本发明涉及一种树林杀虫机器人，属于智能机器人及林农业自动化技术领域。
背景技术：
目前，在树林除害虫这一方面，现有的除虫方式大多为人工喷洒，需要人工亲自到现场进行操作，或者采用机器进行覆盖式农药喷洒，这些方式都大量消耗人力和物力，如何减少人为的操作，又细致又有效地进行除害虫，是一个值得去研究的方面，而目前无人这一概念深入现代发展，机器人成为了人们的助手，在人类社会发展中，机器人将发挥越来越大的作用，比如说作业功能；感知功能；行走功能；还能完成各种动作，它还有一个特点是根据人的编程能自动的工作，这里一个显著的特点，就是它可以编程，改变它的工作、动作、工作的对象和工作的一些要求。而这里则提出了一种蜘蛛机器人，可自动扫描检测并自动进行杀虫，无需人员看管操作，无需更换电池，大大减少了人力物力，且体积小，使用方便，符合当下时代的发展的规律。
技术实现要素：
为解决现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是通过设计一种树林杀虫机器人，属于智能化技术领域。该机器人外表是以蜘蛛为模板设计，由躯干和四条腿构成，每条腿都有两处关节，可自主弯曲，同时每条腿里装有橡胶小车轮和小钩子，可自主切换，以方便移动，躯干内部装有锂电池、电钻和gps定位芯片，电钻可从躯干下方出来，躯干上部表面是一层太阳能电池板，上面装有红外线探测仪，可探测害虫所在地方，同时装有微波辐射仪，通过微波辐射杀死害虫，靠近躯干正前方的位置装有针孔摄像头，可观测到机器人实际的环境情况。该杀虫机器人采用全自动化智能操作，无需人员操作，方便实用。
本发明采用的技术方案是：一种树林杀虫机器人，包括机械躯干、机械腿、单片机、橡胶小车轮、小钩子、红外线探测仪、微波辐射仪、电钻、针孔摄像头、gps定位芯片、锂电池、太阳能电池板，红外线探测仪、微波辐射仪、电钻、针孔摄像头、gps定位芯片与单片机连接，单片机可对各信息采集装置所采集到的信息进行数据分析，根据所分析的结果，对机器人身上的相应部分发出指令，使机器人开始进行相应的操作。该杀虫机器人采用全自动化智能操作，无需人员操作，方便实用。
进一步的，该机器人外表是以蜘蛛为模板设计，由一个机械躯干和四条机械腿构成，为了应对复杂的地形，每条腿都有两处关节，可自主弯曲，以方便移动。
进一步的，每条机械腿里装有橡胶小车轮和小钩子，可根据实际情况自主切换，机器人在地上行走时，通过橡胶小车轮转动前行，若遇到复杂地形，可通过关节的自由变动来应对；机械腿侧面可伸出小钩子，帮助机器人爬树；小车轮和小钩子连接在一根机械杆两端上，通过机械杆180度旋转，可切换小车轮和小钩子，旋转由机械杆上的电机控制。
进一步的，在单片机连接机械腿上的所有电机，每个电机由单片机独立控制，机械腿上的每个关节变动由电机来驱动，通过单片机发出指令给电机实现；每条腿的动作变化由腿上的五个电机共同协调完成，整个机器人的移动依靠四条腿共同协调完成。
进一步的，机器人移动范围通过单片机来控制，机械躯干内部装gps定位芯片，有单片机可通过gps定位芯片分析机器人所扫描过的范围，从而控制机器人活动范围，使机器人不会重复在一个范围内打转。
进一步的，机械躯干上面装有红外线探测仪，通过电机驱动可使其360度扫描，可通过红外线探测仪扫描感应各种生物的的所在位置，同时通过单片机分析，将害虫与其他生物区分，专门锁定害虫的位置。
进一步的，机械躯干上下两面都装有微波辐射仪，经过红外线探测仪扫描和针孔摄像头观测数据从而确定害虫位置后，微波辐射仪可对害虫发射微波，从而致使害虫死亡；其中躯干上面的微波辐射仪的转动关节处，其控制原理和机械腿驱动原理一致，下面的微波辐射仪固定在身体内部，可直接发射，通过单片机分析数据所定位到害虫位置，单片机再发出命令，使关节转动，以对准害虫。
进一步的，机械躯干的下部分内装有电钻，当有害虫存在于树干内，微波辐射不能透过树干对害虫进行辐射时，该机器人可使用机械腿上的小钩子爬上树干，躯干对准害虫所在的位置，电钻便会从下方伸出来对树干进行打洞，打通了洞之后，便可对害虫进行微波辐射。
