本發明涉及智能機器人領域,特別涉及一種基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人。
背景技術:
智能機器人之所以叫智能機器人,這是因為它有相當發達的“大腦”。在腦中起作用的是中央,這種計算機跟操作它的人有直接的聯系。最主要的是,這樣的計算機可以進行按目的安排的動作。正因為這樣,我們才說這種機器人才是真正的機器人,盡管它們的外表可能有所不同。
隨著科學的進步發展,智能機器人已應用于各行各業智能,在農業灌溉領域中,智能機器人能夠代替常人對農作物進行相應的灌溉作業。但是,現有的機器人在灌溉時,大都是按照特點的移動路徑對各處的農作物采用定時定量的灌溉方式,而農作物的生長對土壤的濕度有著特定的要求,土壤的濕度過高或過低均會不利于農作物的健康成長,而智能機器人在灌溉時往往會忽略土壤的濕度特性進行定量的灌溉,因此,在實際作業中,智能機器人的灌溉量往往不利于農作物的健康成長。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是:為了克服現有技術的不足,提供一種基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人,包括底座、探針、主體、蓄水箱、兩個清潔機構和若干驅動機構,所述探針、清潔機構和驅動機構均設置在底座的下方,兩個所述清潔機構分別設置在探針的兩側,所述主體固定在底座上,所述蓄水箱固定在主體的頂端,所述主體上設有開關、顯示屏、若干usb接口和若干控制按鍵;
所述主體內設有升降機構,所述升降機構與探針傳動連接,所述升降機構包括第三驅動電機、第一連桿、第二連桿、杠桿、第三連桿、插桿和支桿,所述第三驅動電機與第一連桿傳動連接,所述第一連桿通過第二連桿與杠桿的一端鉸接,所述杠桿的另一端通過第三連桿與插桿的頂端鉸接,所述插桿的底端與探針固定連接,所述支桿設置在插桿和第三驅動電機之間,所述支桿的底端固定在主體內的底部,所述支桿的頂端與杠桿鉸接;
所述清潔機構包括推進單元和清潔單元,所述清潔單元包括推板、連接桿、第五驅動電機、驅動輪、框架和清潔塊,所述推進單元與推板傳動連接,所述第五驅動電機通過連接桿與托板固定連接,所述第五驅動電機與驅動輪傳動連接,所述驅動輪的外周設有若干主動齒,所述主動齒均勻分布在驅動輪的半圓周面上,所述驅動輪設置在框架內,所述框架的內壁豎向兩側均勻設有若干從動齒,所述框架上的從動齒與驅動輪上的主動齒嚙合,所述清潔塊固定在框架的一側且靠近探針。
作為優選,為了實現將清潔單元中的清潔塊推動至探針處,所述推進單元包括第四驅動電機、第四驅動軸和套管,所述第四驅動電機固定在底座上且與第四驅動軸傳動連接,所述第四驅動軸的外周設有外螺紋,所述套管套設在第四驅動軸上且與推板固定連接,所述套管內設有內螺紋,所述套管內的內螺紋與第四驅動軸上的外螺紋相匹配。
作為優選,為了支撐框架,所述推板的兩側設有支撐組件,所述支撐組件包括側桿、滑環和支架,所述側桿固定在推板上,所述滑環套設在側桿上,所述支架的水平截面的形狀為l形,所述支架的一端固定在框架上,所述支架的另一端固定在滑環上。
作為優選,為了輔助插桿和探針豎直移動,所述插桿的兩側設有限位板,所述限位板固定在主體的內壁上。
作為優選,為了便于注水和噴水灌溉,所述蓄水箱上設有水泵、第二水管和噴頭,所述蓄水箱內設有第一水管,所述第一水管與水泵連通,所述水泵通過第二水管與噴頭連通,所述蓄水箱的一側設有注水口。
作為優選,為了實現設備的移動,所述驅動機構包括第一驅動電機、第一驅動軸、第二驅動電機和兩個驅動組件,所述第一驅動電機固定在底座的底端且與第一驅動軸傳動連接,所述第二驅動電機固定在第一驅動軸的底端,兩個所述驅動組件分別設置在第二驅動電機的兩側,所述驅動組件包括第二驅動軸和滾輪,所述第二驅動電機通過第二驅動軸與滾輪傳動連接。
作為優選,為了增加滾輪表面的粗糙程度,防止滾輪轉動時在地面打滑,所述滾輪上設有若干防滑塊。
作為優選,為了通過拍攝采集圖像從而方便用戶觀察灌溉狀況,所述主體上設有攝像頭。
作為優選,為了方便用戶獲取蓄水箱內的水位狀況從而判斷是否往蓄水箱內注水,所述蓄水箱內的頂部設有液位傳感器。
作為優選,為了提高設備的續航能力,所述蓄水箱的頂端設有太陽能板。
該智能機器人在灌溉時,為了準確噴灑農作物生長所需的水量,利用底座下方的探針檢測土壤中的濕度,根據土壤的濕度確定灌溉量,保證農作物健康成長。為了實現探針插入土壤檢測,通過主體內部的升降機構控制探針在豎直方向上的移動,在升降機構中,由第三驅動電機帶動第一連桿轉動,通過第二連桿拉動杠桿的一端,在以支桿的頂端為支點的條件下,帶動第三連桿轉動,從而使插桿在兩個限位板的作用下在豎直放下上移動,帶動探針在豎直方向上移動,當探針向下移動后,探針插入土壤,對土壤的濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長。該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過升降機構帶動探針在向下移動插入突然,對土壤濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長。
