一种旋转式清洗机器控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及养殖设备技术领域，更具体地说，涉及一种旋转式清洗机器控制系统。


背景技术：

2.随着养殖业中现代化设备的发展，对养殖环境也逐渐提出更高的要求。由于养殖规模的不断增加，如果出现病毒传染，可能会危及整个养殖区的动物，整个养殖动物就可能会出现需要无害化处理的可能性，这样就会带来巨大的经济损失，而且可能也会对社会造成危害，而且养殖环境较差也可能会直接对周围的空气和水体造成污染。
3.因此，需要保证环境质量。以养猪为例，为了更好收集猪圈里粪便，将猪圈的底面设计成两层，上层为漏粪板，板上布满长条孔，猪粪通过长条孔掉落至下层的粪便收集室。目前清洗猪舍是采用人工手动拿着喷枪进行清洗，尤其在进行死角清洗的时候，操作人员劳动强度大、工作效率低，水资源浪费严重，该清洗方式已不适用于这种结构猪圈的清洗，不仅清洗效果差，而且工作效率低，还浪费了大量的人力。
4.因此，如何能够提供一种自动清洗装置，兼顾清洗效果和清洗效率并且适用于两层结构的圈舍清洗的清洗机器是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种旋转式清洗机器控制系统，实现自动清洗、自动定位，提高了清洗效率，降低了人工成本。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种旋转式清洗机器控制系统，包括：
7.主控制器，用于存储地图、本地用户数据以及获取检测清洗机器的所有传感器输出、确定小车的行走路线、当前位置和向所述小车下发运行指令；
8.定位装置，设置在所述小车，对所述小车进行定位并将定位信息发送到所述主控制器；
9.无线通信模块，与所述主控制器连接，用于连接互联网，并给所述小车内部形成局域网络，提供小车进行数据交互；
10.喷头旋转电机，设置在所述小车，通过接收来自所述主控制器的指令控制设置在所述小车的高压水枪喷头旋转后向指定方向喷射。
11.其中，所述无线通信模块包括wifi模块、cpe模块中的至少一种。
12.其中，所述主控制器为以四核arm处理器为cpu的主控制器或以intel处理器为cpu的主控制器。
13.其中，所述定位装置包括设置在所述小车的防撞检测模块、激光雷达和超声波检测器，所述防撞检测模块用于检测到所述小车碰到障碍之后，将碰撞信号反馈到所述主控制器，所述激光雷达用于检测所述小车周围的环境信息并上传到所述主控制器，实现对所述小车的定位以及控制所述小车的运动状态，所述超声波检测器用于检测所述小车与周围
障碍物的间距信息并发送到所述主控制器。
14.其中，还包括设置在小车用于检测所述喷头角度的位置检测传感器，将检测到的所述喷头旋转的角度反馈给所述主控制器。
15.其中，还包括设置在所述小车的电量检测装置，在判定所述小车的电量低于阈值电量后，控制小车通过充电接触端到充电仓进行充电。
16.其中，还包括设置在所述小车的摄像模块。
17.其中，还包括设置在所述小车用于控制所述高压水枪通断的电磁阀。
18.其中,还包括设置在所述小车用于参数设置的参数设置模块。
19.本实用新型实施例提供的旋转式清洗机器控制系统与现有技术相比较，具有以下优点：
20.所述旋转式清洗机器控制系统，通过设置定位装置、无线通信模块，采用主控制器实现自动导航以及控制喷头旋转电机对指定方向清洁，提高了清洁效率，降低了人工成本。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
22.图1为本技术提供的旋转式清洗机器控制系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.如图1所示，图1为本技术提供的旋转式清洗机器控制系统的一个实施例的结构示意图。
25.在一种具体实施方式中，本实用新型提供的旋转式清洗机器控制系统，包括：
26.主控制器10，用于存储地图、本地用户数据以及获取检测清洗机器的所有传感器输出、确定小车的行走路线、当前位置和向所述小车下发运行指令；
27.定位装置30，设置在所述小车，对所述小车进行定位并将定位信息发送到所述主控制器10；
28.无线通信模块20，与所述主控制器10连接，用于连接互联网，并给所述小车内部形成局域网络，提供小车进行数据交互；
29.喷头旋转电机40，设置在所述小车，通过接收来自所述主控制器10的指令控制设置在所述小车的高压水枪喷头旋转后向指定方向喷射。
