自动避让牛粪收集控制系统技术方案

一种自动避让牛粪收集控制系统，配装在牛粪收集装置的机械部分，用于控制牛粪收集装置的机械部分；自动避让牛粪收集控制系统包括人工智能控制子系统、第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器、第三串口线接口转换器、PLC控制器、车载电机驱动器、超声波测距模块、行走电机、第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器、传感器组件、第一除粪装置电机驱动器、第二除粪装置电机驱动器、卸载电机、提升电机、刮板电机、卷轴电机和行程开关组件，人工智能控制子系统分别与第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器和第三串口线接口转换器连接；采用本发明专利技术实现了牛粪的智能收集，减少了劳动强度，提高了工作效率。

【技术实现步骤摘要】
自动避让牛粪收集控制系统
：本专利技术涉及养殖用机械设备
，特别涉及一种自动避让牛粪收集控制系统。
技术介绍
：随着我国牛养殖业的规模、产能的增大，养殖肉牛、奶牛的养殖户增多，养殖工作中对于养殖场牛粪的清理已成为饲养人员最大的工作负担。目前，牛粪清理主要分为人工清粪和机械清粪等方式，其中：人工清粪就是人工使用铁锹、推铲及铲扫帚等等工具，将粪便清扫成堆，然后使用人力装车并运走。这种方式是小规模牛场普遍采用的这样粪便方法，其缺点是工作人员的劳动强度大、费时费力，而且环境差，工作效率低。现有技术中，很多养殖企业采用装载机清理牛粪，装载机清理牛粪灵活性比较差，主要需要人工进行控制，且不能满足短周期的清理需求，不适合每天或者隔一天等短周期的方式机械式清理牛粪。
技术实现思路
：有鉴于此，有必要提供一种自动避让牛粪收集控制系统。一种自动避让牛粪收集控制系统，配装在牛粪收集装置的机械部分，用于控制牛粪收集装置的机械部分；自动避让牛粪收集控制系统包括人工智能控制子系统、第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器、第三串口线接口转换器、PLC控制器、车载电机驱动器、超声波测距模块、行走电机、第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器、传感器组件、第一除粪装置电机驱动器、第二除粪装置电机驱动器、卸载电机、提升电机、刮板电机、卷轴电机和行程开关组件，人工智能控制子系统分别与第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器和第三串口线接口转换器连接；第一串口线接口转换器与车载电机驱动器连接，车载电机驱动器与行走电机连接，行走电机配装在行走机构的行走轮上，第二串口线接口转换器与PLC控制器连接，第三串口线接口转换器与超声波测距模块连接，超声波测距模块配装在机身上，超声波测距模块用于测量自动避让牛粪收集机器人机械本体距离障碍物的距离；PLC控制器分别与第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器连接；第一端口扩展器与传感器组件同步连接，第二端口扩展器分别与第一除粪装置电机驱动器和第二除粪装置电机驱动器连接，第三端口扩展器与行程开关组件连接，行程开关组件用于限定翻斗机构的移动位置；第一除粪装置电机驱动器分别与卸载电机和提升电机连接，卸载电机配装在翻斗机构的下方，提升电机配装在提升机构上，第二除粪装置电机驱动器分别与刮板电机和卷轴电机连接，刮板电机配装在提升机构上，提升机构上配装传输刮板，刮板电机控制传输刮板的传动，卷轴电机配装在卷收机构上，控制卷收机构的传动。优选的，自动避让牛粪收集控制系统还包括第四端口扩展器和液晶显示屏，PLC控制器与第四端口扩展器通信连接，第四端口扩展器与液晶显示屏连接。优选的，行走电机包括左行走轮电机和右行走轮电机，左行走轮电机配装在行走机构的左行走轮上，右行走轮电机配装在行走机构的右行走轮上。优选的，行程开关组件包括翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关，翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关分别与第三端口扩展器连接，翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关配装在机身上，位于翻斗机构的下方。优选的，传感器组件包括电压电流能耗检测器、箱体温度传感器、箱体湿度传感器、硫化氢检测器、红外传感器、pm2.5传感器、氨气传感器、环境湿度传感器和环境温度传感器，箱体温度传感器、箱体湿度传感器、硫化氢检测器、红外传感器、pm2.5传感器、氨气传感器、环境湿度传感器和环境温度传感器配装在机身上，自动避让牛粪收集控制系统还包括可充放电电池，可充放电电池配装在机身上，电压电流能耗检测器与可充放电电池连接。优选的，人工智能控制子系统包括人工智能运算器、无线USB接口、USB接口、第一USB-TTL转换器、第二USB-TTL转换器、第三USB-TTL转换器、第四USB-TTL转换器、第五USB-TTL转换器、遥控手柄、ZED双目相机、激光雷达测距仪、GPS定位模块、陀螺仪传感器、操作输入终端和室内定位模块，人工智能运算器分别与无线USB接口、USB接口、第一USB-TTL转换器、第二USB-TTL转换器、第三USB-TTL转换器、第四USB-TTL转换器和第五USB-TTL转换器连接，无线USB接口与遥控手柄通信连接，USB接口与ZED双目相机连接，第一USB-TTL转换器与激光雷达测距仪连接，第二USB-TTL转换器与GPS定位模块连接，第三USB-TTL转换器与陀螺仪传感器连接，第四USB-TTL转换器与操作输入终端连接，第五USB-TTL转换器与室内定位模块连接。优选的，人工智能控制子系统还包括远程监控模块，远程监控模块包括个人计算机、手机APP、云平台和多比网关，多比网关通过以太网和MQTT通信协议与人工智能运算器通信，云平台与多比网关通信，个人计算机和手机APP与云平台通信连接。