一種組合式智能割草機器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合式智能割草機器人，包括手動割草車和智能控制車；以相互獨立的手動割草車和智能控制車作為工作平臺，在進(jìn)行小范圍的割草作業(yè)時，采用手動模式，依靠人力推動車體運動，手動割草車以蓄電池作為動力源，驅(qū)動割草電機帶動刀盤上的割刀旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行割草作業(yè)；在進(jìn)行較大范圍的割草作業(yè)時，則將手動割草車與智能控制車進(jìn)行組合，智能控制車以蓄電池作為動力源，由電機帶動自身車體及手動割草車運動，由其控制部分進(jìn)行運動控制及割草作業(yè)控制，實現(xiàn)自動化割草作業(yè)。本發(fā)明組裝拆卸方便，制造成本低；同時具有手動和自動割草功能，可適應(yīng)不同草坪割草作業(yè)需求，降低勞動力成本，提高工作效率。
【專利說明】一種組合式智能割草機器人
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種割草機器人，尤其是應(yīng)用在草坪割草的組合式智能割草機器人?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著社會的不斷發(fā)展，人們環(huán)境意識日益加強，在歐美發(fā)達(dá)國家，綠色草坪業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為一大時尚產(chǎn)業(yè)，因此也帶動了草坪機械行業(yè)的繁榮。割草是重復(fù)且繁重的工作，傳統(tǒng)的草坪割草設(shè)備技術(shù)落后，勞動強度大，效率低。為了降低割草勞動強度，提高工作效率，歐美等西方國家近年來提出了以現(xiàn)代電子技術(shù)和智能控制技術(shù)改造傳統(tǒng)割草設(shè)備，以智能割草機器人取代傳統(tǒng)割草機，從而極大地提高草坪割草的勞動生產(chǎn)率。在最近的二十年里，不同種類的自動割草機器人相繼問世，它們大多性能相近，能自主執(zhí)行割草任務(wù)，同時具有定時啟動、自動充電等其他輔助功能，由于受民用設(shè)備制造成本約束，并不能采用昂貴的定位和視覺處理設(shè)備來保證其高智能性，因此智能割草機器人目前尚處于中等到高等智能水平的過渡階段。目前市場上的割草機可分為商用割草機器人和家用割草機兩大類，商用草坪割草機主要用于工作范圍大的運動場、公共草坪等公共綠地，一般機械功率大，割草效率高，但存在無法完全覆蓋工作區(qū)域，價格高等問題；家用割草機一般采用手動割草機，主要用于家庭小面積草坪的修剪，具有功率小、靈活性大等優(yōu)點，價格相對低廉，但這種傳統(tǒng)的割草機無法自主完成割草任務(wù)，效率低。
[0003]因此，為了同時滿足大型公共綠地和小面積家庭草坪的除草需求，降低割草機的制造成本，提高割草作業(yè)的工作效率，亟需一種同時具有手動和自動除草功能的組合式智能割草機器人。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的 目的主要是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種組合式智能割草機器人，同時具有自動割草和手動割草功能，提高割草作業(yè)的工作效率，降低制造成本，提高勞動生產(chǎn)率。
[0005]本發(fā)明的構(gòu)思是:以相互獨立的手動割草車和智能控制車作為工作平臺，在進(jìn)行小范圍的割草作業(yè)時，采用手動模式，依靠人力推動車體運動，手動割草車以蓄電池作為動力源，驅(qū)動割草電機帶動刀盤上的割刀旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行割草作業(yè)；在進(jìn)行較大范圍的割草作業(yè)時，則將手動割草車與智能控制車進(jìn)行組合，智能控制車以蓄電池作為動力源，由電機帶動自身車體及手動割草車運動，由其控制部分進(jìn)行運動控制及割草作業(yè)控制，實現(xiàn)自動化割草作業(yè)。
