一种门型喷药机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种门型喷药机器人，包括底盘，底盘底部安装有移动行走装置，底盘顶部安装有控制模块、喷药点检测模块、喷药装置和喷药架，所述喷药架为门形结构，且其竖直安装在底盘后端的顶部，喷药架的顶部及两侧均安装有数个喷头，所述底盘两侧均安装有用于识别杂草和树木患虫病的识别模块，识别模块与控制模块连接。本实用新型专利技术具有自主导航、多方位喷药、精准喷药、变量喷药、虫病等级判断等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种门型喷药机器人
本技术涉及竞赛用机器人
，特别是一种门型喷药机器人。
技术介绍
喷药机器人项目是中国机器人大赛的一子项目，比赛规则如下：场地为绿色地毯，场地外围有25CM高的木质围栏，机器人比赛场地如图5所示。比赛开始时，机器人从规定起点区出发，依次进入A、B、C、D区域进行喷药。A区为藤蔓型作物喷药区，模拟设施农业中藤蔓型作物生长环境，设置有4个仿真藤蔓树形。B区为低矮作物喷药区，该区域模拟设施农业中连续分布的低矮作物生长环境，随机设置有六株仿真绿色植物。C区为育花除草喷药区，模拟设施农业中温室鲜花生长环境，该区域设置有20盆鲜花，其中十盆鲜花需要喷药。D区模拟设施农业中树形作物喷药区，该区域模拟设施农业中树形作物生长环境，设置有八棵树形作物，其中四棵需要喷药。喷药区域两端均设置有机器人行走引导线。申请号为CN201820276053.X的专利文献中公开了一种教学和竞赛用喷药机器人“包括底盘，以及设置在所述底盘上的喷药装置和控制模块，所述喷药装置的喷头部分设置在左右伸缩机构上；所述底盘下端设置有行走装置，所述底盘的左右两侧分别设置有喷射目标检测模块，所述喷射目标检测模块的信号输入输出端分别与所述控制模块的主控芯片相对应的引脚连接；所述左右伸缩机构包括一对左右对称设置的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端与相对应的喷头部分的喷板连接；所述电动推杆的电源两极连接于相对应电磁继电器的电流输出端，所述电磁继电器信号控制端连接于所述主控芯片相对应引脚”。能够实现定点精准喷药并且各喷头单独控制，竖直排列，操作灵活，喷射范围广，可避免不必要的浪费。但是此装置只能用于两侧喷药，无法在藤蔓型作物喷药过程中，对位于机器人顶部的藤蔓作物进行喷药，在机器人喷药后还需要人工对顶部的藤蔓型作用进行喷药，无疑增加了人力物力。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种自主导航、多方位喷药、精准喷药、变量喷药、虫病等级判断等功能的喷药机器人。为了实现以上目的，本技术的技术方案如下：一种门型喷药机器人，包括底盘，底盘底部安装有移动行走装置，底盘顶部安装有控制模块、喷药点检测模块、喷药装置和喷药架，喷药点检测模块与控制模块连接，所述喷药架为门形结构，且其竖直安装在底盘后端，喷药架的顶部及两侧均安装有数个喷头，数个喷头均与喷药装置连接，所述底盘两侧均安装有用于识别杂草和树木患虫病的识别模块，识别模块与控制模块连接。优选地，所述喷药架两侧均安装有至少两根用于安装喷头的辅助支杆。优选地，所述喷药架下部两侧均安装有用于稳固喷药架的稳固架，稳固架远离喷药架的一端固定安装在底盘上。优选地，所述喷药架与稳固架一体成型，且其上均开有数个安装孔。优选地，所述移动行走装置包括对称安装在底盘前后两侧中部的万向轮以及对称安装在底盘左右两侧的车轮，两个所述车轮分别连接有驱动其转动的步进电机，步进电机连接有与其匹配的驱动器，驱动器与控制模块连接。优选地，所述底盘前端安装有循迹模块，循迹模块包括安装在底盘底部的固定支架以及安装在固定支架上的灰度传感器，灰度传感器与控制模块连接。与现有技术相比，本技术的有益效果是：(1)通过将喷药架设置成门形结构，且其顶部和两侧均安装有数个喷头，能够实现多方位喷药，更好的适应不同类型植物的喷药，提高装置的实用范围，喷药架下部两侧均安装有稳固架，能够保证喷药架稳定的安装在底盘上，喷药架和稳固架上均开有数个安装孔，能够减轻机器人的整体重量；(2)通过设置识别模块，能够在进行挑选喷药时，识别到作物中的杂草，识别到杂草后将识别信号传递至控制模块，控制模块控制喷头定点喷洒药物，实现挑选除草，并且在对树形作物喷药时，能够利用识别模块通过颜色判断树体患虫病的程度，识别模块发送相应的信号给控制模块，控制模块根据不同的信号，按照程序设定，控制不同数量的喷头开始喷药；(3)通过设置移动行走装置，能够带动机器人自动移动，利用两个步进电机分别带动两个车轮单独运动，实现转弯，使机器人更加灵活，节约人力，步进电机连接有与其匹配的驱动器，驱动器与控制模块连接，能够通过控制模块控制移动行走装置，实现自主导航；(4)通过设置移动行走装置、喷药点检测模块、识别模块和喷药装置，可以在设定的比赛场景中，按照比赛规则，实现机器人的自主导航、精准喷药、变量喷药、多功能喷药、虫病等级判断等功能，完成比赛的各项要求；(5)成本低、操作简便，特别适用于教学和竞赛使用，易于学生进行二次研发和学习使用；(6)具有用于现代温室大棚喷药的应用前景，可以减少农药对喷药者的伤害。