當探針向上移動脫離土壤時,探針上會沾有泥土,對后續的土壤濕度測量造成一定的影響,此時,為了保證探針表面的清潔,使設備能準確測量土壤濕度,通過探針兩側的清潔機構清潔探針的表面,首先由推進單元中的第四驅動電機帶動第四驅動軸轉動,使套管向探針靠近,推動推板,使兩個清潔單元中的清潔塊擠壓探針表面,而后由第五驅動電機帶動驅動輪轉動,驅動輪外周的主動齒與框架內壁兩側的從動齒發生作用,從而使框架來回移動,帶動清潔塊來回移動清潔探針表面,使探針恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量。該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過清潔機構使清潔塊貼近探針并使清潔塊來回移動清潔探針表面,使探針恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量,從而確定了農作物精確的灌溉量。
本發明的有益效果是,該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過升降機構帶動探針在向下移動插入突然,對土壤濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長,不僅如此,通過清潔機構使清潔塊貼近探針并使清潔塊來回移動清潔探針表面,使探針恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量,從而確定了農作物精確的灌溉量。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人的結構示意圖;
圖2是本發明的基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人的驅動機構的結構示意圖;
圖3是本發明的基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人的升降機構的結構示意圖;
圖4是本發明的基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人的清潔機構的結構示意圖;
圖中:1.底座,2.驅動機構,3.探針,4.清潔機構,5.主體,6.蓄水箱,7.太陽能板,8.顯示屏,9.攝像頭,10.開關,11.usb接口,12.控制按鍵,13.液位傳感器,14.第一水管,15.水泵,16.第二水管,17.噴頭,18.注水口,19.第一驅動電機,20.第一驅動軸,21.第二驅動電機,22.第二驅動軸,23.滾輪,24.防滑塊,25.第三驅動電機,26.第一連桿,27.第二連桿,28.杠桿,29.第三連桿,30.插桿,31.限位板,32.支桿,33.第四驅動電機,34.第四驅動軸,35.推板,36.連接桿,37.第五驅動電機,38.驅動輪,39.主動齒,40.框架,41.從動齒,42.清潔塊,43.側桿,44.滑環,45.支架,46.套管。
具體實施方式
現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發明的基本結構,因此其僅顯示與本發明有關的構成。
如圖1-圖4所示,一種基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人,包括底座1、探針3、主體5、蓄水箱6、兩個清潔機構4和若干驅動機構2,所述探針3、清潔機構4和驅動機構2均設置在底座1的下方,兩個所述清潔機構4分別設置在探針3的兩側,所述主體5固定在底座1上,所述蓄水箱6固定在主體1的頂端,所述主體1上設有開關10、顯示屏8、若干usb接口11和若干控制按鍵12;
所述主體5內設有升降機構,所述升降機構與探針3傳動連接,所述升降機構包括第三驅動電機25、第一連桿26、第二連桿27、杠桿28、第三連桿29、插桿30和支桿32,所述第三驅動電機25與第一連桿26傳動連接,所述第一連桿26通過第二連桿27與杠桿28的一端鉸接,所述杠桿28的另一端通過第三連桿29與插桿30的頂端鉸接,所述插桿30的底端與探針3固定連接,所述支桿32設置在插桿30和第三驅動電機25之間,所述支桿32的底端固定在主體1內的底部,所述支桿32的頂端與杠桿28鉸接;
所述清潔機構4包括推進單元和清潔單元,所述清潔單元包括推板35、連接桿36、第五驅動電機37、驅動輪38、框架40和清潔塊42,所述推進單元與推板35傳動連接,所述第五驅動電機37通過連接桿36與托板35固定連接,所述第五驅動電機37與驅動輪38傳動連接,所述驅動輪38的外周設有若干主動齒39,所述主動齒39均勻分布在驅動輪38的半圓周面上,所述驅動輪38設置在框架40內,所述框架40的內壁豎向兩側均勻設有若干從動齒41,所述框架40上的從動齒41與驅動輪38上的主動齒39嚙合,所述清潔塊42固定在框架40的一側且靠近探針3。
