一种果园智能机器人制造技术

本发明专利技术公开一种果园智能机器人，农业机械领域，包括控制器、接收器、避障系统、动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置，所述接收器和避障系统与控制器连接，所述控制器与动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置连接，所述接收器还与外部遥控器无线连接，通过在设计中采用PWM控制H桥驱动机器人电机，能使电机功率充足，损耗小。用单片机、传感器技术控制机器人的避障和液位、水位报警，采用网络通讯功能实现洒水、喷药、施肥自动果园管理。洒水、喷药和施肥三大主功能采用同一个喷水管和喷水口，设置机械装置使得洒水、喷药和施肥同时最多只有一个能流通，避免了干涉扰乱的问题。避免了干涉扰乱的问题。避免了干涉扰乱的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种果园智能机器人


[0001]本专利技术涉及农业机械领域，具体涉及一种果园智能机器人。

技术介绍

[0002]农业机器人的出现和应用，极大的改变了传统耕作模式，提高农业机械智能化程度，不仅能够提高效率。还能减少季节性和品种性的制约，现有的智能机器人操控性比较差，而且功能比较单一，增加功能则需要考虑干涉的问题。例如在喷药的同时洒水，容易导致药性流失等等。
[0003]瞄准现有农业机器人功能单一，智能程度低,这两点设计出一款多功能、智能化操作性强，体积小成本低的智能果园机器人。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种果园智能机器人，通过在设计中采用PWM控制H桥驱动机器人电机，其优点是PWM输入信号的占空比与电源电压VM的乘积为等效平均施加电压，能使电机功率充足，损耗小，快速实现电机正传——停止——反转——停止的变化过程。用单片机、传感器技术控制机器人的避障和液位、水位报警，采用网络通讯功能实现洒水、喷药、施肥自动果园管理。洒水、喷药和施肥三大主功能采用同一个喷水管和喷水口，设置机械装置使得洒水、喷药和施肥同时最多只有一个能流通，避免了干涉扰乱的问题。
[0005]一种果园智能机器人，其特征在于，包括控制器、接收器、避障系统、动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置，所述接收器和避障系统与控制器连接，所述控制器与动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置连接，所述接收器还与外部遥控器无线连接；
[0006]上述智能机器人的遥控方法为：
[0007]首先，所述遥控器发出指令信号后通过编码电路SC2262进行8位4态编码，组成Z地址和数据D位从17脚输出；
[0008]然后，输出的编码信号经过三极管Q1和三极管Q2进行功率放大后通过天线发射；
[0009]再然后，接收器接收到天线发射的高频ASK数据D位信号后，经过SYN531R组成的集成接收机电路分频解调、脉宽调制，并将处理好的信号经过解码处理后传送给控制器；
[0010]最后，控制器经过总线通讯和内部信号处理，将各项数据变成数字信号用于控制动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置。
[0011]优选的，改变编码电路SC2262中的OSC1引脚和OSC2引脚之间的电阻R5的阻值，能够调节电路的震荡频率。
[0012]优选的，所述接收器主电路是由SYN531R组成的集成接收机电路，工作频率在300MHZ—400MHZ之间，接收灵敏度
‑
109dBm，所述控制器为STC11F04单片机，所述避障系统采用型号为HC—SRF05的超声波测距模块。
[0013]优选的，所述水装置包括水箱、水泵和洒水管，所述喷药装置包括药水箱、水泵和药水管，所述施肥装置包括肥水箱、水泵和肥水管，所述洒水管、药水管和肥水管通过切换
连接盘与喷水管连接。
[0014]优选的，所述连接盘外圈设有外厚边，所述连接盘上设有一个连通口，所述连接盘与摩擦轮连接，所述摩擦轮连接在切换电机的输出轴上，所述洒水管、药水管和肥水管上各设有一个电磁锁，所述外厚边上设有一个与电磁锁相配合的锁孔。
[0015]优选的，所述电磁锁内设有锁杆，所述锁杆滑动连接在电磁线圈中，且锁杆的内端固定连接有金属盘，所述金属盘与电磁线圈之间连接有弹簧。
[0016]优选的，智能机器人内还设有电源模块，所述电源模块包括锂电池和太阳能电池板，所述太阳能电池板与锂电池连接，所述锂电池通过稳压源为整个智能机器人供电。
[0017]优选的，所述洒水箱、药水箱和肥水箱都设有液位传感器，液位传感器与控制器连接，控制器还与报警器连接。
