新型智能割草機器人的製作方法

2024-03-02 10:56:15

本實用新型涉及一種新型智能割草機器人，屬於機器人設計應用領域。

背景技術：

隨著經濟的發展，城市綠化程度越來越高，有大量的草坪需要維護，並且草皮修剪工作繁重；傳統的割草機不能實現真正的自動化，自身體積大，產生的噪音大，還需要大量的人工，造成人力、物力的浪費；傳統的割草機遇到不利地形，例如陡坡，有障礙物時不能做出相關反應，缺乏安全與智能化。

為此，設計一種新型智能割草機器人，是一種能具備自動行走功能，可以防止碰撞，範圍內防止出線，具備一定爬坡能力；外形小巧，無須人為直接的控制和操作，功率低、噪音小、無汙染，大大減少了人的工作量；不僅適用於公共場所，還便於家庭使用，對於各種不利地形都能做出相關正確指示，給我們的生活帶來便捷、安全、智能化體驗。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種新型智能割草機器人。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：新型智能割草機器人，包括：超聲波傳感器、紅外線掃描裝置、車體、行走輪、編碼器、行走驅動電機、減速器、組合導航系統、蓄電池組、傾角感應裝置、萬向輪、割草刀片、割草電機、驅動控制模塊、主控模塊，其特徵在於：本實用新型智能割草機器人前方兩側安裝有紅外線掃描裝置，紅外線掃描裝置與機器人車體內部中央安裝的組合導航系統相連，機器人工作時，首先開啟紅外線裝置對用戶草坪地形特徵掃描，將割草區地形地貌傳送至組合導航系統，由組合導航系統自動分析選擇最佳路線進行全區域覆蓋割草；組合導航系統連接機器人車體內部安裝的主控模塊，主控模塊連接驅動控制模塊，組合導航系統將最佳路線發送到主控模塊中，由主控模塊控制驅動控制模塊控制機器人的行走；驅動控制模塊連接兩個編碼器，編碼器與兩側的行走驅動電機相連，驅動控制模塊的指令經編碼器編碼處理後控制兩側的行走驅動電機的工作狀態；行走驅動電機通過減速器連接車體下方的行走輪，行走驅動電機的動力經減速器減速後帶動兩個行走輪按規劃路線運行；行走輪是由法蘭盤連接轉動，這增強了傳動功率；在機器人前方安裝有多個超聲波傳感器，超聲波傳感器連接主控模塊，當機器人遇到障礙物時，它將會通過超聲波傳感器對前方發出試探信號，同時將返回信號發送給主控模塊進行分析處理；在機器人車體下方前端安裝有萬向輪，萬向輪連接主控模塊，由主控模塊給萬向輪發出轉彎信號，以達到躲避的功能；在車體下方安裝有割草刀片，割草刀片連接割草電機，由割草電機提供動力帶動割草刀片轉動進行割草工作；在車體後方安裝有傾角感應裝置，傾角感應裝置連接主控模塊，主控模塊與割草電機相連，當遇到坡度較陡時，傾角感應裝置獲取感應信號並發送到主控系統進行分析處理，主控系統會自動觸發割草電機的開關，使割草刀片停止運轉，接著由驅動控制模塊做出下一步正確路徑的指示；在機器人車體內部安裝有蓄電池組，由蓄電池組為機器人的工作提供電能。

本實用新型的有益效果是：紅外線掃描裝置，可以更好的掃描割草區，選取最佳的割草路徑，並且在運行下被提起時，刀盤會馬上停止；超聲波自避系統，遇到障礙物時，系統會發出躲避信號；傾角感應裝置，當遇到較陡坡面時會自動停止工作，確保人身安全；由法蘭盤與行走電機形成連接傳動的行走輪，大大增強傳動效率。

附圖說明

圖1為新型智能割草機器人示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型智能割草機器人作進一步說明。

圖1中，1—超聲波傳感器、2—紅外線掃描裝置、3—車體、4—行走輪、5—編碼器、6—行走驅動電機、7—減速器、8—組合導航系統、9—蓄電池組、10—傾角感應裝置、11—萬向輪、12—割草刀片、13—割草電機、14—驅動控制模塊、15—主控模塊。

本實用新型智能割草機器人的超聲波傳感器1可以在機器人遇到障礙物時，發出躲避信號。紅外線掃描裝置2可以掃描整個草坪地形特徵，行走輪4可以帶動車體3移動，編碼器5具有編碼功能。行走驅動電機6為機器人的行走提供動力，減速器7可以對動力做減速處理。組合導航系統8可以對割草區地形地貌進行自動分析選擇最佳路線進行全區域覆蓋割草。蓄電池組9為機器人的工作提供電能，傾角感應裝置10可以在遇到較陡坡面時自動停止工作。萬向輪11使得機器人可以任意改變方向，行走自由。割草刀片12具有割草功能，割草電機13為割草刀片12的轉動提供動力。驅動控制模塊14具有控制機器人行走的功能，主控模塊15用來協調控制機器人的工作。

本實用新型智能割草機器人前方兩側安裝有紅外線掃描裝置2，紅外線掃描裝置2與機器人車體3內部中央安裝的組合導航系統8相連；組合導航系統8連接機器人車體3內部安裝的主控模塊15，主控模塊15連接驅動控制模塊14；驅動控制模塊連14接兩個編碼器5，編碼器5與兩側的行走驅動電機6相連；行走驅動電機6通過減速器7連接車體3下方的行走輪4；行走輪4是由法蘭盤連接轉動；在機器人前方安裝有多個超聲波傳感器1，超聲波傳感器1連接主控模塊15；在機器人車體3下方前端安裝有萬向輪11，萬向輪11連接主控模塊15；在車體3下方安裝有割草刀片12，割草刀片12連接割草電機13，由割草電機13提供動力帶動割草刀片12轉動進行割草工作；在車體3後方安裝有傾角感應裝置10，傾角感應裝置10連接主控模塊15，主控模塊15與割草電機13相連；在機器人車體3內部安裝有蓄電池組9。

機器人應用前，開啟紅外線裝置2對用戶草坪地形特徵掃描，將割草區地形地貌傳送至組合導航系統8，機器人會自動分析選擇最佳路線進行全區域覆蓋割草；將智能割草機器人置於基站，並校準起始位置；啟動電源，機器人開始工作，驅動兩隻行走驅動電機6，經減速器7減速帶動兩個行走輪4按規劃路線運行，行走輪4由法蘭盤連接轉動；智能割草機器人車體3實際運行軌跡與規劃路線常有偏差，組合導航系統8會實時採集行走軌跡偏差信息，通過主控模塊15實時處理，反饋信息至行走驅動電機6，控制左右驅動電機轉速保持兩輪轉速一致，使其回到正確的運行路線；當機器人遇到障礙物時，超聲波傳感器1對前方發出試探信號，然後系統會給萬向輪11發出轉彎信號，以達到躲避的功能；當遇到坡度較陡時，機器人通過傾角感應裝置10會自動觸發割草電機13開關，割草刀片12停止運轉，接著由驅動控制模塊14做出下一步正確路徑的指示；這樣周而復始重複一行一行動作，完成全區域覆蓋割草。

本實用新型提供了一種新型智能割草機器人，設計合理，結構簡單、具有運作高效、操作簡單、實用性強等優點，克服了現有割草機身體積大，產生的噪音大，需要大量的人工，對作業地形要求高等缺點，本裝置市場潛力大，可以在市場上進行推廣。