一种互动式种植机器人的制作方法

本实用新型涉及远程种植领域，更具体地说，涉及一种互动式种植机器人。

背景技术：

在一些网络宠物类游戏中，用户可在网络上虚拟的领养动物或植物，进行施肥、浇水、喂养、消毒、除虫等操作，使虚拟宠物不断长大，体验饲养或种植带来的快乐。但虚拟宠物毕竟不是现实的动物或植物，不能给用户带来饲养动植物的真实体验。

另一方面，虽然现在食品原料具有一定的可追溯性，但用户仍不可见食品原料的生长种植过程，仍具有一定的疑虑。人人去田里耕种显然是不现实的，城市里也没有足够的土地用于耕种，而广大的农村有大面积的可种植地，所以缺少一种能使用户进行远程种植和喂养的远程机器人。

再者，经常会遇到农产品因信息不畅导致的滞销问题，并不是市场不需要，而是买家也不了解信息，所以需要一种能提供种植地实时信息的远程机器人。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种互动式种植机器人。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种互动式种植机器人，包括：用于控制机器人各个功能模块完成对应指令的主控板；

与所述主控板连接、用于将机器人接入互联网的网络通信模块；

与所述主控板连接、用于获取机器人所在地植物图像信息的摄像头；

与所述主控板连接、用于为植物补水的补水模块；

与所述主控板连接、用于为植物施肥的施肥模块；

与所述主控板连接、用于为植物补光的补光模块；以及

用于为机器人各组成部分进行供电的供电模块。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括：与所述主控板连接、用于为植物进行喷药的喷药模块；

与所述主控板连接、用于驱虫的超声波驱虫模块；

与所述主控板连接、用于对植物进行裁剪的修剪模块。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括多个继电器，所述主控板通过所述继电器连接所述补水模块；

所述主控板通过所述继电器连接所述施肥模块；

所述主控板通过所述继电器连接所述补光模块；

所述主控板通过所述继电器连接所述喷药模块。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括与所述主控板连接、用于存储音频信号的存储器；

与所述主控板连接、用于播放音频信号的音频播放器；

与所述主控板连接、用于显示视频信号的显示器，所述显示器为液晶显示屏或数码管；以及

与所述主控板连接、用于输入控制信号的按键或键盘。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括与所述主控板连接、用于采集植物周围温度和湿度的温湿度采集器，所述温湿度采集器设置在空气中和/土壤中；或

与所述主控板连接、用于采集空气信息的空气检测器。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括与所述主控板连接、用于发出报警信息的报警灯。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括与所述主控板连接、用于获取所述机器人位置信息的定位模块；

所述定位模块包括北斗定位模块、GPS定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块中的至少一种。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括至少一个与所述主控板连接、用于扩展机器人外接功能模块的POE接口。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，所述网络通信模块包括有线通信模块和/或无线通信模块；

所述无线通信模块包括3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、WIFI模块中的至少一种；

所述供电模块包括市电供电模块和/或太阳能板供电模块。

优选地，本实用新型所述的互动式种植机器人，还包括用于固定机器人的底板，所述底板固定在植物旁边；或

所述底板为可移动的带动力底板，所述机器人在所述带动力底板的带动下移动；

所述主控板包括STM32F407ZET6控制器以及其外围电路。

实施本实用新型的一种互动式种植机器人，具有以下有益效果：该互动式种植机器人包括：用于控制机器人各个功能模块完成对应指令的主控板；与主控板连接、用于将机器人接入互联网的网络通信模块；与主控板连接、用于获取机器人所在地植物及周围环境的图像信息的摄像头；与主控板连接、用于为植物补水的补水模块；与主控板连接、用于为植物施肥的施肥模块；与主控板连接、用于为植物补光的补光模块；以及用于为机器人各组成部分进行供电的供电模块。通过实施本实用新型，使用户能够远程对植物进行真实种植，实现对植物的远程浇水、施肥、光照、驱虫等操作，切实体会到种植的快乐；并可全程监督植物的生长过程，对于一些食用植物做到完全放心。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一种互动式种植机器人第一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型一种互动式种植机器人第二实施例的结构示意图；

图3是本实用新型一种互动式种植机器人第三实施例的结构示意图；

图4是本实用新型一种互动式种植机器人中主控板电路图；

图5是本实用新型一种互动式种植机器人中供电模块电路图；

图6是本实用新型一种互动式种植机器人中网络通信模块电路图；

图7是本实用新型一种互动式种植机器人中显示器电路图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

图1是本实用新型一种互动式种植机器人第一实施例的结构示意图。

具体的，该互动式种植机器人包括主控板10、网络通信模块20、摄像头 30、补水模块40、施肥模块50、供电模块60、以及补光模块70，其中，

主控板10用于控制机器人各个功能模块完成对应指令。优选地，参考图 4，是本实用新型一种互动式种植机器人中主控板电路图，主控板10包括 STM32F407ZET6控制器以及其外围电路。进一步，主控板包括控制器和AI人工智能芯片，AI人工智能芯片用于统计用户的使用信息和植物的生长信息等，并根据预设算法得出用户使用规律和植物生长规律，方便用户进行智能种植。本实施例中的植物包括但不限于观赏性花卉、食用类蔬菜、水果等植物。

