一种自动除草机器人的制作方法

本实用新型涉及除草设备技术领域，具体涉及一种自动除草机器人。

背景技术：

由于杂草的生命力通常较农作物更强，杂草不仅会吸取施给农作物肥料，而且还会严重影响农作物本身的生长，导致减产，甚至造成农作物死亡。为此，农业种植的一项重要工作就是除草，传统除草作业都依靠人工进行，效率低，人员劳动强度大。随着科技的发展，人们发明了各种自动除草设备，有机械除草的，即拔出或者切除杂草，如专利申请cn201711132807.0公开智能除草机器人、专利申请cn201910015198.3公开一种基于深度视觉的智能除草机器人系统及控制方法；也有药物除草，如专利申请cn201811006862.x公开一种田间除草施肥作业多轮足机器人，等等。然而，现有的自动除草设备普遍存在结构复杂等缺点，尤其是对于活动机械臂的控制结构。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术的缺陷，提供一种结构更简单，设计更合理、尤其是喷嘴与机械臂之间的连接结构既简单又稳定的自动除草机器人。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种自动除草机器人，包括有机体、电控系统、储药机构、喷洒机构、识别相机及行走机构，喷洒机构、识别相机及行走机构分别连接电控系统，喷洒机构通过喷管连通储药机构，电控系统、储药机构、识别相机安装在机体上，机体安装在行走机构上，其特征在于：还包括有硬质的连接臂，连接臂的底部装有喷嘴，连接臂的上端与机械臂连接成可旋转结构，机械臂与喷药控制马达连接成可旋转结构，通过喷药控制马达驱动机械臂转动，而机械臂带动连接臂转动形成对喷嘴位置的调节机构。

进一步地，所述喷嘴固定在一喷嘴座上，喷嘴座连接有三组连接臂，相邻一组连接臂之间形成120度的夹角，每组连接臂均通过一机械臂连接一喷药控制马达，喷药控制马达安装在机体上。待识别相机确定好杂草位置后，由电控系统发出指令，喷药控制马达工作，驱动机械臂转动，机械臂带动连接臂转动，通过三组连接臂、机械臂及喷药控制马达的相互配合，即可实现对喷嘴座移动位置的高精度控制，从而达到精确的药物喷洒效果。

进一步地，每组连接臂包括有两根，两连接臂的上端通过分别通过连接头与机械臂的下端倾斜连接成可旋转结构，两连接臂的下端亦通过连接头与喷嘴座倾斜连接成可旋转结构，这样可以实现对喷嘴座非常稳定的固定结构。

进一步地，在机体的底面并排设置有两组结构相同的喷嘴组件，可以同时对两处杂草位置进行喷洒作业，提高一倍工作效率。

进一步地，在机体的前面和后面各设有一卫星定位系统接收装置，前后两卫星定位系统接收装置共同构成该除草机器人的导航及定位机构。可以理解，设置卫星定位系统(如gps)进行定位可以直接利用现有技术实现，如背景技术中提到的专利申请，在此无需赘述。

进一步地，所述行走机构包括有前面两转向轮和后面两驱动轮，四个轮子均安装在机体的机脚底端，转向轮连接有转向马达，转向马达安装在机体上，由转向马达驱动转向轮控制方向；驱动轮连接有驱动马达，驱动马达安装在机脚上，由驱动马达控制驱动轮前进或后退。

进一步地，在机体上设置有控制面板，控制面板连接电控机构，电控机构中设置有遥控模块。可以理解，设置控制面板进行操作及设置遥控机构实现遥控操作，这些都可以直接利用现有技术实现，在此无需赘述。

本实用新型通过在自主移动的小车上安装并联机械臂和连接臂，通过视觉识别技术的配合，当小车前进时发现杂草进入视野，控制系统计算杂草距离，并下达移动指令给喷药控制马达，通过机械臂及连接臂控制喷嘴运动到杂草正上方后对杂草进喷洒，整个设备的结构更为简单有效，可实现高精度的自动化喷洒，从而减少除草剂用量，降低对环境破坏，降低人员劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型另一角度的整体结构示意图；

图3为本实用新型正面结构示意图；

图4为本实用新型侧面结构示意图；

图5为机械臂、连接臂、喷嘴及喷嘴座的装配示意图。

图中，1为机体，11为机脚，12为控制面板，2为驱动轮，21为驱动马达，3为转向轮，31为转向马达，4为喷药控制马达，5为机械臂，6为连接臂，7为喷嘴，8为喷嘴座，9为连接头。

具体实施方式

本实施例中，参照图1-图5，所述自动除草机器人，包括有机体1、电控系统(未图示)、储药机构(未图示)、喷洒机构、识别相机(未图示)及行走机构，喷洒机构、识别相机及行走机构分别连接电控系统，喷洒机构通过喷管连通储药机构，电控系统、储药机构、识别相机安装在机体1上，机体1安装在行走机构上；还包括有硬质的连接臂6，连接臂6的底部装有喷嘴7，连接臂6的上端与机械臂5连接成可旋转结构，机械臂5与喷药控制马达4连接成可旋转结构，通过喷药控制马达4驱动机械臂5转动，而机械臂5带动连接臂6转动形成对喷嘴7的位置调节机构。

