一种太阳能智能水面割草机器人制造技术

本发明专利技术涉及一种太阳能智能水面割草机器人，一种太阳能智能水面割草机器人，包括船体，控制模块、太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构；所述太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构分别安装在船体上，所述控制模块安装在船体内部，由传感器模块、驱动模块、割草机构控制模块组成；所述传感器模块连接传感器系统，所述驱动模块连接驱动机构，所述割草机构控制模块与割草机构连接；所述传感器模块分别与驱动模块和割草机构控制模块连接。本发明专利技术利用清洁能源提供动力，代替人工清除打捞作业，提高水体除草作业的工作效率，降低作业成本，保护环境，提高劳动生产率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种太阳能智能水面割草机器人，一种太阳能智能水面割草机器人，包括船体，控制模块、太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构；所述太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构分别安装在船体上，所述控制模块安装在船体内部，由传感器模块、驱动模块、割草机构控制模块组成；所述传感器模块连接传感器系统，所述驱动模块连接驱动机构，所述割草机构控制模块与割草机构连接；所述传感器模块分别与驱动模块和割草机构控制模块连接。本专利技术利用清洁能源提供动力，代替人工清除打捞作业，提高水体除草作业的工作效率，降低作业成本，保护环境，提高劳动生产率。【专利说明】一种太阳能智能水面割草机器人
本专利技术涉及一种割草机器人，尤其是应用在水面割草的太阳能智能水面割草机器人。
技术介绍
割草机器人最早诞生于上世纪五六十年代，受时代的影响，大量的军工技术开始转向民用领域，极大程度地带动了家庭生活的自动化。1997年的OPEX年会上，第一次提出了智能割草机器人的概念，希望在不久的将来用自动运行的智能割草机器人取代传统的割草机。智能割草机器人的研究建立在智能控制领域逐渐发展的基础上，微处理器的研制成功又使得利用小体积、低功耗控制器进行运动控制成为可能，在近二十年里，不同种类的智能割草机器人相继问世，它们大多性能相近，能自主执行割草任务，同时具有定时启动、自动充电等其他辅助功能。太阳能光伏发电作为绿色清洁能源，也已经在割草机器人上得到应用，目前的智能割草机器人主要还是针对陆地草坪、绿地的割草作业，而对于水面割草作业的智能割草机器人极少涉及。近年来，节能和环保作为当今世界的两大主题，已越来越受到人们的高度重视，环境污染问题日趋严重，江河、池塘、灌排渠道内水体富营养化，各种水草迅猛生长，造成水质日趋恶化，污染严重，给人们的生产生活带来了巨大的经济损失。针对这一问题，传统的方法是采用人工清除、打捞，但采用人工清除、打捞作业时间长、成本巨大，而且效率很低，再加上施工污染区环境十分恶劣，工作人员难以适应。当今的水体污染严重，人工除草的效率低下等问题已亟需一种环保的代替人工水面割草作业的智能割草机器人，满足 人们对环境保护，降低成本，提高水体除草工作效率的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的主要是针对人工除草技术的不足，提供一种一种太阳能智能水面割草机器人，代替人工清除打捞作业，提高水体除草作业的工作效率，降低作业成本，保护环境，提高劳动生产率。本专利技术的构思是:以船体作为工作平台，以太阳能发电机构为动力源，驱动两个电机带动船体两侧的行走叶轮转动，驱动船体在水面航行，并由转向装置调整其运行方向，通过在船头安装割草电机，驱动割草刀片自动执行割草任务。在控制部分中，利用传感器系统进行自主路径规划，同时将外部信息反馈给割草机构控制部分、驱动控制部分，控制在割草刀片旋转、行走叶轮同步运转以及运行方向的调整，最终代替人工作业方式，实现自动水面割草作业。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案:一种太阳能智能水面割草机器人，包括船体，控制模块、太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构；所述太阳能发电机构、传感器系统、驱动机构和割草机构分别安装在船体上，所述控制模块安装在船体内部，由传感器模块、驱动模块、割草机构控制模块组成；所述传感器模块连接传感器系统，所述驱动模块连接驱动机构，所述割草机构控制模块与割草机构连接；所述传感器模块分别与驱动模块和割草机构控制模块连接。