网络通信模块20与主控板10连接、用于将机器人接入互联网。进一步，网络通信模块20包括有线通信模块和/或无线通信模块；其中有线通信模块采用RJ45通信模块；无线通信模块包括但不限于3G无线通信模块、4G无线通信模块、5G无线通信模块、WIFI模块等。优选地，网络通信模块20为物联网网络通信模块，物联网网络通信模块的通信协议及使用方法可参考现有技术，本实施例在此不再赘述。

网络通信模块20用于接收用户发送的指令信息，并将指令信息传输至主控板10，主控板10根据指令信息控制各个模块完成对应动作。优选地，执行信息包括但不限于补水指令、施肥指令、补光指令、播放音乐指令、获取视频指令、获取图片指令、获取温湿度指令等，机器人执行上述指令完成对应操作，实现用户远程种植。进一步，网络通信模块20还具有反馈信息上传功能，例如用户发送的获取视频指令、获取图片指令、获取温湿度指令等，对应的网络通信模块20上传获取的视频信息、图片信息、温湿度信息等，使用户体验到现场种植的感觉。

优选地，本实施例的网络通信模块选用PHY通信模块，具体可参考图6，是本实用新型一种互动式种植机器人中网络通信模块电路图。

摄像头30与主控板10连接、用于获取机器人所在地植物及周围环境的图像信息。主控板10可控制摄像头30的开启和关闭，以及调整拍摄参数等。可以理解，主控板10通过网络通信模块20接收获取视频指令和获取图片指令，根据指令完成对应调节。进一步，摄像头30包括可转动底座，可转动底座在控制指令的作用下进行旋转以及摄像头角度调整，使用户能观察到各个方向的图像。作为选择，摄像头30还包括用于摄像或照相时进行补光的摄像头补光灯。通过设置摄像头，用户可实时了解植物的生长状态，及时进行补水、施肥、驱虫等操作，保证植物的健康成长，同时也提高用户的现场种植体验，当植物种成后可使用户体验到成功感，同时对于可食用植物增强安全信心。

补水模块40与主控板10连接、用于为植物补水。补水模块40包括喷淋式补水设备和浇灌式补水设备，喷淋式补水设备可对植物根茎以上的部位进行喷水。浇灌式喷水设备可对植物的根部进行浇水。以上两种补水的水量由主控板10控制，而主控板10是通过网络通信模块20接收用户发送的补水指令。

施肥模块50与主控板10连接、用于为植物施肥。施肥模块50包括液体肥料设备和固体肥料设备，液体肥料设备可通过喷淋或浇灌的方式实加，固体肥料设备将固体肥料放置在植物根部附近或埋藏在土壤里。

补光模块70与主控板10连接、用于为植物补光。植物在生长过程中，遇到阴雨或光照不佳的时候，用户可通过远程控制补光模块70进行补光。当然，用户也可以在夜晚对植物进行补光。补光的光照强度和光照时间由用户通过网络通信模块20和主控板10控制。

供电模块60用于为机器人各组成部分进行供电的。优选地，供电模块60 包括市电供电模块和/或太阳能板供电模块。太阳能板供电模块中的太阳能板设置在机器人的顶部，这样既可以吸收太阳能，又可以防止机器人被风吹日晒。优选地，参考图5，是本实用新型一种互动式种植机器人中供电模块电路图。

通过实施本实施例，用户可通过远程实现对种植机器人的控制，实现对植物的浇水、施肥、补光操作，并可通过摄像头实时观察植物的生长状态，使用户具有现场种植的感觉，当植物种成后可使用户体验到成功感，同时对于可食用植物增强安全信心。

图2是本实用新型一种互动式种植机器人第二实施例的结构示意图。

在第一实施例的基础上，本实施例的互动式种植机器人还包括多个继电器101，主控板10通过继电器101连接补水模块40；主控板10通过继电器 101连接施肥模块50；主控板10通过继电器101连接补光模块70。继电器 101作为一种常用的控制开关，技术成熟，价格合理，可提高机器人的稳定性。优选地，本实施例使用的继电器101的型号为JQC-3FF-S-Z继电器，具体可参考现有技术，本实施例不再赘述。

