一种全方位智能割草机的制作方法

本发明涉及一种智能割草机，特别是一种全方位智能割草机。

背景技术：

在园林、花园、足球场、高尔夫球场等草坪面积较大且经常需要修剪护理的地方，一般采用自动割草机进行割草处理，由于其割草比较频繁，所以割下的草长度较短，一般用于直接原地堆肥，无需收集清理。现有的自动割草机一般采用后轮驱动，割草机前部设置一个万向轮滚动即可，并在自动割草机底部设置旋转的割刀盘和割刀进行割草即可；但是，这类自动割草机在转弯时依然存在一定的转弯半径，在草场的边缘进行转弯掉头时，容易出现较大的无法割草的漏割区域，导致割草效果不理想；而且，在轮廓形状复杂的场地进行施工时，现有的割草机都需要通过先转弯调整方向再进行直线割草，方向调节不方便，割草效率不理性。因此，现有的自动割草机存在着割草效果不理想、方向调节不便和割草效率不理想的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种全方位智能割草机。本发明不仅能够提高割草效果，还具有方向调节方便和割草效率高的优点。

本发明的技术方案：一种全方位智能割草机，包括机壳，机壳顶部设置有视觉摄像头、定位模块和信号收发器；机壳底部连接有位于机壳4个角上的车轮，车轮中部连接有轮毂电机；轮毂电机上连接有转轴，转轴一端连接有悬架；悬架上连接有套筒，套筒中部设有方孔；套筒上方通过方孔连接有方杆，方杆顶端连接有齿盘，齿盘外沿处设有一圈竖直向上设置的轮齿；齿盘下方连接有避震弹簧，避震弹簧底端与套筒连接；所述齿盘上方通过圆杆吊装在机壳下方，圆杆与机壳转动连接；所述齿盘一侧啮合连接有驱动齿轮，驱动齿轮上连接有驱动电机；所述机壳中部设置有割草电机，割草电机下方连接有割刀盘，割刀盘上连接有刀片；所述机壳内设置有mcu控制器，mcu控制器与视觉摄像头、定位模块、信号收发器、轮毂电机、驱动电机和割草电机连接。

前述的一种全方位智能割草机中，所述mcu控制器包括主控制mcu、驱动控制mcu和定位标签mcu，主控制mcu与割草电机、视觉摄像头和信号收发器连接；驱动控制mcu上连接有驱动芯片和姿态传感器，驱动芯片与驱动电机连接；定位标签mcu与定位模块连接。

前述的一种全方位智能割草机中，所述信号收发器上连接有wifi串口模块、蓝牙串口模块、液晶屏显示串口模块和gsm/gprs通信串口模块。

前述的一种全方位智能割草机中，所述主控制mcu采用stm32f407zgt6型号的mcu，驱动控制mcu采用stm32f103rct6型号的mcu，定位标签采用stm32f405rgt6型号的mcu，定位模块采用dwm1000型号的定位模块。

前述的一种全方位智能割草机中，所述避震弹簧套接在方杆外侧；避震弹簧处于悬吊车轮和轮毂电机的拉伸状态时，方杆底端位于方孔内；所述驱动电机与机壳固定连接。

与现有技术相比，本发明改进了现有的自动割草机结构，通过设置视觉摄像头进行视觉感知，通过定位模块进行割草机的自身定位，通过信号收发器进行远程交互，实现自动智能割草；通过设置4个车轮配合轮毂电机、转轴、悬架和轮齿竖直向上设置的齿盘配合驱动齿轮和驱动电机(采用编码电机)能够实现每个车辆独立的转向和转动，从而实现前进、后退、横移、斜线行驶和弧线行驶等全方位行驶，方便方向调节，提高割草效果和割草效率；同时，通过设置套筒、方孔、方杆和避震弹簧能够同时实现“竖直移动进行避震”和“水平旋转进行转向”，再通过套筒下方的悬架和转轴连接，带动转轴、轮毂电机和车轮进行转向操作，最大转角设置为90度即可，通过驱动电机的正转和翻转从而实现全方位移动。此外，本发明设置了主控制mcu、驱动控制mcu和定位标签mcu分别控制割草、信号传送、转向、车轮驱动和定位，方便安装和维护；通过设置wifi串口模块、蓝牙串口模块、液晶屏显示串口模块和gsm/gprs通信串口模块能够方便多途径外联设备，方便客户使用；通过设置避震弹簧的弹力系数，使避震弹簧处于悬吊车轮和轮毂电机的拉伸状态时，方杆底端位于方孔内，能够使避震弹簧起到常规的避震作用外还起到连接和限位的作用，确保方杆始终位于方孔内，方便车轮的转向操作，方便客户使用。因此，本发明不仅能够提高割草效果，还具有方向调节方便、割草效率高和方便使用的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的立体图；