所述太阳能发电机构由蓄电池，太阳能电池板、第一太阳能电池板阵列、第二太阳能电池板阵列组成；所述蓄电池固定在船体后部的甲板上，所述太阳能电池板固定在船体中部的甲板上，所述第一太阳能电池板阵列和第二太阳能电池板阵列固定在太阳能电池板上，并经导线连接蓄电池。所述传感器系统由第一超声波传感器、第二超声波传感器、第三超声波传感器、第四超声波传感器、第五超声波传感器、第六超声波传感器、第七超声波传感器、第八超声波传感器，第一碰撞传感器、第二碰撞传感器、第三碰撞传感器，第一红外传感器、第二红外传感器、第三红外传感器组成；所述船体船头安装所述第一超声波传感器、第二超声波传感器、第一碰撞传感器、第一红外传感器，所述船体船头一侧安装所述安装第三超声波传感器、第四超声波传感器、第七超声波传感器、第二碰撞传感器、第二红外传感器；所述船体船头另一侧安装所述第五超声波传感器、第六超声波传感器、第八超声波传感器、第三碰撞传感器、第三红外传感器；各个传感器接受外界信号反馈至所述控制模块中的传感器模块。所述驱动机构由第一电机、第二电机、第一行走叶轮、第二行走叶轮、第一旋转编码器、第二旋转编码器及转向器组成；所述第一电机、第二电机分别安装于船体两侧，所述第一电机的输出轴连接并驱动第一行走叶轮，所述第二电机的输出轴连接并驱动第二行走叶轮，所述第一旋转编码器安装在第一行走叶轮内侧，所述第二旋转编码器安装在第二行走叶轮内侧，两个旋转编码器将两个行走叶轮的的速差比反馈至所述控制模块中的驱动模块，控制所述所述第一电机、第二电机同步运转；所述转向器固定于船体尾端，受所述传感器模块、驱动模块共同作用，调整所述船体运动方向。所述割草机构由第三旋转编码器、割草电机、缸套、电机支撑板、刀盘及第一割草刀片、第二割草刀片组成；所述割草电机与缸套过盈配合，缸套上端与甲板固定，下端与电机支撑板固定，安装在船体内部，割草电机输出轴与刀盘过盈连接，刀盘上固定第一割草刀片和第二割草刀片，所述割草电机顶端设置有第三旋转编码器，由所述割草机构控制模块接收传感器模块的反馈信号，由第三旋转编码器控制所述割草电机的运转。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点: 本专利技术割草机器人充分利用太阳能作为清洁能源使用，保护环境；具有的自主水面除草功能，可代替人工操作，降低劳动力成本，提高了水面除草的工作效率。【专利附图】【附图说明】图1为太阳能水面割草机器人主视图。图2为太阳能水面割草机器人俯视图。图3为太阳能水面割草机器人右视图。图4为太阳能水面割草机器人控制系统结构图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的优选实施例作进一步的说明。如图1至图4所示，一种太阳能智能水面割草机器人，包括船体2，还包括控制模块13、太阳能发电机构36、传感器系统37、驱动机构38和割草机构39 ;所述太阳能发电机构36、传感器系统37、驱动机构38和割草机构39分别安装在船体2上，所述控制模块13安装在船体2内部，由传感器模块40、驱动模块41、割草机构控制模块42组成；所述传感器模块40连接传感器系统37，所述驱动模块41连接驱动机构38，所述割草机构控制模块42与割草机构39连接；所述传感器模块40分别与驱动模块41和割草机构控制模块42连接。所述太阳能发电机构36由蓄电池1，太阳能电池板12、第一太阳能电池板阵列31、第二太阳能电池板阵列32组成；所述蓄电池I固定在船体2后部的甲板4上，所述太阳能电池板12固定在船体2中部的甲板4上，所述第一太阳能电池板阵列31和第二太阳能电池板阵列32固定在太阳能电池板12上，并经导线连接蓄电池I。所述传感器系统37由第一超声波传感器20、第二超声波传感器23、第三超声波传感器17、第四超声波传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢少荣，吴鹏，罗均，李庆梅，陈继清，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：