进一步的，靠近机械躯干正前方的位置装有针孔摄像头，针孔摄像头可观测到机器人前进的路线，以及机器人所处的实际环境，同时也可通过摄像头观测到害虫，通过单片机分析摄像头所采集到的数据，可使机器人选择最佳路线前进以及更清晰地分辨害虫与其他生物。
进一步的，机械躯干内装有gps定位芯片，通过该gps定位芯片可明确机器人的所在位置，若需要回收时，可直接通过定位的位置找到机器人，所以机器人无需人员看管，可自由进行移动。
进一步的，机械躯干上部表面是一层太阳能电池板，同时内部装有锂电池，锂电池电容量大，体积小，可满足机器人的使用；太阳能电池板又可通过太阳能产生电量并储存在锂电池里，无需人员操作更换电池。
进一步的，单片机通过对针孔摄像头采集的图像数据、红外线探测仪采集的红外线数据以及gps定位芯片的定位范围进行分析，以发出适当的指令使机器人做出相应的操作。
进一步的，一条机械腿有两处关节、三根机械杆，三根机械杆分别为前端机械杆、中端机械杆、末端机械杆，靠近躯干的前端机械杆的一端与躯干连接并固定在躯干上，距离躯干最远的末端机械杆的一端为小车轮和钩子，小车轮和钩子以固定轴为中心进行旋转，实现小车轮与钩子的转换，固定轴的旋转通过电机来驱动，中间的为中端机械杆；在机械腿关节处，两端的机械杆，一根固定有一个连接器，同时连接器上固定有一块齿轮，另一根固定有两个连接器，三个连接器通过一根短轴相连接，短轴与有两个连接器的机械杆固定，与有一个连接器的机械杆为滑动连接，在短轴上也固定有一块齿轮，两块齿轮垂直相连，通过电机带动靠近电机的齿轮旋转来带动另一个齿轮转动，从而带动短轴旋转，使两根机械杆可相对进行旋转；其中前端机械杆与中端机械杆连接的关节处，前端机械杆固定有一个连接器，中端机械杆固定有两个连接器；中端机械杆与末端机械杆连接的关节处，中端机械杆固定有一个连接器，末端机械杆固定有两个连接器；控制齿轮转动的电机装在固定有一个连接器的机械杆处；在每条机械腿的中端机械杆和末端机械杆内部各装有一个电机，可驱动中端机械杆和末端机械杆自身进行旋转。
进一步的，机器人内部装有无线传输模块，无线传输模块与单片机连接，无线传输模块可在单片机和云端之间进行数据传输、数据交换，云端也可保存数据，云端通过无线传输模块可将数据传输给单片机，再通过单片机发出指令给机器人以达到控制机器人的目的。
一种树林杀虫机器人，其控制方法包括如下步骤：
步骤1.启动机器人后，机器人开始移动，依靠橡胶小车轮转动前行，若遇到复杂地形，可通过关节的自由变动来应对；在移动时，单片机会通过gps定位芯片分析机器人所经过的范围，从而控制机器人活动范围，使机器人不会重复在一个范围内打转。
步骤2.移动过程中，红外线探测仪经行扫描，同时针孔摄像头进行观测，通过两方面的数据，单片机对其进行分析，将害虫与其他生物区分，同时锁定害虫所在位置。
步骤3.锁定害虫所在位置后，单片机发出指令，使微波辐射仪对害虫发出微波辐射，通过微波使得害虫体内的水分子以每秒上亿次的变化频率进行振荡运行，分子间相互碰撞、磨擦而产生热能，从而致使害虫死亡；当有害虫存在于树干内，微波辐射不能透过树干对害虫进行辐射时，该机器人可使用机械腿上的小钩子爬上树干，躯干对准害虫所在的位置，电钻便会从下方伸出来对树干进行打洞，打通了洞之后，便可对害虫进行微波辐射。
步骤4.机械躯干上的太阳能电池板通过太阳能产生电能并储存在锂电池内，供机器人使用，当需要回收时，可直接通过gps定位芯片定位的位置找到机器人，所以机器人无需人员看管，可自由进行移动。
本发明的工作原理是：机器人依靠橡胶小车轮转动前行，若遇到复杂地形，可通过关节的自由变动来应对，在移动时，单片机会通过gps定位芯片分析机器人所经过的范围，从而控制机器人活动范围，使机器人不会重复在一个范围内打转，移动过程中，红外线探测仪经行扫描，同时针孔摄像头进行观测，通过两方面的数据，单片机对其进行分析，将害虫与其他生物区分，同时锁定害虫所在位置，然后单片机发出指令，使微波辐射仪对害虫发出微波辐射，从而致使害虫死亡；械躯干上的太阳能电池板通过太阳能产生电能并储存在锂电池内，供机器人使用，当需要回收时，可直接通过gps定位芯片定位的位置找到机器人，所以机器人无需人员看管，可自由进行移动。
