一种猪场粪道清洗机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及猪场粪道清洗机器，尤其涉及一种猪场粪道清洗机器人控制系统。包括控制器、伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、摄像头、无线数传图传发送模块、无线数传图传接收模块与锂电池；伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、无线数传图传发送模块均与控制器相连接，控制器由锂电池供电。机器人在粪道内自动行走，避障传感器用于障碍物检测，水平舵机和俯仰用于控制高压水喷头进行全方位无死角冲洗，摄像头可将实时图像数据上传到与手机相连接的无线图传数传接收模块，可实时观察粪道内的清洗情况。测距传感器用于在狭小空间的路线循迹，清洗完成后自动回到原点，实现猪场粪道全自动清洗。

【技术实现步骤摘要】
一种猪场粪道清洗机器人控制系统
本技术涉及猪场粪道清洗机器，尤其涉及一种猪场粪道清洗机器人控制系统。
技术介绍
规模化养猪，环境控制是关键。我们知道现在猪病产生的主要原因就是猪场卫生条件差，要想养好猪，每天都要保持猪舍的清洁，尤其是在炎热的夏天，如果一天不清理猪粪尿，猪舍内的氨气就会严重超标，导致猪只流眼泪、咳嗽，引起猪呼吸道疾病，增加养猪成本，因此，生猪养殖一定要搞好猪场卫生。但是，目前大型猪场的产仔舍的水泡粪道通常都采用人工清粪。粪道的高度一般在70至90公分，长度一般15m，并且地面附着5公分的水泡粪。人工下到粪道清粪，需要长时间弯腰拖拽高压水管向四周冲洗，就会有工作环境差，劳动强度大，工作效率低等弊端，而且由于猪粪的长时间水泡在人工拔掉露粪塞后会从下粪口冒出毒气致人中毒甚至死亡。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供一种猪场粪道清洗机器人控制系统。实现猪场粪道全自动清洗，整个清洗过程中不需要工作人员进入到粪道中，避免了工作人员在粪道进行清洗消毒作业所产生的风险，保证了工作人员的人身安全和良好的工作体验。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种猪场粪道清洗机器人控制系统，包括控制器、伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、摄像头、无线数传图传发送模块、无线数传图传接收模块与锂电池；伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、无线数传图传发送模块均与控制器相连接，控制器由锂电池供电。控制器通过控制伺服电机转动速度来控制机器人的行走路线，根据接收避障传感器的数据来控制机器人继续行走还是停止；控制器控制水平舵机和俯仰舵机完成粪道内的全方位清洗，测距传感器将距离参数传给控制器，控制器根据距离偏差调整左右两个伺服电机的转动速度实现路线的精确控制。摄像头与无线数传图传发送模块连接，无线数传图传接收模块接收无线数传图传发送模块的数据；摄像头的图像数据与控制器的上传数据通过无线数传图传发送模块发送到无线数传图传接收模块，此时无线接收模块通过数据线连接手机的app，用于显示粪道内的实时图像与机器人的状态参数。所述控制器为单片机控制器，包括主控MCU、CAN接口电路、数字输入接口电路、PWM输出接口电路、RS485接口电路、SBUS接口电路与电源电路，CAN接口电路、数字输入接口电路、PWM输出接口电路、RS485接口电路、SBUS接口电路、电源电路均与主控MCU连接。CAN接口电路由TJA1050芯片组成，输入端与两个走行电机的驱动接口相连接；数字输入接口电路由74HC245芯片组成，输入端与两个避障传感器相连接；PWM输出接口电路由74HC245芯片组成，输入端与水平舵机和俯仰舵机相连接；RS485接口电路由MAX485芯片组成，输入端与两个测距传感器相连接；RS232接口电路由SP232芯片组成，输入端与无线数传图传模块相连接；SBUS接口电路由74LVC2G240芯片组成，输入端与无线数传图传发送模块相连接；电源电路由URB_YMD_15WR3以及AMS1117-3.3V芯片组成，输入端与锂电池相连接。所述伺服电机与机器人走行机构的驱动轮相连，并带动驱动轮旋转，进而带动机器人行走。所述水平舵机与机器人喷水机构的旋转支撑机构相连，带动喷头水平旋转；所述俯仰舵机与机器人喷水机构的俯仰机构相连，带动喷头做俯仰运动。所述避障传感器安装在机器人机体的前后两端。所述测距传感器安装在机器人机体的侧面。所述摄像头安装在机器人机体前方上盖上。所述无线数传图传发送模块安装于机器人机体内部。所述无线数传图传收发模块为手持设备。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、本技术机器人在粪道内自动行走，水平舵机和俯仰用于控制高压水喷头进行全方位无死角冲洗，避免了工作人员在粪道进行清洗消毒作业所产生的风险，保证了工作人员的安全和工作体验。2、本技术设有避障传感器与测距传感器，避障传感器用于障碍物检测，采用测距传感器循迹路线，用于在狭小空间的路线循迹，清洗完成后自动回到原点，避障传感器与测距传感器使机器人在粪道这种恶劣环境下不受水和污渍干扰，成本低可靠性高。3、本技术设有摄像头，采用无线数传图传一体收发模块将摄像头采集的粪道实时图像以及机器人状态数据，上传到手机APP端，显示粪道内的实时图像与机器人的状态参数，手机APP端可实时观察粪道内的清洗情况。本技术不需要工作人员进入到粪道中，按下机器人电源开关，机器人在粪道内自动行走，避障传感器用于障碍物检测，水平舵机和俯仰用于控制高压水喷头进行全方位无死角冲洗，摄像头可将实时图像数据上传到与手机相连接的无线图传数传接收模块，手机APP端可实时观察粪道内的清洗情况。测距传感器用于在狭小空间的路线循迹，清洗完成后自动回到原点。避免了工作人员在粪道进行清洗消毒作业所产生的风险，保证了工作人员的安全和工作体验。附图说明图1为本技术的电路结构示意图；图2为本技术的布置立体结构示意图；图3为本技术的布置结构示意主视图；图4为本技术的控制器主控MCU电路结构图；图5为本技术的控制器CAN接口电路结构图；图6为本技术的控制器数字输入接口电路和PWM输出接口电路结构图；图7为本技术的控制器RS485接口电路结构图；图8为本技术的控制器RS232接口电路结构图；图9为本技术的控制器SBUS接口电路结构图；图10为本技术的控制器5V电源电路结构图；图11为本技术的控制器3.3V电源电路结构图。图中：1-机体2-驱动轮3-履带4-高压喷头5-红外避障传感器6-测距传感器，10-锂电池11-摄像头12-旋转支撑机构13-俯仰机构14-高压水管具体实施方式下面对本技术的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本技术的范围：实施例：如图1-3所示，本技术控制系统包括：控制器、伺服电机、红外避障传感器5、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器6、摄像头11、无线数传图传发送模块、无线数传图传接收模块、锂电池10。红外避障传感器5可以选择E18系列，红外避障传感器5安装在机器人机体1的前后两端，测距传感器6可以选择ks系列，测距传感器6安装在机器人机体1的侧面，摄像头11可选择三体摄像头，摄像头11安装在机器人机体1前方上盖上。无线数传图传发送模块安装于机器人机体1内部，无线数传图传收发模块为手持设备。如图2、图3所示，一种猪场粪道清洗机器人包括行走机构、喷水机构与机体1，行走机构为双履带式结构，驱动轮2安装在机体1两侧，履带3安装在驱动轮2上，伺服电机与驱动轮2相连，并带动驱动轮2旋转，进而带动机器人行走。喷水机构包括旋转支撑机构12、俯仰机构13与高压喷头4，旋转支撑机构12固定在机体1上，俯仰机构13固接在旋转支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种猪场粪道清洗机器人控制系统，其特征在于：包括控制器、伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、摄像头、无线数传图传发送模块、无线数传图传接收模块与锂电池；伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、无线数传图传发送模块均与控制器相连接，控制器由锂电池供电；/n控制器通过控制伺服电机转动速度来控制机器人的行走路线，根据接收避障传感器的数据来控制机器人继续行走还是停止；控制器控制水平舵机和俯仰舵机完成粪道内的全方位清洗，测距传感器将距离参数传给控制器，控制器根据距离偏差调整左右两个伺服电机的转动速度实现路线的精确控制；/n摄像头与无线数传图传发送模块连接，无线数传图传接收模块接收无线数传图传发送模块的数据；摄像头的图像数据与控制器的上传数据通过无线数传图传发送模块发送到无线数传图传接收模块，此时无线接收模块通过数据线连接手机的app，用于显示粪道内的实时图像与机器人的状态参数。/n