30.通过设置定位装置30、无线通信模块20，采用主控制器10实现自动导航以及控制喷头旋转电机40对指定方向清洁，提高了清洁效率，降低了人工成本。
31.本技术中采用定位装置30实现定位，通过无线通信模块20实现数据传输以及指令
传输，本技术对于无线通信模块20的数量、类型以及设置位置不做限定，一般所述无线通信模块20包括wifi模块、cpe模块中的至少一种。
32.本技术中的所述主控器为整车核心控制单元，存储地图，本地户数据，检测清洗机器的所有传感器，驱动小车行走，定位小车的位置，下发小车的运行指令等，对于其使用处理器以及数据处理方式不做限定，一般所述主控制器10为以四核arm处理器为cpu的主控制器或以intel处理器为cpu的主控制器。
33.由于一般采用无线的方式进行自动清洁，因此需要消耗电能进行驱动，而arm处理器一般为低功耗处理器，能够使得小车具有更长的续航时间，而采用intel处理器具有较高的能耗，相同条件下可能会降低续航时长，但是一般会根据使用成本、续航时长等因素综合进行考虑。如，根据使用成本、运算量、续航时长等，使用其中一种处理器作为cpu，或者将二者配合使用，在运算量较低时采用arm处理器，运算量较高时采用intel处理器，或者在完成本次周期的清洁后需要充电时，如电量较少，需要保持续航时长时，选择arm处理器，反之，目前电量较多，而本次清洁周期马上就要完成时，就可以选择intel处理器为cpu，或者其它根据使用成本、蓄电池容量等进行选择，本技术对此不作限定。
34.本技术中的处理器可以选择包括但是不局限于arm处理器、intel处理器，还可以选择其它类型的处理器，只要能满足预期的计算控制需要即可。
35.本技术中对于定位装置30不做限定，其主要目的是对小车进行定位以及路径规划，但是在实际使用中，小车并不是能够自由休走的，如在某处，会存在承重柱凸出墙面，这样就需要在该位置进行转向，或者设置其它传感器需要转向，或者遇到其它障碍物需要转向等，而且由于小车会设置高压水枪，应该与障碍物保持一定的间距，保证小车以及安装设备不会被碰撞损坏。
36.为了解决上述的技术问题，在一个实施例中，所述定位装置30包括设置在所述小车的防撞检测模块、激光雷达和超声波检测器，所述防撞检测模块用于检测到所述小车碰到障碍之后，将碰撞信号反馈到所述主控制器10，所述激光雷达用于检测所述小车周围的环境信息并上传到所述主控制器10，实现对所述小车的定位以及控制所述小车的运动状态，所述超声波检测器用于检测所述小车与周围障碍物的间距信息并发送到所述主控制器10。
37.通过激光雷、超声波检测器，可以实现对周围障碍物的检测，而且二者能够实现互补以及相互备份，同时使用可以大大提高其使用可靠性，而采用防撞检测模块，能够保护小车重要部位，避免由于其他设备故障而导致设备的碰撞损坏。
38.本技术对所述防撞检测模块、激光雷达和超声波检测器的设置位置以及结构类型、数量不做限定，除此之外，还可以设置其它类型的定位装置30，从而保证小车的行走安全。
39.由于在本技术中需要采用高压水枪进行清洁，但是其需要在清洁过程中进行转动，从而保证指定区域的范围都能够在清洁范围内，因而也需要实时监控器喷射角度以及相对小车的位置，从而提高控制精度。
40.为了实现这一技术效果，在一个实施例中，所述旋转式清洗机器控制系统还包括设置在小车用于检测所述喷头角度的位置检测传感器，将检测到的所述喷头旋转的角度反馈给所述主控制器10。
41.需要指出的是，本技术中对于位置检测传感器的检测方式、数量不做限定，而且高压水枪的数量也可以根据需要设定，如双联装、三联装等，甚至是同时两个高压水枪喷射，但是其喷射角度相反，这样能在提高清洁效率的同时，保证小车处于平稳状态而无需专门设置减震装置，简化整个装置，提高设备的使用效率。
42.由于在使用过程中，可以采用市电连接，但是由于电线的使用为清洁的安全性以及可靠性带来负面影响，因此一般采用无线的方式，采用自带的蓄电池作为电源，如采用锂电池等，而为了保证其运行可靠性，避免其在使用的一个周期中由于无电而停止工作，在一个实施例中，所述旋转式清洗机器控制系统还包括设置在所述小车的电量检测装置，在判定所述小车的电量低于阈值电量后，控制小车通过充电接触端到充电仓进行充电。
43.为了便于实时监控，保证实际清洁范围以及行走路径与设定符合，在一个实施例中，所述旋转式清洗机器控制系统还包括设置在所述小车的摄像模块。
44.本技术对于摄像模块的数量以及安装位置不做限定，而且摄像模模块，可以跟随高压水枪进行转动，即实现看到哪里随哪里清洁，提高了清洁效率。