本发明的有益效果是：本发明采用智能自动化技术，使机器人可自主进行除害虫，通过自身各部分的协调，可自行进行移动、检测并杀虫，而且通过太阳能进行充电，无需人员看管操作，无需更换电池，大大减少了人力物力，而且由于装有gps定位芯片，所以不必担心机器人丢失，在需要回收时，可通过定位找到；该发明体积小，使用方便，符合当下时代的发展的规律。
附图说明
图1为本发明的整体结构图；
图2为本发明的机械腿结构图；
图3为本发明的部分电路逻辑图；
图4为本发明的太阳能电路逻辑图；
图5为本发明的电机电路逻辑图；
图6为本发明的关节部分剖视图；
图7为本发明的机械杆透视图；
图8为本发明的机械杆边端剖视图；
图9为本发明的关节具体结构图；
图10为本发明的整体逻辑图。
图中各标号为1-机械躯干；2-机械腿；201-齿轮；202-前端机械杆；203-中端机械杆；204-末端机械杆；205-连接器；206-短轴；3-红外线探测仪；4-微波辐射仪；5-针孔摄像头；6-太阳能电池板；7-电钻；8-单片机；9-电机；10-驱动模块。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明：
如图所示，一种树林杀虫机器人，包括机械躯干1、机械腿2、单片机8、橡胶小车轮、小钩子、红外线探测仪3、微波辐射仪4、电钻7、针孔摄像头5、gps定位芯片、锂电池、太阳能电池板6，红外线探测仪3、微波辐射仪4、电钻7、针孔摄像头5、gps定位芯片与单片机8连接，单片机8可对各信息采集装置所采集到的信息进行数据分析，根据所分析的结果，对机器人身上的相应部分发出指令，使机器人开始进行相应的操作。该杀虫机器人采用全自动化智能操作，无需人员操作，方便实用。
该该机器人外表是以蜘蛛为模板设计，由一个机械躯干1和四条机械腿2构成，为了应对复杂的地形，每条腿都有两处关节，可自主弯曲，以方便移动。
每条机械腿2里装有橡胶小车轮和小钩子，可根据实际情况自主切换，机器人在地上行走时，通过橡胶小车轮转动前行，若遇到复杂地形，可通过关节的自由变动来应对；机械腿2侧面可伸出小钩子，帮助机器人爬树；小车轮和小钩子连接在一根机械杆两端上，通过机械杆180度旋转，可切换小车轮和小钩子，旋转由机械杆上的电机控制。
在单片机8连接机械腿2上的所有电机9，每个电机9由单片机8独立控制，机械腿2上的每个关节变动由电机9来驱动，通过单片机8发出指令给电机9实现；每条腿的动作变化由腿上的五个电机9共同协调完成，整个机器人的移动依靠四条腿共同协调完成。
机器人移动范围通过单片机8来控制，机械躯干1内部装gps定位芯片，有单片机8可通过gps定位芯片分析机器人所扫描过的范围，从而控制机器人活动范围，使机器人不会重复在一个范围内打转。
机械躯干1上面装有红外线探测仪3，通过电机9驱动可使其360度扫描，可通过红外线探测仪3扫描感应各种生物的的所在位置，同时通过单片机8分析，将害虫与其他生物区分，专门锁定害虫的位置。
机械躯干1上下两面都装有微波辐射仪4，经过红外线探测仪3扫描和针孔摄像头5观测数据从而确定害虫位置后，微波辐射仪4可对害虫发射微波，从而致使害虫死亡；其中躯干上面的微波辐射仪4的转动关节处，其控制原理和机械腿2驱动原理一致，下面的微波辐射仪4固定在身体内部，可直接发射，通过单片机8分析数据所定位到害虫位置，单片机8再发出命令，使关节9转动，以对准害虫。
机械躯干1的下部分内装有电钻7，当有害虫存在于树干内，微波辐射不能透过树干对害虫进行辐射时，该机器人可使用机械腿2上的小钩子爬上树干，躯干对准害虫所在的位置，电钻7便会从下方伸出来对树干进行打洞，打通了洞之后，便可对害虫进行微波辐射。
靠近机械躯干1正前方的位置装有针孔摄像头5，针孔摄像头5可观测到机器人前进的路线，以及机器人所处的实际环境，同时也可通过摄像头观测到害虫，通过单片机8分析摄像头所采集到的数据，可使机器人选择最佳路线前进以及更清晰地分辨害虫与其他生物。
机械躯干1内装有gps定位芯片，通过该gps定位芯片可明确机器人的所在位置，若需要回收时，可直接通过定位的位置找到机器人，所以机器人无需人员看管，可自由进行移动。