【技术特征摘要】
1.一种猪场粪道清洗机器人控制系统，其特征在于：包括控制器、伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、摄像头、无线数传图传发送模块、无线数传图传接收模块与锂电池；伺服电机、避障传感器、水平舵机、俯仰舵机、测距传感器、无线数传图传发送模块均与控制器相连接，控制器由锂电池供电；
控制器通过控制伺服电机转动速度来控制机器人的行走路线，根据接收避障传感器的数据来控制机器人继续行走还是停止；控制器控制水平舵机和俯仰舵机完成粪道内的全方位清洗，测距传感器将距离参数传给控制器，控制器根据距离偏差调整左右两个伺服电机的转动速度实现路线的精确控制；
摄像头与无线数传图传发送模块连接，无线数传图传接收模块接收无线数传图传发送模块的数据；摄像头的图像数据与控制器的上传数据通过无线数传图传发送模块发送到无线数传图传接收模块，此时无线接收模块通过数据线连接手机的app，用于显示粪道内的实时图像与机器人的状态参数。


2.根据权利要求1所述的一种猪场粪道清洗机器人控制系统，其特征在于：所述控制器为单片机控制器，包括主控MCU、CAN接口电路、数字输入接口电路、PWM输出接口电路、RS485接口电路、SBUS接口电路与电源电路，CAN接口电路、数字输入接口电路、PWM输出接口电路、RS485接口电路、SBUS接口电路、电源电路均与主控MCU连接；
CAN接口电路由TJA1050芯片组成，输入端与两个走行电机的驱动接口相连接；数字输入接口电路由74HC245芯片组成，输入端与两个避障传感器相连接；PWM输出接口电路由74HC245芯片组成，输入端与水平舵机...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海，李远伟，钟佳朋，蒋明，孙启东，
申请(专利权)人：鞍山极致创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21