45.本技术中通过控制高压水枪的竖直角度以及水平旋转角度，实现对不同位置的清洁，对于其开断不做限定，在一个实施例中，为了保证其使用可靠性以及结构简便性，所述旋转式清洗机器控制系统还包括设置在所述小车用于控制所述高压水枪通断的电磁阀。
46.通过采用电磁阀控制高压水枪通断，控制方式简单。
47.在本技术中除了上述的定位模块等传感器模块，还可以设置如用于进行液位监测的液位监测模块，用于拍照的摄像模块等。
48.由于对于不同的养殖区，结构不同,尺寸不同，除了造成地图不同使得路径规划需要改变之外，还需要设置相应的工作参数，为了解决这一技术问题，在一个实施例中，所述旋转式清洗机器控制系统还包括设置在所述小车用于参数设置的参数设置模块。
49.参数设置模块可以是采用外接的方式设置，如需要进行参数设置时，将其与小车连接进行参数设置，在设置完毕之后，将二者脱离，或者直接设置固定在小车上，而且参数设置的方式，也可以是多种多样，如采用按键输入，采用触控出入，采用远程输入等。
50.除此外，本技术对于小车的动力下同不做限定，可以采用单电机驱动，也可以采用多电机驱动。
51.在一个实施例中，旋转式清洗机器控制系统，包括主控制器cpu，其为核心控制器，其他外设协助处理，数据采集，信号检测，执行机构；其中，所述主控器cpu采用四核arm处理器做为整车核心控制单元，存储地图，本地户数据，检测清洗机器的所有传感器，驱动小车行走，定位小车的位置，下发小车的运行指令等。网络cpe用于连接互联网，并给小车内部形成局域网络，提供小车内部数据交互平台。所述激光雷达通过扫描周围的环境，从而将周围的环境状态上传给主控制器cpu，提供小车的定位及环境状态。所述摄像头的视频流，满足通过视频观察车的状态和位置。
52.一拖二驱动器用来控制第一电机、第二电机运转，第一电机、第二电机是小车行走的动力来源。喷头旋转电机驱动器用来控制喷头旋转电机的转动，喷头旋转电机旋转后通过传动结构带动高压水枪喷头旋转。所述位置检测传感器：用于检测喷头旋转的角度，并实施反馈给主控制器cpu。所述电磁阀控制清洗机器高压水管水流通断装置。所述防撞检测用于是否碰到障碍的传感器，当小车碰到障碍物既反馈信号给主控制器cpu。增加超声波检测
装置，以用来辅助激光雷达检测周围环境；实时检测小车距离墙壁的距离。
53.具体运行时，包括如下步骤：
54.步骤一、小车开始运行时；打开小车的总开关，小车的各个部分通电，开始运行；网络cpe连接到互联网后，然后主控器cpu通过网络cpe进行连接网络，此时小车就可以在联网平台上显示，此时可以通过互联网平台或者手机app下发指令给小车；
55.步骤二、小车再猪舍启动以后，工作人员把小车的水管连接到猪舍内的高压水管接头上；然后通过手机app下发指令小车开始执行清洗任务；
56.步骤三、小车收到清洗指令后，根据收到的指令，加载存储在主控制器cpu的地图，通过激光雷达以及辅助定位传感器超声波定位小车的位置，然后按照预先设定的路线进行清洗，小车行驶过程中，主控制器cpu通过can总线下发指令给“一拖二驱动器”控制两个电机转动带动小车行驶，同主控制器cpu通过实时读取激光雷达及超声波数据监测小车距离障碍物和墙壁的距离，实时修正小车的行进路线；当小车进入清洗过程时，首先打开电磁阀，喷头喷出高压水流清洗猪舍，喷头打开后主控制器下达指令驱动喷头旋转电机转动，电机转动后通过传动装置带动喷头旋转，从而改变高压水流的位置达到清洗效果；在喷头旋转的过程中，因为喷头不需要360度旋转，此时位置监测传感器检测到喷头旋转到一定角度后把检测信号反馈给主控制器cpu，主控制器cpu就驱动电机向相反的方向转动；喷头旋转以后，小车同时开始行走前进进行清洗；知道制定的路线清洗完毕，小车回到起点停车，并通过网络cpe进行上报清洗完成指令呼叫工作人员。
57.步骤四、小车在清洗的过程中，如果工作人员需要查看小车的清洗状态，可以通过手机app实时查看小车的位置及轨迹；也可以通过app查看小车的摄像头信息，观察小车周围的环境。
58.本技术的结构中，采用一个主控制器cpu及外部设备实现清洗机器的控制系统，整个系统架构简单，并且实现了清洗过程的无人化。旋转式清洗机器可以能够对猪只圈舍进行任意角度的冲刷，在节省人力的同时，有效避免了死角清洗不到位的问题。
59.综上所述，本实用新型实施例提供的所述旋转式清洗机器控制系统，通过设置定位装置、无线通信模块，采用主控制器实现自动导航以及控制喷头旋转电机对指定方向清洁，提高了清洁效率，降低了人工成本。
60.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。