图3是本实用新型一种互动式种植机器人第三实施例的结构示意图。

在上述实施例的基础上，本实施例的互动式种植机器人还包括与主控板 10连接、用于存储音频信号的存储器，以及与主控板10连接、用于播放音频信号的音频播放器80。本领域技术人员可以理解，植物在生长过程中，播放合适的音乐会使其生长的更好，所以本实施例通过音频播放器80播放音乐。音频播放器80播放音乐的音频信号既可以存储在本地的存储器上，也可以通过网络通信模块20接收，用户通过发送音乐播放指令即可使音频播放器80 播放对应的音乐，音频播放指令中包括音频选择信息、播放时间、声音大小等设置参数。

进一步，本实施例的机器人还包括与主控板10连接、用于显示视频信号的显示器90，显示器90为液晶显示屏或数码管。优选地，可参考图7，是本实用新型一种互动式种植机器人中显示器电路图，该数码管为8位七段码显示器，型号为74HC595。

进一步，植物的生成过程中温度和湿度至关重要，例如湿度过高会导致植物腐败死亡，湿度过低会使植物干枯。所以该种植机器人还包括与主控板 10连接、用于采集植物周围温度和湿度的温湿度采集器11，其中温湿度包括土壤的温湿度和空气的温湿度，所以温湿度采集器11设置在空气中和土壤中。采集的温度和湿度通过网络通信模块20发送出去，用户通过远端的控制终端可随时获取植物的温度和湿度信息，以判断是否进行补水和控温。

进一步，本实用新型的互动式种植机器人还包括与主控板10连接、用于发出报警信息的报警灯12。本实施例中的报警灯12在机器人出现异常情况下报警，以通知现场维护人员尽快进行维护。报警灯12的数量和颜色可根据需要选择。例如在网络通信模块20无法联网时发出报警信息，或在供电模块60 无法供电时发出报警信息，或施肥模块50内存储的肥料已用完，或补水模块 40中的水已用等。

一些实施例中，机器人还包括与主控板10连接、用于输入控制信号的按键或键盘。在机器人出现故障或需要调试时，需现场工作人员通过按键或键盘进行控制。

一些实施例中，该种植机器人还包括与主控板10连接、用于采集空气信息的空气检测器。

一些实施例中，植物会出现一些病虫害，影响植物生长，所以该互动式种植机器人还包括与主控板10连接、用于为植物进行喷药的喷药模块；主控板10通过继电器101连接喷药模块。喷药模块为电驱动喷药模块，电驱动喷药模块包括储药箱和喷头，具体可参考现有技术，本实施例不再赘述。

一些实施例中，随着人们生活追求的提高，人们越来越青睐绿色食品，拒绝农药的使用，所以本实施例的互动式种植机器人还包括与主控板10连接、用于驱虫的超声波驱虫模块，通过超声波驱虫模块将虫子杀死或驱离，避免使用农药，提高安全性。超声波驱虫模块具体可参考现有技术，本实施例不再赘述。

一些实施例中，对于一些观赏性比较强的植物，该互动式种植机器人还包括与主控板10连接、用于对植物进行裁剪的修剪模块，修剪模块包括机械臂和裁剪设备，具体结构可参考现有技术，在此不再赘述。

一些实施例中，互动式种植机器人还包括与主控板10连接、用于获取机器人位置信息的定位模块；优选地，定位模块包括但不限于北斗定位模块、 GPS定位模块、伽利略定位模块、基站定位模块等。通过获取机器人的位置信息，可准确知道机器人的位置，也就知道种植植物的位置，防止机器人被人为移动位置；用户也可通过位置信息增加对种植植物的信赖。

作为选择，互动式种植机器人还包括至少一个与主控板10连接、用于扩展机器人外接功能模块的POE接口，用户可根据需求调整和增加需要的功能模块，使该机器人具有扩展功能。

一些实施例中，互动式种植机器人还包括用于固定机器人的底板，底板固定在植物旁边。优选地，在植物生长过程中，并不是时刻需要浇水和施肥，因此机器人会长时间处于空闲状态，所以底板为可移动的带动力底板，机器人在带动力底板的带动下移动，使得一台机器人可同时照看多株植物，提高机器人的利用率，降低成本。例如，带动力底板包括轮子和电机，电机通过传动装置驱动轮子运动；或者带动力底板包括轨道和轨道轮，机器人可沿轨道运动。

通过实施本实用新型，使用户能够远程对植物进行真实种植，实现对植物的远程浇水、施肥、光照、驱虫等操作，切实体会到种植的快乐；并可全程监督植物的生长过程，对于一些食用植物做到完全放心。并且用户可通过网络查找不同地方的植物，了解植物生长信息，增强生产者和消费者之间的了解，使产地的植物获得更多的销路，提高农民收入。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。