检测的实时位置信息构建浇水区域的全程或部分区域地图并存储，通过所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息与构建的地图进行匹配比对，规划所述移动小车的行进路径，并在所述位置实时检测子模块检测到的所述移动小车的实时位置信息与构建的地图不匹配时对地图进行从新构建。


3.如权利要求2所述的园林绿化人工智能浇水设备，其特征在于所述路径分析子模块采用GPS、SLAM或光流传感方式构建地图并规划所述移动小车的行进路径，所述位置实时检测子模块包括GPS接收器、摄像机或光流传感器。


4.如权利要求3所述的园林绿化人工智能浇水设备，其特征在于所述浇水模块还包括喷头升降机构和喷头旋转机构，所述喷头升降机构为齿轮齿条机构、蜗轮蜗杆机构或滚珠丝杠机构，所述喷头升降机构的传动部固定设置于所述移动小车上，所述喷头升降机构的移动部连接所述喷头旋转机构，所述喷头旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员：余文，刘子宏，白文波，陈召，赵飞，李仕博，
申请(专利权)人：北京世纪立成园林绿化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11