[0006]根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種組合式智能割草機器人，包括手動割草車和智能控制車:
I)所述手動割草車，由推桿、第一鉛酸蓄電池、割草車體、割草電機控制模塊、第一驅(qū)動輪、第一傳動軸、第二驅(qū)動輪、第一萬向輪、第一割草電機、第二割草電機、第三割草電機、第一旋轉(zhuǎn)編碼器、第二旋轉(zhuǎn)編碼器、第三旋轉(zhuǎn)編碼器、第一刀盤、第二刀盤、第三刀盤、第一割刀、第二割刀、第三割刀、第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔、第四連接孔組成；所述推桿固定在割草車體上，第一鉛酸蓄電池固定在割草車體尾部，割草電機控制模塊安裝于割草車體內(nèi)部；割草車體兩側(cè)安裝有第一驅(qū)動輪、第二驅(qū)動輪，并由第一傳動軸連接，割草車體前端安裝有第一萬向輪，便于轉(zhuǎn)向；第一鉛酸蓄電池經(jīng)調(diào)壓電路為第一割草電機、第二割草電機、第三割草電機及割草電機控制模塊提供直流電源；第一割草電機、第二割草電機、第三割草電機固定在割草車體上，并且在其頂部分別安裝第一旋轉(zhuǎn)編碼器、第二旋轉(zhuǎn)編碼器、第三旋轉(zhuǎn)編碼器，第一旋轉(zhuǎn)編碼器、第二旋轉(zhuǎn)編碼器、第三旋轉(zhuǎn)編碼器與割草電機控制模塊相連，在第一割草電機、第二割草電機、第三割草電機轉(zhuǎn)子上分別安裝有第一刀盤、第二刀盤、第三刀盤，在第一刀盤、第二刀盤、第三刀盤分別安裝第一割刀、第二割刀、第三割刀，用來執(zhí)行割草作業(yè)；在割草車體前端設(shè)置有第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔、第四連接孔用來與所述智能控制車連接；
2)所述智能控制車，由第二鉛酸蓄電池、智能控制車體、第一電機、第二電機、第三驅(qū)動輪、第二傳動軸、第三傳動軸、第四驅(qū)動輪、第二萬向輪、智能控制模塊、第四旋轉(zhuǎn)編碼器、第五旋轉(zhuǎn)編碼器、第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器、第一碰撞傳感器、第二碰撞傳感器、第三碰撞傳感器、第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第三紅外傳感器、第五連接孔、第六連接孔、第七連接孔、第八連接孔組成；所述第二鉛酸蓄電池固定在智能控制車體尾部，第一電機、第二電機安裝于智能控制車體內(nèi)部兩側(cè)，由第二鉛酸蓄電池提供直流電源，并由第二傳動軸、第三傳動軸連接第三驅(qū)動輪、第四驅(qū)動輪使智能控制車體運動，第三驅(qū)動輪、第四驅(qū)動輪與第二傳動軸、第三傳動軸連接處安裝第四旋轉(zhuǎn)編碼器、第五旋轉(zhuǎn)編碼器，第二萬向輪安裝于智能控制車體前部，便于轉(zhuǎn)向；智能控制模塊安裝于智能控制車體內(nèi)部，并由第二鉛酸蓄電池提供電源；第一超聲波傳感器、第二超聲波傳感器、第三超聲波傳感器、第四超聲波傳感器、第一碰撞傳感器、第二碰撞傳感器、第三碰撞傳感器、第一紅外傳感器、第二紅外傳感器、第三紅外傳感器分別安裝于智能控制車體前端，并與智能控制模塊相連接；在智能控制車體尾部設(shè)置有第五連接孔、第六連接孔、第七連接孔、第八連接孔，分 別與第一連接孔、第二連接孔、第三連接孔、第四連接孔相對應(yīng)，便于與所述手動割草車連接。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點:
本發(fā)明組合式智能割草機器人組裝拆卸方便，制造成本低；同時具有手動和自動割草功能，可適應(yīng)不同草坪割草作業(yè)需求，降低勞動力成本，提高工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為手動割草車結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖2為智能控制車結(jié)構(gòu)圖。
[0010]圖3為組合式智能割草機器人裝配圖。
[0011]圖4為組合式智能割草機器人控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例作進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖1至圖3所示，一種組合式智能割草機器人，包括手動割草車和智能控制車。[0014]所述手動割草車，由推桿1、第一鉛酸蓄電池2、割草車體3、割草電機控制模塊5、第一驅(qū)動輪4、第一傳動軸23、第二驅(qū)動輪24、第一萬向輪15、第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20、第一旋轉(zhuǎn)編碼器6、第二旋轉(zhuǎn)編碼器13、第三旋轉(zhuǎn)編碼器19、第一刀盤7、第二刀盤12、第三刀盤21、第一割刀9、第二割刀16、第三割刀22、第一連接孔10、第二連接孔11、第三連接孔17、第四連接孔18組成；所述推桿I固定在割草車體3上，第一鉛酸蓄電池2固定在割草車體3尾部，割草電機控制模塊5安裝于割草車體3內(nèi)部；割草車體3兩側(cè)安裝有第一驅(qū)動輪4、第二驅(qū)動輪24，并由第一傳動軸23連接，割草車體3前端安裝有第一萬向輪15，便于轉(zhuǎn)向；第一鉛酸蓄電池2經(jīng)調(diào)壓電路為第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20及割草電機控制模塊5提供直流電源；第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20固定在割草車體3上，并且在其頂部分別安裝第一旋轉(zhuǎn)編碼器6、第二旋轉(zhuǎn)編碼器13、第三旋轉(zhuǎn)編碼器19，第一旋轉(zhuǎn)編碼器6、第二旋轉(zhuǎn)編碼器13、第三旋轉(zhuǎn)編碼器19與割草電機控制模塊5相連，在第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20轉(zhuǎn)子上分別安裝有第一刀盤7、第二刀盤12、第三刀盤21，在第一刀盤7、第二刀盤12、第三刀盤21分別安裝第一割刀9、第二割刀16、第三割刀22，用來執(zhí)行割草作業(yè)；在割草車體3前端設(shè)置有第一連接孔10、第二連接孔11、第三連接孔17、第四連接孔18用來與所述智能控制車連接。
[0015]在手動割草作業(yè)時，所述推桿I由手動推動，使第一傳動軸23帶動第一驅(qū)動輪4、第二驅(qū)動輪23旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動割草車體3運動，此時，第一鉛酸蓄電池2為第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20提供直流電源，第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20帶動第一刀盤7、第二刀盤12、第三刀盤21及割刀9、割刀16、割刀22旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行割草作業(yè)，第一萬向輪15用來改變割草車體3的運動方向，第一旋轉(zhuǎn)編碼器6、第二旋轉(zhuǎn)編碼器13、第三旋轉(zhuǎn)編碼器19將第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20的工作狀況及時反饋給割草電機控制模塊5，由割草電機控制模塊5經(jīng)特定程序控制第一割草電機