所述喷嘴7固定在一喷嘴座8上，喷嘴座8连接有三组连接臂6，相邻一组连接臂6之间形成120度的夹角，每组连接臂6均通过一机械臂5连接一喷药控制马达4，喷药控制马达4安装在机体1上。待识别相机确定好杂草位置后，由电控系统发出指令，喷药控制马达4工作，驱动机械臂5转动，机械臂5带动连接臂6转动，通过三组连接臂6、机械臂5及喷药控制马达4的相互配合，即可实现对喷嘴座8移动位置的高精度控制，从而达到精确的药物喷洒效果。

每组连接臂6包括有两根，两连接臂6的上端通过分别通过连接头9与机械臂5的下端倾斜连接成可旋转结构，两连接臂6的下端亦通过连接头9与喷嘴座8倾斜连接成可旋转结构，这样可以实现对喷嘴座8非常稳定的固定结构。

在机体1的底面并排设置有两组结构相同的喷嘴组件，可以同时对两处杂草位置进行喷洒作业，提高一倍工作效率。

在机体1的前面和后面各设有一卫星定位系统接收装置(未图示)，前后两卫星定位系统接收装置共同构成该除草机器人的导航及定位机构。可以理解，设置卫星定位系统(如gps)进行定位可以直接利用现有技术实现，如背景技术中提到的专利申请，在此无需赘述。

所述行走机构包括有前面两转向轮3和后面两驱动轮2，四个轮子均安装在机体1的机脚11底端，转向轮3连接有转向马达31，转向马达31安装在机体1上，由转向马达31驱动转向轮3控制方向；驱动轮2连接有驱动马达21，驱动马达21安装在机脚11上，由驱动马达21控制驱动轮2前进或后退。

在机体1上设置有控制面板12，控制面板12连接电控机构，电控机构中设置有遥控模块。可以理解，设置控制面板12进行操作及设置遥控机构实现遥控操作，这些都可以直接利用现有技术实现，在此无需赘述。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定

本技术：
实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

技术特征：

1.一种自动除草机器人，包括有机体、电控系统、储药机构、喷洒机构、识别相机及行走机构，喷洒机构、识别相机及行走机构分别连接电控系统，喷洒机构通过喷管连通储药机构，电控系统、储药机构、识别相机安装在机体上，机体安装在行走机构上，其特征在于：还包括有硬质的连接臂，连接臂的底部装有喷嘴，连接臂的上端与机械臂连接成可旋转结构，机械臂与喷药控制马达连接成可旋转结构，通过喷药控制马达驱动机械臂转动，而机械臂带动连接臂转动形成对喷嘴位置的调节机构。

2.根据权利要求1所述的自动除草机器人，其特征在于：所述喷嘴固定在一喷嘴座上，喷嘴座连接有三组连接臂，相邻一组连接臂之间形成120度的夹角，每组连接臂均通过一机械臂连接一喷药控制马达，喷药控制马达安装在机体上。

3.根据权利要求2所述的自动除草机器人，其特征在于：每组连接臂包括有两根，两连接臂的上端通过分别通过连接头与机械臂的下端倾斜连接成可旋转结构，两连接臂的下端亦通过连接头与喷嘴座倾斜连接成可旋转结构。

4.根据权利要求1所述的自动除草机器人，其特征在于：在机体的底面并排设置有两组结构相同的喷嘴组件。

5.根据权利要求1所述的自动除草机器人，其特征在于：在机体的前面和后面各设有一卫星定位系统接收装置，前后两卫星定位系统接收装置共同构成该除草机器人的导航及定位机构。

6.根据权利要求1所述的自动除草机器人，其特征在于：所述行走机构包括有前面两转向轮和后面两驱动轮，四个轮子均安装在机体的机脚底端，转向轮连接有转向马达，转向马达安装在机体上；驱动轮连接有驱动马达，驱动马达安装在机脚上。

7.根据权利要求1所述的自动除草机器人，其特征在于：在机体上设置有控制面板，控制面板连接电控机构，电控机构中设置有遥控模块。

技术总结
本实用新型公开了一种自动除草机器人，包括有机体、电控系统、储药机构、喷洒机构、识别相机及行走机构，还包括有硬质的连接臂，连接臂的底部装有喷嘴，连接臂的上端与机械臂连接成可旋转结构，机械臂与喷药控制马达连接成可旋转结构，通过喷药控制马达驱动机械臂转动，而机械臂带动连接臂转动形成对喷嘴位置的调节机构。本实用新型通过在自主移动的小车上安装并联机械臂和连接臂，通过视觉识别技术的配合，由喷药控制马达通过机械臂及连接臂控制喷嘴运动到杂草正上方后对杂草进喷洒，整个设备的结构更为简单有效，可实现高精度的自动化喷洒，从而减少除草剂用量，降低对环境破坏，降低人员劳动强度。

技术研发人员：宋志明
受保护的技术使用者：湖南长原环境科技有限公司
技术研发日：2019.06.25
技术公布日：2020.05.29