机械躯干1上部表面是一层太阳能电池板6，同时内部装有锂电池，锂电池电容量大，体积小，可满足机器人的使用；太阳能电池板6又可通过太阳能产生电量并储存在锂电池里，无需人员操作更换电池。
单片机8通过对针孔摄像头5采集的图像数据、红外线探测仪3采集的红外线数据以及gps定位芯片的定位范围进行分析，以发出适当的指令使机器人做出相应的操作。
一条机械腿2有两处关节、三根机械杆，三根机械杆分别为前端机械杆202、中端机械杆203、末端机械杆204，靠近躯干的前端机械杆202的一端与躯干连接并固定在躯干上，距离躯干最远的末端机械杆204的一端为小车轮和钩子，小车轮和钩子以固定轴为中心进行旋转，实现小车轮与钩子的转换，固定轴的旋转通过电机9来驱动，中间的为中端机械杆203；在机械腿2关节处，两端的机械杆，一根固定有一个连接器205，同时连接器205上固定有一块齿轮201，另一根固定有两个连接器205，三个连接器205通过一根短轴206相连接，短轴206与有两个连接器205的机械杆固定，与有一个连接器205的机械杆为滑动连接，在短轴206上也固定有一块齿轮201，两块齿轮201垂直相连，通过电机9带动靠近电机9的齿轮201旋转来带动另一个齿轮201转动，从而带动短轴206旋转，使两根机械杆可相对进行旋转；其中前端机械杆202与中端机械杆203连接的关节处，前端机械杆202固定有一个连接器205，中端机械杆203固定有两个连接器205；中端机械杆203与末端机械杆204连接的关节处，中端机械杆203固定有一个连接器205，末端机械杆204固定有两个连接器205；控制齿轮转动的电机9装在固定有一个连接器205的机械杆处；在每条机械腿2的中端机械杆203和末端机械杆204内部各装有一个电机9，可驱动中端机械杆203和末端机械杆204自身进行旋转；小车轮和小钩子连接在一根机械杆两端上，通过机械杆180度旋转，可切换小车轮和小钩子，旋转由机械杆上的电机9控制。
机器人内部装有无线传输模块，无线传输模块与单片机8连接，无线传输模块可在单片机8和云端之间进行数据传输、数据交换，云端也可保存数据，云端通过无线传输模块可将数据传输给单片机8，再通过单片机8发出指令给机器人以达到控制机器人的目的。
如图3、图4和图5所示，图中芯片的型号为lt1073，图中太阳能电池板6提供6v电压。lt1073经由电阻r6检测充电电流，在蓄电池中维持16毫安的充电电流；lt1073内有低电压测定器，在太阳能板的输出电压将至4v时，lt1073将断开充电电路；太阳能电池板6与锂电池板相接，为整个电路提供电能；xtal1，xtal2，相接的电路为单片机8工作所必须的起震电路；rst相接的是单片机8开关，可通过按键控制整个电路的开关；与txd、rxd相接的是gps定位系统，获取机器人的位置信息再将信息通过串口通信传给单片机8；与p0.0相接的是红外探测仪3，分别为红外发射端和红外接收端，通过分析红外接收端的信息，探测探测害虫所在的地方；与p1.4相接的是针孔摄像头5，安装在躯干的正前方，通过图像处理观测机器人实际的环境情况；与p1.6相接的是微波辐射仪4，当发现害虫时发出微波辐射杀死害虫；与p2.0，p2.1，p2.2，p2.3,p2.4相接的是nrf24l01无线收发模块；与p0.0相接的是74htc573锁存器扩展出更多的i/o口，连接机器人运动所需的二十个电机9。u3为电机驱动模块l278，起到放大电流的作用，单片机8电流过小不能驱动电机9所以需要电机9驱动模块放大电流，驱动电机9。与驱动模块相接的电机9，单片机8通过输出pwm波来控制电机9。电路说明：该树林杀虫机器人，通过太阳能蓄电，将电储存在锂电池中，为整个机器人供电。在机器人的躯干前方装有针孔摄像头5，通过图像可知机器人实际的环境情况。红外探测仪3的红外发射端发出红外线，再通过分析红外接收的分析，可知具体害虫所在位置，单片机8将信号传给微波辐射仪4发出微波辐射准确的杀死害虫。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应在本发明的保护范围之内。