[實用新型]應用于中國機器人大賽的節(jié)水灌溉機器人

有效

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• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN210987490U
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 李治文;石鑫東;彭永鑫;史穎剛;劉利
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01G25/02
• 分類號: A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 青島智地領創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 肖峰

本實用新型公開了一種應用于中國機器人大賽的節(jié)水灌溉機器人，包括：底盤、行走模塊、自平衡調節(jié)裝置、噴灌模塊和控制模塊，所述底盤的下部面安裝有行走模塊，用于帶動機器人移動，底盤的上部面安裝有自平衡調節(jié)裝置，噴灌模塊安裝在自平衡調節(jié)裝置上，所述自平衡調節(jié)裝置用于調節(jié)噴灌模塊處于水平狀態(tài)，所述控制模塊安裝在自平衡調節(jié)裝置上，分別與行走模塊、自平衡調節(jié)裝置和噴灌模塊相連。該節(jié)水灌溉機器人制造成本低，操作簡單，可以在設定的比賽場景，按照比賽規(guī)則，實現(xiàn)機器人的自主導航、目標識別、自平衡調節(jié)和自動灌溉，同時易于進行二次研發(fā)和學習使用，為中國農業(yè)機器人的研究開發(fā)提供理論基礎和實驗依據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及農業(yè)機械技術領域，具體的涉及一種灌溉機器人，更為具體的涉及一種應用于中國機器人大賽的節(jié)水灌溉機器人。

背景技術

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，農業(yè)機械化、智能化程度的不斷提高，使用機器人代替人工已經成為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的趨勢。中國是農業(yè)大國，果樹或者其他農作物生產中需要定期澆灌，來改善農作物的品質，提高產量。現(xiàn)有的澆灌方式大多采用人工或者抽水機的方式，勞動強度大、工作效率低、人工成本高，而且存在嚴重浪費水的情況，因此研究開發(fā)農業(yè)機器人特別是節(jié)水灌溉機器人具有重要意義。

中國機器人大賽的宗旨是通過組織機器人比賽和技術研討，讓更多的青少年學生了解機器人，喜愛機器人，向他們普及現(xiàn)代科學知識，為我國的機器人事業(yè)培養(yǎng)更多的優(yōu)秀人才。同時通過機器人比賽和技術研討，也為推動和促進機器人與自動化技術的發(fā)展與創(chuàng)新，為我國的快速持續(xù)發(fā)展貢獻力量。

節(jié)水灌溉機器人是中國機器人大賽的重要項目，其中比賽場地布局如圖7所示，比賽場地為矩形，分為B和C兩個區(qū)域，其中在B區(qū)兩側均勻且對稱設置12株矮株植物灌溉點，在B區(qū)左右兩端分別設置A1起始區(qū)和A2識別點。其中在C區(qū)兩側連續(xù)且對稱設置小麥類植株灌溉點，在C區(qū)機器人行進方向道路左側設有坡度，即C區(qū)機器人行進的道路左側高于右側，模擬丘陵地段，在C區(qū)的左右兩端分別設置A4終止區(qū)和A3識別點。

根據(jù)比賽規(guī)則，在沒有人工干預的情況下，節(jié)水灌溉機器人從起始區(qū)出發(fā)需要自主導航，自動識別植株，自動完成自身平衡調節(jié)，自動給B區(qū)和C區(qū)的植株完成灌溉，視為完成澆灌目標，返回終止區(qū)比賽結束。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種應用于中國機器人大賽的節(jié)水灌溉機器人，完成預先設置的植株澆灌，同時為農業(yè)機器人的研究開發(fā)提供理論基礎和實驗依據(jù)。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術解決方案是：

一種應用于中國機器人大賽的節(jié)水灌溉機器人，包括：底盤、行走模塊、自平衡調節(jié)裝置、噴灌模塊和控制模塊，所述底盤的下部面安裝有行走模塊，用于帶動機器人移動，底盤的上部面安裝有自平衡調節(jié)裝置，噴灌模塊安裝在自平衡調節(jié)裝置上，所述自平衡調節(jié)裝置用于調節(jié)噴灌模塊處于水平狀態(tài)，所述控制模塊安裝在自平衡調節(jié)裝置上，分別與行走模塊、自平衡調節(jié)裝置和噴灌模塊相連。

優(yōu)選地，所述行走模塊包括左車輪、右車輪、萬向輪、左驅動步進電機、右驅動步進電機、灰度傳感器、左光電開關和右光電開關，所述左車輪和右車輪對稱安裝在底盤前部左右兩側，所述左驅動步進電機和右驅動步進電機均安裝在底盤的下部面，分別用于驅動左車輪和右車輪，所述萬向輪安裝在底盤下部面后部，所述灰度傳感器安裝在底盤的前端，所述左光電開關和右光電開關分別安裝在底盤中部左右兩側。

優(yōu)選地，所述自平衡調節(jié)裝置包括托板、合頁、合頁基座、絲杠和調節(jié)步進電機，所述底盤中部右側設有第一通孔，在底盤的下部面右側安裝有調節(jié)步進電機，所述絲杠穿過第一通孔與調節(jié)步進電機的電機軸連接，所述合頁基座安裝在底盤的上部面左側，所述托板左側通過合頁與合頁基座活動連接，在托板右側設有第二通孔與第一通孔相對應，在第二通孔中安裝有與絲杠相匹配的螺母座，所述絲杠穿過螺母座。

優(yōu)選地，所述左驅動步進電機和右驅動步進電機均為57步進電機，所述調節(jié)步進電機為42步進電機。