图4是车轮处的连接结构图；

图5是控制系统连接结构图。

附图中的标记为：1-机壳，2-视觉摄像头，3-定位模块，4-信号收发器，5-车轮，6-轮毂电机，7-转轴，8-悬架，9-套筒，10-方孔，11-方杆，12-齿盘，13-轮齿，14-避震弹簧，15-圆杆，16-驱动齿轮，17-驱动电机，18-割草电机，19-割刀盘，20-mcu控制器，21-主控制mcu，22-驱动控制mcu，23-定位标签mcu，24-驱动芯片，25-姿态传感器，26-wifi串口模块，27-蓝牙串口模块，28-液晶屏显示串口模块，29-gsm/gprs通信串口模块，30-刀片。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种全方位智能割草机，构成如图1至5所示，包括机壳1，机壳1顶部设置有视觉摄像头2、定位模块3和信号收发器4；机壳1底部连接有位于机壳1的四个角上的车轮5，车轮5中部连接有轮毂电机6；轮毂电机6上连接有转轴7，转轴7一端连接有悬架8；悬架8上连接有套筒9，套筒9中部设有方孔10；套筒9上方通过方孔10连接有方杆11，方杆11顶端连接有齿盘12，齿盘12外沿处设有一圈竖直向上设置的轮齿13；齿盘12下方连接有避震弹簧14，避震弹簧14底端与套筒9连接；所述齿盘12上方通过圆杆15吊装在机壳1下方，圆杆15与机壳1转动连接；所述齿盘12一侧啮合连接有驱动齿轮16，驱动齿轮16上连接有驱动电机17；所述机壳1中部设置有割草电机18，割草电机18下方连接有割刀盘19，割刀盘19上连接有刀片30；所述机壳1内设置有mcu控制器20，mcu控制器20与视觉摄像头2、定位模块3、信号收发器4、轮毂电机6、驱动电机17和割草电机18连接。

所述mcu控制器20包括主控制mcu21、驱动控制mcu22和定位标签mcu23，主控制mcu21与割草电机18、视觉摄像头2和信号收发器4连接；驱动控制mcu22上连接有驱动芯片24(可以采用l6235驱动芯片)和姿态传感器25(可以采用mpu9250姿态传感器)，驱动芯片24与驱动电机17连接；定位标签mcu23与定位模块3连接；所述信号收发器4上连接有wifi串口模块26、蓝牙串口模块27、液晶屏显示串口模块28和gsm/gprs通信串口模块29；所述主控制mcu21采用stm32f407zgt6型号的mcu，驱动控制mcu22采用stm32f103rct6型号的mcu，定位标签23采用stm32f405rgt6型号的mcu，定位模块3采用dwm1000型号的定位模块；所述避震弹簧14套接在方杆11外侧；避震弹簧14处于悬吊车轮5和轮毂电机6的拉伸状态时，方杆11底端位于方孔10内；所述驱动电机17与机壳1固定连接。

工作原理：使用时，定位标签mcu23通过dwm1000型号的定位模块3对本发明主体(即全方位智能割草机)进行定位，配合天线和信号收发器4能够提高定位精度和方便远程交互控制；通过wifi串口模块26能够进行wifi连接，通过蓝牙串口模块27能够进行蓝牙连接，通过gsm/gprs通信串口模块29能够进行gsm/gprs通信,通过液晶屏显示串口模块28能够连接液晶显示屏。本发明工作时，视觉摄像头2能够在车前进行视觉识别，可以进行距离检测、边界检测并传送给主控制mcu21进行割草路径规划和割草控制；主控制器mcu21通过驱动控制mcu22控制轮毂电机6转动，从而实现车轮5的前进和后退。需要平移时，通过驱动电机17带动驱动齿轮16转动，驱动齿轮16带动齿盘12转动90度，圆杆15吊装在机壳1下旋转90度，方杆11通过方孔10带动套筒9和悬架8旋转90度，悬架8带动转轴7绕悬架8旋转90度，从而使四个车轮5均旋转90度至横向，再启动轮毂电机6带动车轮5转动即可实现平移；转弯和斜线行驶原理同上，独立选择和控制4个车轮5的滚动速度和绕悬架8的旋转角度即可。在行驶过程中，避震弹簧14起到避震的作用；割草电机18带动割刀盘19和刀片30进行割草即可。割刀盘19可以调节竖直高度来控制割草尺寸，调节结构可以采用本领域常规的螺纹调节或卡扣调节结构接口。