作為優選,為了實現將清潔單元中的清潔塊42推動至探針3處,所述推進單元包括第四驅動電機33、第四驅動軸34和套管46,所述第四驅動電機33固定在底座1上且與第四驅動軸34傳動連接,所述第四驅動軸34的外周設有外螺紋,所述套管46套設在第四驅動軸34上且與推板35固定連接,所述套管46內設有內螺紋,所述套管46內的內螺紋與第四驅動軸34上的外螺紋相匹配。
作為優選,為了支撐框架40,所述推板35的兩側設有支撐組件,所述支撐組件包括側桿43、滑環44和支架45,所述側桿43固定在推板35上,所述滑環44套設在側桿43上,所述支架45的水平截面的形狀為l形,所述支架45的一端固定在框架40上,所述支架45的另一端固定在滑環44上。
作為優選,為了輔助插桿30和探針3豎直移動,所述插桿30的兩側設有限位板31,所述限位板31固定在主體1的內壁上。
作為優選,為了便于注水和噴水灌溉,所述蓄水箱6上設有水泵15、第二水管16和噴頭17,所述蓄水箱6內設有第一水管14,所述第一水管14與水泵15連通,所述水泵15通過第二水管16與噴頭17連通,所述蓄水箱6的一側設有注水口18。
作為優選,為了實現設備的移動,所述驅動機構2包括第一驅動電機19、第一驅動軸20、第二驅動電機21和兩個驅動組件,所述第一驅動電機19固定在底座1的底端且與第一驅動軸20傳動連接,所述第二驅動電機21固定在第一驅動軸20的底端,兩個所述驅動組件分別設置在第二驅動電機21的兩側,所述驅動組件包括第二驅動軸22和滾輪23,所述第二驅動電機21通過第二驅動軸22與滾輪23傳動連接。
作為優選,為了增加滾輪23表面的粗糙程度,防止滾輪23轉動時在地面打滑,所述滾輪23上設有若干防滑塊24。
作為優選,為了通過拍攝采集圖像從而方便用戶觀察灌溉狀況,所述主體5上設有攝像頭9。
作為優選,為了方便用戶獲取蓄水箱6內的水位狀況從而判斷是否往蓄水箱6內注水,所述蓄水箱6內的頂部設有液位傳感器13。
作為優選,為了提高設備的續航能力,所述蓄水箱6的頂端設有太陽能板7。
該智能機器人在灌溉時,為了準確噴灑農作物生長所需的水量,利用底座1下方的探針3檢測土壤中的濕度,根據土壤的濕度確定灌溉量,保證農作物健康成長。為了實現探針3插入土壤檢測,通過主體1內部的升降機構控制探針3在豎直方向上的移動,在升降機構中,由第三驅動電機25帶動第一連桿26轉動,通過第二連桿27拉動杠桿28的一端,在以支桿32的頂端為支點的條件下,帶動第三連桿29轉動,從而使插桿30在兩個限位板31的作用下在豎直放下上移動,帶動探針3在豎直方向上移動,當探針3向下移動后,探針3插入土壤,對土壤的濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長。該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過升降機構帶動探針3在向下移動插入突然,對土壤濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長。
當探針3向上移動脫離土壤時,探針3上會沾有泥土,對后續的土壤濕度測量造成一定的影響,此時,為了保證探針3表面的清潔,使設備能準確測量土壤濕度,通過探針3兩側的清潔機構4清潔探針3的表面,首先由推進單元中的第四驅動電機33帶動第四驅動軸34轉動,使套管46向探針3靠近,推動推板35,使兩個清潔單元中的清潔塊42擠壓探針3表面,而后由第五驅動電機37帶動驅動輪38轉動,驅動輪38外周的主動齒39與框架40內壁兩側的從動齒41發生作用,從而使框架40來回移動,帶動清潔塊42來回移動清潔探針3表面,使探針3恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量。該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過清潔機構4使清潔塊42貼近探針3并使清潔塊42來回移動清潔探針3表面,使探針3恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量,從而確定了農作物精確的灌溉量。
與現有技術相比,該基于物聯網的用于農業灌溉的智能機器人通過升降機構帶動探針3在向下移動插入突然,對土壤濕度進行檢測,以確定灌溉量,保證農作物健康成長,不僅如此,通過清潔機構4使清潔塊42貼近探針3并使清潔塊42來回移動清潔探針3表面,使探針3恢復潔凈,便于后續土壤濕度的準確測量,從而確定了農作物精確的灌溉量。
以上述依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。