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术底盘的结构示意图；图3为本技术喷药架的结构示意图；图4为本技术增压泵的布局示意图；图5为竞赛场地的平面布局示意图；图6为竞赛场地的立体图。图中标记：1-底盘、2-移动行走装置、21-车轮、22-万向轮、23-步进电机、24-驱动器、3-控制模块、31-主控芯片、32-电磁继电控制器、4-喷药点检测模块、5-喷药装置、51-药箱、52-增压泵、6-喷药架、7-喷头、8-识别模块、9-循迹模块、91-固定支架、92-灰度传感器、10-辅助支杆、11-稳固架、12-安装孔、13-引导线、14-设备支撑架、15-喷头连接件、16-防护罩。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述：如图1～图4所示，本实施例提供了门型喷药机器人，包括底盘1、移动行走装置2、控制模块3、喷药点检测模块4、喷药装置5、喷药架6、喷头7、识别模块8、循迹模块9、辅助支杆10、稳固架11、安装孔12、引导线13、设备支撑架14、喷头连接件15和防护罩16。所述底盘1为矩形，且其顶部安装有设备支撑架14，设备支撑架14顶部安装有控制模块3，所述控制模块3包括主控芯片31和电磁继电控制器32，主控芯片31可采用philips芯片、sigmate系列芯片或者telechips系列芯片等常规现有技术，电磁继电控制器32有两个且分别安装在主控芯片31两侧的设备支撑架14上，电磁继电控制器32的信号端与主控芯片31相应的引脚连接，通过主控芯片31控制电磁继电控制器32的打开过关闭。设备支撑架14上通过螺栓安装有与电磁继电控制器32配合的保护罩16，用于保护电磁继电控制器32。所述底盘1顶部安装有喷药装置5，所述喷药装置5包括药箱51和增压泵52，所述药箱51通过螺栓固定安装在设备支撑架14下方的底盘1上，药箱51上开有注液口和出水口，药箱51顶部安装有数个增压泵52，数个增压泵52的进水口分别通过水管与药箱51的出水口连通，数个增压泵52均与电磁继电控制器32电连接，通过主控芯片31控制电磁继电控制器32打开或关闭，从而控制数个增压泵52打开或关闭的时间，进而控制喷药的进程和时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种门型喷药机器人，包括底盘(1)，底盘(1)底部安装有移动行走装置(2)，底盘(1)顶部安装有控制模块(3)、喷药点检测模块(4)、喷药装置(5)和喷药架(6)，喷药点检测模块(4)与控制模块(3)连接，其特征在于：所述喷药架(6)为门形结构，且其竖直安装在底盘(1)后端，喷药架(6)的顶部及两侧均安装有数个喷头(7)，数个喷头(7)均与喷药装置(5)连接，所述底盘(1)两侧均安装有用于识别杂草和树木患虫病的识别模块(8)，识别模块(8)与控制模块(3)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种门型喷药机器人，包括底盘(1)，底盘(1)底部安装有移动行走装置(2)，底盘(1)顶部安装有控制模块(3)、喷药点检测模块(4)、喷药装置(5)和喷药架(6)，喷药点检测模块(4)与控制模块(3)连接，其特征在于：所述喷药架(6)为门形结构，且其竖直安装在底盘(1)后端，喷药架(6)的顶部及两侧均安装有数个喷头(7)，数个喷头(7)均与喷药装置(5)连接，所述底盘(1)两侧均安装有用于识别杂草和树木患虫病的识别模块(8)，识别模块(8)与控制模块(3)连接。


2.根据权利要求1所述的门型喷药机器人，其特征在于：所述喷药架(6)两侧均安装有至少两根用于安装喷头(7)的辅助支杆(10)。


3.根据权利要求1或2所述的门型喷药机器人，其特征在于：所述喷药架(6)两侧均安装有用于稳固喷药架(6)的稳固架(11)，稳固架(11)远离喷药架...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海波，杨智优，易东阳，史颖刚，刘利，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61