专利名称:一种温室顶棚清洗机器人的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种温室顶棚清洗机器人，包括一小车、设置在小车上的控制电路和一执行机构，所述小车底盘包括一万向轮、位于万向轮后的一左车轮和一右车轮、分别用于驱动左车轮和右车轮的第一电机和第二电机；所述执行机构包括一位于左车轮和右车轮之间的螺旋滚刷、一水泵和输水管，所述螺旋滚刷经一第三电机驱动，所述输水管一端与水泵出水口相连，另一端延伸至小车，固定在小车上端的安装板上；所述控制电路包括一控制单元、与控制单元相连的输出接口模块，所述输出接口模块连接有一控制水泵的继电器，所述继电器与位于输水管上的电池阀相连。本实用新型的有益效果在于：降低清洗难度，自动清洗顶棚，提高生产效率。
【专利说明】一种温室顶棚清洗机器人
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及农业领域，尤其涉及一种温室顶棚清洗机器人。
【背景技术】
[0002]温室作为实施农业产业中的主体，在解决我国蔬菜供应、增加农民收入、促进农业产业结构调整和提供城乡居民的生活水平等方面发挥着重要作用，具有广阔市场空间和发展前景。温室运行使用一段时间后，特别是其顶棚，容易堆积灰尘，甚至生长青苔，造成顶棚覆盖材料透光率降低，严重影响温室内作物的生长。针对温室顶棚清洗的机械装置方面的研制极为少见，而且存在自动化水平低的缺陷。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是针对以上不足之处，提供了一种温室顶棚清洗机器人，实现自动清洗温室顶棚。
[0004]本实用新型解决技术问题所采用的方案是一种温室顶棚清洗机器人，包括一小车、设置在小车上的控制电路和一执行机构，所述小车底盘包括一万向轮、位于万向轮后的一左车轮和一右车轮、分别用于驱动所述左车轮和右车轮的第一电机和第二电机；所述执行机构包括一位于左车轮和右车轮之间的螺旋滚刷、一用于将地面上的水输送至顶棚的水泵和一输水管，所述螺旋滚刷经一第三电机驱动，所述输水管一端与水泵出水口相连，另一端延伸至小车，固定在小车上端的安装板上；所述控制电路包括一控制单元、与控制单元相连的用于接收外部信号的无线接收模块、电机驱动模块、超声波模块、红外线模块、图像处理模块和输出接口模块，所述输出接口模块连接有一控制水泵的继电器，所述继电器与位于输水管上的电池阀相连。
[0005]进一步的，所述小车由车身自带的蓄电池供电，所述蓄电池位于小车底盘电池槽内。
[0006]进一步的，所述电机驱动模块包括第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、第三电机驱动模块，并分别驱动第一电机、第二电机、第三电机。
[0007]进一步的，所述左车轮和右车轮外表面均设有若干防滑沟槽。
[0008]进一步的，所述控制单元为单片机，所述单片机型号优选为STC89C52。
[0009]进一步的，所述超声波模块固定于小车前端两侧，型号优选为HC-SR04。
[0010]进一步的，所述图像处理模块固定于小车前端，包括一颜色识别传感器，所述颜色识别传感器优选为TCS23。
[0011]进一步的，所述红外线模块固定于小车底端，包括一漫反射式避障传感器、一红外接收器和一红外反射器。
[0012]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:通过所述电机驱动模块驱动电机，能够实现在具有一定倾斜角度的温室顶棚行走，同时通过超声波模块和红外线模块分别具有避崖和避障的功能；通过所述图像处理模块识别顶棚上的脏物后；利用地上的水泵将水引上顶棚，通过所述继电器控制电磁阀进行清洗操作。本实用新型提供的技术方案将人从繁重、危险的高空清洗工作中解放出来，降低清洗成本，提高生产效率，具有相当大的经济效益、社会效益。
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型专利进一步说明。
[0014]图1是本实用新型的结构示意图的主视图。
[0015]图2是本实用新型的结构示意图的仰视图。
[0016]图3是本实用新型的结构示意图的俯视图。
[0017]图4是本实用新型控制电路的结构示意图。
[0018]图中:1_小车；2_左车轮；3_右车轮；4_万向轮；5_第一电机；6_第二电机；7-控制电路；8、输出接口模块；9、继电器；10_超声波模块；11_图像处理模块；12_红外线模块；13-螺旋滚刷；14_第三电机；15_安装板；16_电池槽；17_水泵；18_输水管；19_电磁阀。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0020]如图1-4所示，本实用新型解决技术问题所采用的方案是一种温室顶棚清洗机器人，包括一小车1、设置在小车I上的控制电路7和一执行机构，所述小车I底盘包括一万向轮4、位于万向轮4后的一左车轮2和一右车轮3、分别用于驱动所述左车轮2和右车轮3的第一电机5和第二电机6 ;所述执行机构包括一位于左车轮2和右车轮3之间的螺旋滚刷13、一用于将地面上的水输送至顶棚的水泵17和一输水管18，所述螺旋滚刷13经一第三电机14驱动，所述输水管18 —端与水泵17出水口相连，另一端延伸至小车1，固定在小车I上端的安装板15上；所述控制电路7包括一控制单元、与控制单元相连的用于接收外部信号的无线接收模块、电机驱动模块、超声波模块10、红外线模块12、图像处理模块11和输出接口模块8，所述输出接口模块8连接有一控制水泵17的继电器9，所述继电器9与位于输水管18上的电池阀相连。