8、第二割草電機14、第三割草電機20。
[0016]所述智能控制車，由第二鉛酸蓄電池49、智能控制車體50、第一電機30、第二電機46、第三驅(qū)動輪27、第二傳動軸28、第三`傳動軸44、第四驅(qū)動輪45、第二萬向輪35、智能控制模塊38、第四旋轉(zhuǎn)編碼器29、第五旋轉(zhuǎn)編碼器43、第一超聲波傳感器31、第二超聲波傳感器34、第三超聲波傳感器39、第四超聲波傳感器42、第一碰撞傳感器32、第二碰撞傳感器37、第三碰撞傳感器41、第一紅外傳感器33、第二紅外傳感器36、第三紅外傳感器40、第五連接孔25、第六連接孔26、第七連接孔47、第八連接孔48組成；所述第二鉛酸蓄電池49固定在智能控制車體50尾部,第一電機30、第二電機46安裝于智能控制車體50內(nèi)部兩側(cè)，由第二鉛酸蓄電池49提供直流電源，并由第二傳動軸28、第三傳動軸44連接第三驅(qū)動輪27、第四驅(qū)動輪45使智能控制車體50運動，第三驅(qū)動輪27、第四驅(qū)動輪45與第二傳動軸28、第三傳動軸44連接處安裝第四旋轉(zhuǎn)編碼器29、第五旋轉(zhuǎn)編碼器43，第二萬向輪35安裝于智能控制車體50前部，便于轉(zhuǎn)向；智能控制模塊38安裝于智能控制車體50內(nèi)部，并由第二鉛酸蓄電池49提供電源；第一超聲波傳感器31、第二超聲波傳感器34、第三超聲波傳感器39、第四超聲波傳感器42、第一碰撞傳感器32、第二碰撞傳感器37、第三碰撞傳感器41、第一紅外傳感器33、第二紅外傳感器36、第三紅外傳感器40分別安裝于智能控制車體50前端,并與智能控制模塊38相連接；在智能控制車體50尾部設(shè)置有第五連接孔25、第六連接孔26、第七連接孔47、第八連接孔48，分別與第一連接孔10、第二連接孔11、第三連接孔17、第四連接孔18相對應(yīng)，便于與所述手動割草車連接。
[0017]如圖3和圖4所示，所述智能控制車體50與割草車體3經(jīng)第一連接孔10、第二連接孔11、第三連接孔17、第四連接孔18、第五連接孔25、第六連接孔26、第七連接孔47、第八連接孔48經(jīng)螺栓連接，智能控制模塊38與割草電機控制模塊5進(jìn)行數(shù)據(jù)連接，裝配成組合式智能割草機器人。在工作狀態(tài)下，第二鉛酸蓄電池49為第一電機30、第二電機46提供直流電源，使兩側(cè)第二傳動軸28、第三傳動軸44帶動第三驅(qū)動輪27、第四驅(qū)動輪45運動，使智能控制車體50與割草車體3運動，此時的第一萬向輪15受到約束，無法轉(zhuǎn)向，第四旋轉(zhuǎn)編碼器29、第五旋轉(zhuǎn)編碼器43將第三驅(qū)動輪27、第四驅(qū)動輪45運動狀況反饋給智能控制模塊38并做出響應(yīng)，保證第三驅(qū)動輪27、第四驅(qū)動輪45同步運轉(zhuǎn)，各傳感器將外部環(huán)境信息及時反饋給智能控制模塊38，并由其根據(jù)特定程序控制割草電機控制模塊5，從而控制第一割草電機8、第二割草電機14、第三割草電機20的工作及控制第二萬向輪35調(diào)整運動方向，實現(xiàn)自 主執(zhí)行割草任務(wù)。
【權(quán)利要求】
1.一種組合式智能割草機器人，包括手動割草車和智能控制車，其特征在于: O所述手動割草車，由推桿(I)、第一鉛酸蓄電池(2)、割草車體(3)、割草電機控制模塊(5)、第一驅(qū)動輪(4)、第一傳動軸(23)、第二驅(qū)動輪(24)、第一萬向輪(15)、第一割草電機(8)、第二割草電機(14)、第三割草電機(20)、第一旋轉(zhuǎn)編碼器(6)、第二旋轉(zhuǎn)編碼器(13)、第三旋轉(zhuǎn)編碼器(19)、第一刀盤(7)、第二刀盤(12)、第三刀盤(21)、第一割刀(9)、第二割刀(16)、第三割刀(22)、第一連接孔(10)、第二連接孔(11)、第三連接孔(17)、第四連接孔(18)組成；所述推桿(I)固定在割草車體(3)上，第一鉛酸蓄電池(2)固定在割草車體(3)尾部，割草電機控制模塊(5)安裝于割草車體(3)內(nèi)部；割草車體(3)兩側(cè)安裝有第一驅(qū)動輪(4)、第二驅(qū)動輪(24)，并由第一傳動軸(23)連接，割草車體(3)前端安裝有第一萬向輪(15)，便于轉(zhuǎn)向；第一鉛酸蓄電池(2)經(jīng)調(diào)壓電路為第一割草電機(8)、第二割草電機(14)、第三割草電機(20)及割草電機控制模塊(5)提供直流電源；第一割草電機(8)、第二割草電機(14)、第三割草電機(20)固定在割草車體(3)上，并且在其頂部分別安裝第一旋轉(zhuǎn)編碼器(6)、第二旋轉(zhuǎn)編碼器(13)、第三旋轉(zhuǎn)編碼器(19)，第一旋轉(zhuǎn)編碼器(6)、第二旋轉(zhuǎn)編碼器(13)、第三旋轉(zhuǎn)編碼器(19)與割草電機控制模塊(5)相連，在第一割草電機(8)、第二割草電機(14)、第三割草電機(20)轉(zhuǎn)子上分別安裝有第一刀盤(7)、第二刀盤(12)、第三刀盤(21)，在第一刀盤(7)、第二刀盤(12)、第三刀盤(21)分別安裝第一割刀(9)、第二割刀(16)、第三割刀(22)，用來執(zhí)行割草作業(yè)；在割草車體(3)前端設(shè)置有第一連接孔(10)、第二連接孔(11)、第三連接孔(17 )、第四連接孔(18 )用來與所述智能控制車連接； 2)所述智能控制車，由第二鉛酸蓄電池(49)、智能控制車體(50)、第一電機(30)、第二電機(46)、第三驅(qū)動輪(27)、第二傳動軸(28)、第三傳動軸(44)、第四驅(qū)動輪(45)、第二萬向輪(35)、智能控制模塊(38)、第四旋轉(zhuǎn)編碼器(29)、第五旋轉(zhuǎn)編碼器(43)、第一超聲波傳感器(31)、第二超聲波傳感器(34)、第三超聲波傳感器(39)、第四超聲波傳感器(42)、第一碰撞傳感器(32 )、第二碰撞傳感器(37 )、第三碰撞傳感器(41)、第一紅外傳感器(33 )、第二紅外傳感器(36)、第三紅外傳感器(40)、第五連接孔(25)、第六連接孔(26)、第七連接孔(47)、第八連接孔(48)組成；所述第二鉛酸蓄電池(49)固定在智能控制車體(50)尾部，第一電機(30)、第二電機(46)安裝于智能控制車體(50)內(nèi)部兩側(cè)，由第二鉛酸蓄電池(49)提供直流電源，并由第二傳動軸(28)、第三傳動軸(44)連接第三驅(qū)動輪(27)、第四驅(qū)動輪(45 )使智能控制車體(50 )運動，第三驅(qū)動輪(27 )、第四驅(qū)動輪(45 )與第二傳動軸(28 )、第三傳動軸(44)連接處安裝第四旋轉(zhuǎn)編碼器(29)、第五旋轉(zhuǎn)編碼器(43)，第二萬向輪(35)安裝于智能控制車體(50)前部，便于轉(zhuǎn)向；智能控制模塊(38)安裝于智能控制車體(50)內(nèi)部，并由第二鉛酸蓄電池(49)提供電源；第一超聲波傳感器(31)、第二超聲波傳感器(34)、第三超聲波傳感器(39)、第四超聲波傳感器(42)、第一碰撞傳感器(32)、第二碰撞傳感器(37)、第三碰撞傳感器(41)、第一紅外傳感器(33 )、第二紅外傳感器(36 )、第三紅外傳感器(40)分別安裝于智能控制車體(50)前端,并與智能控制模塊(38)相連接；在智能控制車體(50)尾部設(shè)置有第五連接孔(25)、第六連接孔(26)、第七連接孔(47)、第八連接孔(48)，分別與第一連接孔(10)、第二連接孔(11)、第三連接孔(17)、第四連接孔(18)相對應(yīng)，便于與所述手動割草車連接。
【文檔編號】A01D34/01GK103733801SQ201410000069
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】謝少榮, 吳鵬, 羅均, 李慶梅, 陳繼清 申請人:上海大學(xué)