[0018]本专利技术的优点在于：通过在设计中采用PWM控制H桥驱动机器人电机，其优点是PWM输入信号的占空比与电源电压VM的乘积为等效平均施加电压，能使电机功率充足，损耗小，快速实现电机正传——停止——反转——停止的变化过程。用单片机、传感器技术控制机器人的避障和液位、水位报警，采用网络通讯功能实现洒水、喷药、施肥自动果园管理。洒水、喷药和施肥三大主功能采用同一个喷水管和喷水口，设置机械装置使得洒水、喷药和施肥同时最多只有一个能流通，避免了干涉扰乱的问题。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的系统结构示意图；
[0020]图2为本专利技术中遥控器的原理示意图；
[0021]图3为本专利技术中接收机的原理示意图；
[0022]图4为本专利技术的解码原理示意图；
[0023]图5为本专利技术的电源原理示意图；
[0024]图6为本专利技术装置中洒水、喷药和施肥管路与喷水管的连接结构示意图；
[0025]图7为本专利技术装置中切换连接盘部分的结构示意图；
[0026]图8为本专利技术装置中电磁锁的结构示意图；
[0027]图9为本专利技术的工作流程图；
[0028]其中，101、切换连接盘，102、洒水管，103、药水管，104、肥水管，105、喷水管，106、电磁锁，107、切换电机，108、摩擦轮，111、外厚边，112、连通口，113、锁孔，114、锁杆，115、金属盘，116、电磁线圈，117、弹簧。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。
[0030]如图1至图9所示，本专利技术包括控制器、接收器、避障系统、动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置，所述接收器和避障系统与控制器连接，所述控制器与动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置连接，所述接收器还与外部遥控器无线连接；
[0031]机器人遥控器发出运行、关闭报警、喷药、施肥等信号通过编码电路SC2262进行8位4态编码组成Z地址和数据D位从17脚(Dout)输出给三极管Q1、Q2对管功率放大通过天线
发射，改变OSC1—OSC2之间电阻R5的阻值可调节电路的震荡频率如(图1)所示：
[0032]由SYN531R组成的集成接收机电路，工作频率在300MHZ——400MHZ之间，接收灵敏度
‑
109dBm。当接收到天线发射的高频ASK数据D位信号经过SYN531R组成的集成接收机电路如(图2)所示。内部接收分频解调、脉宽调制后的信号经过解码处理由物联网网络传送给单片机11F04。再经过单片机总线通讯和内部信号处理各项数据变成数字信号控制机器人通过网络传输听从遥控器操作完成果园作业系统流程图如(图3)所示。
[0033]其中，为了防止洒水、喷药和施肥操作互相干涉，甚至同时进行。设置了相应的机械结构避免，具体的所述洒水装置包括水箱、水泵和洒水管102，所述喷药装置包括药水箱、水泵和药水管103，所述施肥装置包括肥水箱、水泵和肥水管104，所述洒水管102、药水管103和肥水管104通过切换连接盘101与喷水管105连接。所述连接盘101外圈设有外厚边111，所述连接盘101上设有一个连通口112，所述连接盘101与摩擦轮108连接，所述摩擦轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种果园智能机器人，其特征在于，包括控制器、接收器、避障系统、动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置，所述接收器和避障系统与控制器连接，所述控制器与动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置连接，所述接收器还与外部遥控器无线连接；上述智能机器人的遥控方法为：首先，所述遥控器发出指令信号后通过编码电路SC2262进行8位4态编码，组成Z地址和数据D位从17脚输出；然后，输出的编码信号经过三极管Q1和三极管Q2进行功率放大后通过天线发射；再然后，接收器接收到天线发射的高频ASK数据D位信号后，经过SYN531R组成的集成接收机电路分频解调、脉宽调制，并将处理好的信号经过解码处理后传送给控制器；最后，控制器经过总线通讯和内部信号处理，将各项数据变成数字信号用于控制动力系统、洒水装置、喷药装置和施肥装置。2.根据权利要求1所述的一种果园智能机器人，其特征在于：改变编码电路SC2262中的OSC1引脚和OSC2引脚之间的电阻R5的阻值，能够调节电路的震荡频率。3.根据权利要求1所述的一种果园智能机器人，其特征在于：所述接收器主电路是由SYN531R组成的集成接收机电路，工作频率在300MHZ—400MHZ之间，接收灵敏度
‑
109dBm，所述控制器为STC11F04单片机，所述避障系统采用型号为HC—SRF05的超声波测距模块。4.根据权利要求1所述的一种果园智能机器人，其特征在于：所述水装置包括水箱、水泵和...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆华，穆子豪，
申请(专利权)人：南通理工学院，
类型：发明
国别省市：