[0021]从上述描述可知，本实用新型具有以下有益效果:通过所述电机驱动模块驱动电机，能够实现在具有一定倾斜角度的温室顶棚行走，同时通过超声波模块10和红外线模块12分别具有避崖和避障的功能；通过所述图像处理模块11识别顶棚上的脏污后；利用地上的水泵17将水引上顶棚，通过所述继电器9模块控制电磁阀19进行清洗操作。本实用新型提供的技术方案将人从繁重、危险的高空清洗工作中解放出来，降低清洗成本，提高生产效率，具有相当大的经济效益、社会效益。
[0022]在本实施例中，所述小车I由车身自带的蓄电池供电，所述蓄电池位于小车I底盘电池槽16内。
[0023]在本实施例中，所述电机驱动模块包括第一电机5驱动模块、第二电机6驱动模块、第三电机14驱动模块，并分别驱动第一电机5、第二电机6、第三电机14。
[0024]在本实施例中，所述左车轮2和右车轮3外表面均设有若干防滑沟槽。
[0025]在本实施例中，所述控制单元为单片机，所述单片机型号优选为STC89C52。
[0026]在本实施例中，所述超声波模块10固定于小车I前端两侧，型号优选为HC-SR04。所述超声波模块10可以提供2cm-400cm的非接触式测量，精确度高，稳定性好。利用超声波模块10的信号返回，可以实现避障功能。
[0027]在本实施例中，所述图像处理模块11固定于小车I前端，包括一颜色识别传感器，所述颜色识别传感器优选为TCS23。通过所述颜色识别传感器收集脏污的RGB值，进行图像处理后，以判断是否存在脏污，是否需要清洗。
[0028]在本实施例中，所述红外线模块12固定于小车I底端，包括一漫反射式避障传感器、一红外接收器和一红外反射器。所述红外线模块12对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出一定频率的红外线，当检测方向遇到障碍物时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，信号输出接口输出数字信号。所述漫反射式避障传感器在实际使用中具有稳定性，易获取。
[0029]具体实施过程:将水泵17置于地面，将小车I放置于顶棚，启动电源，小车I按照特定的轨迹行走，通过所述颜色识别传感器收集脏污的RGB值，进行图像处理后，以判断是否存在脏污，是否需要清洗。如果判断不存在脏污则小车I按照规定的轨迹行进；如果判断存在脏污则小车I停下，通过螺旋滚刷13将脏污进行处理。通过外部信号发送至所述无线接收模块，通过控制单元控制继电器9，然后通过继电器9控制输水管18上的电磁阀19，电磁阀19开启，水泵17将水引到顶棚脏污处，从而达到清洗的目的，实现完全自动化。
[0030]综上所述，本实用新型提供的温室顶棚清洗机器人，不仅结构简单，安装方便，而且将人从繁重、危险的高空清洗工作中解放出来，降低清洗难度，实现自动清洗，提高生产效率，具有相当大的经济效益、社会效益。
[0031]上列较佳实施例，对本实用新型的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:包括一小车、设置在小车上的控制电路和一执行机构，所述小车底盘包括一万向轮、位于万向轮后的一左车轮和一右车轮、分别用于驱动所述左车轮和右车轮的第一电机和第二电机；所述执行机构包括一位于左车轮和右车轮之间的螺旋滚刷、一用于将地面上的水输送至顶棚的水泵和一输水管，所述螺旋滚刷经一第三电机驱动，所述输水管一端与水泵出水口相连，另一端延伸至小车，固定在小车上端的安装板上；所述控制电路包括一控制单元、与控制单元相连的用于接收外部信号的无线接收模块、电机驱动模块、超声波模块、红外线模块、图像处理模块和输出接口模块，所述输出接口模块连接有一控制水泵的继电器，所述继电器与位于输水管上的电池阀相连。2.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述小车由车身自带的蓄电池供电，所述蓄电池位于小车底盘电池槽内。3.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述电机驱动模块包括第一电机驱动模块、第二电机驱动模块、第三电机驱动模块，并分别驱动第一电机、第二电机、第三电机。4.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述左车轮和右车轮外表面均设有若干防滑沟槽。5.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述控制单元为单片机，所述单片机型号为STC89C52。6.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述超声波模块固定于小车前端两侧，型号为HC-SR04。7.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述图像处理模块固定于小车前端，包括一颜色识别传感器，所述颜色识别传感器为TCS23。8.根据权利要求1所述的一种温室顶棚清洗机器人，其特征在于:所述红外线模块固定于小车底端，包括一漫反射式避障传感器、一红外接收器和一红外反射器。
【文档编号】G05D1-02GK204302799SQ201420755986
【发明者】刘荣胜, 何飞, 江亦澜, 李兆波, 何金成 [申请人]福建农林大学