优选的，人工智能控制子系统还包括语音服务模块，语音服务模块通过TCP/IP协议与人工智能运算器通信；电压电流能耗检测器包括电压传感器和电流传感器。优选的，PLC控制器的控制芯片包括COM引脚、AD0引脚、AD1引脚、AD2引脚、AD3引脚、AD4引脚、AD5引脚、AD6引脚、AD7引脚、AD8引脚、AD9引脚、X0引脚、X1引脚、X2引脚、X3引脚、485A-1引脚、485B-1引脚、24V引脚、0V引脚、COM引脚、COM0引脚、Y0引脚、Y1引脚、Y2引脚、Y3引脚、Y4引脚、Y5引脚、Y6引脚、Y7引脚、Y8引脚、Y9引脚、Y10引脚和Y11引脚，AD0引脚、AD1引脚、AD2引脚、AD3引脚、AD4引脚、AD5引脚、AD6引脚、AD7引脚、AD8引脚和AD9引脚分别与电压传感器、电流传感器、箱体温度传感器、箱体湿度传感器、硫化氢检测器、红外传感器、pm2.5传感器、氨气传感器、环境温度传感器和环境湿度传感器连接，X0引脚、X1引脚、X2引脚和X3引脚分别与翻斗上行程开关、翻斗下行程开关、翻斗前行程开关和翻斗后行程开关连接；Y0引脚与PWM-0端连接，PWM-0端用于向卷轴电机发送PWM信号，Y1引脚与PWM-1端连接，PWM-1端用于向刮板电机发送PWM信号，Y2引脚与PWM-2端连接，PWM-2端用于向卸载电机发送PWM信号，Y3引脚与PWM-3端连接，PWM-3端用于向提升电机发送PWM信号；Y4引脚与EN-0端连接，EN-0端用于向卷轴电机发送使能信号，Y5引脚与F/R-0端连接，F/R-0端用于向卷轴电机发送正反转信号，Y6引脚与EN-1端连接，EN-1端用于向刮板电机发送使能信号，Y7引脚与F/R-1端连接，F/R-1端用于向刮板电机发送正反转信号，Y8引脚与EN-2端连接，EN-2端用于向卸载电机发送使能信号，Y9引脚与F/R-2端连接，F/R-2端用于向卸载电机发送正反转信号，Y10引脚与EN-3端连接，EN-3端用于向提升电机发送使能信号，Y11引脚与F/R-3端连接，F/R-3端用于向提升电机发送正反转信号。采用本专利技术提供的控制系统，进行牛粪的自动清本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动避让牛粪收集控制系统，配装在牛粪收集装置的机械部分，用于控制牛粪收集装置的机械部分；其特征在于：自动避让牛粪收集控制系统包括人工智能控制子系统、第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器、第三串口线接口转换器、PLC控制器、车载电机驱动器、超声波测距模块、行走电机、第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器、传感器组件、第一除粪装置电机驱动器、第二除粪装置电机驱动器、卸载电机、提升电机、刮板电机、卷轴电机和行程开关组件，人工智能控制子系统分别与第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器和第三串口线接口转换器连接；/n第一串口线接口转换器与车载电机驱动器连接，车载电机驱动器与行走电机连接，行走电机配装在行走机构的行走轮上，第二串口线接口转换器与PLC控制器连接，第三串口线接口转换器与超声波测距模块连接，超声波测距模块配装在机身上，超声波测距模块用于测量自动避让牛粪收集机器人机械本体距离障碍物的距离；/nPLC控制器分别与第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器连接；/n第一端口扩展器与传感器组件同步连接，第二端口扩展器分别与第一除粪装置电机驱动器和第二除粪装置电机驱动器连接，第三端口扩展器与行程开关组件连接，行程开关组件用于限定翻斗机构的移动位置；/n第一除粪装置电机驱动器分别与卸载电机和提升电机连接，卸载电机配装在翻斗机构的下方，提升电机配装在提升机构上，第二除粪装置电机驱动器分别与刮板电机和卷轴电机连接，刮板电机配装在提升机构上，提升机构上配装传输刮板，刮板电机控制传输刮板的传动，卷轴电机配装在卷收机构上，控制卷收机构的传动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自动避让牛粪收集控制系统，配装在牛粪收集装置的机械部分，用于控制牛粪收集装置的机械部分；其特征在于：自动避让牛粪收集控制系统包括人工智能控制子系统、第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器、第三串口线接口转换器、PLC控制器、车载电机驱动器、超声波测距模块、行走电机、第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器、传感器组件、第一除粪装置电机驱动器、第二除粪装置电机驱动器、卸载电机、提升电机、刮板电机、卷轴电机和行程开关组件，人工智能控制子系统分别与第一串口线接口转换器、第二串口线接口转换器和第三串口线接口转换器连接；
第一串口线接口转换器与车载电机驱动器连接，车载电机驱动器与行走电机连接，行走电机配装在行走机构的行走轮上，第二串口线接口转换器与PLC控制器连接，第三串口线接口转换器与超声波测距模块连接，超声波测距模块配装在机身上，超声波测距模块用于测量自动避让牛粪收集机器人机械本体距离障碍物的距离；
PLC控制器分别与第一端口扩展器、第二端口扩展器、第三端口扩展器连接；
第一端口扩展器与传感器组件同步连接，第二端口扩展器分别与第一除粪装置电机驱动器和第二除粪装置电机驱动器连接，第三端口扩展器与行程开关组件连接，行程开关组件用于限定翻斗机构的移动位置；
第一除粪装置电机驱动器分别与卸载电机和提升电机连接，卸载电机配装在翻斗机构的下方，提升电机配装在提升机构上，第二除粪装置电机驱动器分别与刮板电机和卷轴电机连接，刮板电机配装在提升机构上，提升机构上配装传输刮板，刮板电机控制传输刮板的传动，卷轴电机配装在卷收机构上，控制卷收机构的传动。


2.如权利要求1所述的自动避让牛粪收集控制系统，其特征在于：自动避让牛粪收集控制系统还包括第四端口扩展器和液晶显示屏，PLC控制器与第四端口扩展器通信连接，第四端口扩展器与液晶显示屏连接。


3.如权利要求2所述的自动避让牛粪收集控制系统，其特征在于：行走电机包括左行走轮电机和右行走轮电机，左行走轮电机配装在行走机构的左行走轮上，右行走轮电机配装在行走机构的右行走轮上。


4.如权利要求3所述的自动避让牛粪收集控制系统，其特征在于：行程开关组件包括翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关，翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关分别与第三端口扩展器连接，翻斗前行程开关、翻斗后行程开关、翻斗上行程开关和翻斗下行程开关配装在机身上，位于翻斗机构的下方。


5.如权利要求4所述的自动避让牛粪收集控制系统，其特征在于：传感器组件包括电压电流能耗检测器、箱体温度传感器、箱体湿度传感器、硫化氢检测器、红外传感器、pm2.5传感器、氨气传感器、环境湿度传感器和环境温度传感器，箱体温度传感器、箱体湿度传感器、硫化氢检测器、红外传感器、pm2.5传感器、氨气传感器、环境湿度传感器和环境温度传感器配装在机身上，自动避让牛粪收集控制系统还包括可充放电电池，可充放电电池配装在机身上，电压电流能耗检测器与可充放电电池连接。


6.如权利要求5所述的自动避让牛粪收集控制系统，其特征在于：人工智能控制子系统包括人工智能运算器、无线USB接口、USB接口、第一USB-TTL转换器、第二USB-TTL转换器、第三USB-TTL转换器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘大铭，车进，李峰，韩玉兰，康彩，李春树，刘平，王红艳，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64