阅读说明：本技术 一种智能灌溉机器人系统 (Intelligent irrigation robot system ) 是由 范俊峰 于 2019-09-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种智能灌溉机器人系统,包括主体,主体包括执行机构、驱动机构和远程监控机构；远程监控机构用于对待灌溉区域进行建模,建立立体模型,并且执行机构和驱动机构进行监控；驱动机构包括传感器模块、控制模块和处理系统,传感器模块用于采集信息,处理系统接收该信息,并对信息进行处理后,发出数据信息给远程监控机构；控制模块与远程监控机构通信连接,用于控制执行机构；传感器模块包括灰度传感器和温湿度传感器,灰度传感器用于记录执行机构在灌溉区域的位置,通过处理系统进行信息处理后传输给远程监控机构,且在立体模型内建立虚拟模型；执行机构包括移动机构和灌溉机构。本发明智能化程度高。(The invention provides an intelligent irrigation robot system which comprises a main body, wherein the main body comprises an execution mechanism, a driving mechanism and a remote monitoring mechanism; the remote monitoring mechanism is used for modeling an area to be irrigated, establishing a three-dimensional model, and monitoring the actuating mechanism and the driving mechanism; the driving mechanism comprises a sensor module, a control module and a processing system, wherein the sensor module is used for acquiring information, and the processing system receives the information, processes the information and sends data information to the remote monitoring mechanism; the control module is in communication connection with the remote monitoring mechanism and is used for controlling the actuating mechanism; the sensor module comprises a gray sensor and a temperature and humidity sensor, the gray sensor is used for recording the position of the actuating mechanism in the irrigation area, the information is processed by the processing system and then transmitted to the remote monitoring mechanism, and a virtual model is established in the three-dimensional model; the actuating mechanism comprises a moving mechanism and an irrigation mechanism. The invention has high intelligent degree.)

一种智能灌溉机器人系统

技术领域

本发明涉及农业灌溉系统设备领域，尤其涉及一种智能灌溉机器人系统。

背景技术

进入21世纪以来，电子技术和自动控制技术发展突飞猛进，在农业方面有着突出的影响，农业机器人的出现解决了一些复杂而繁琐的农事，现在农业机器人渐渐的进入农业生产方面，我国农业生产规模进一步扩大，并向着智能化、机械化的方向发展。农业机器人的研究也在不断的进步，并涉及多方面领域，如果蔬采摘、农药施肥、自动喷灌等。农业机器人的运用改善了我国农业生产状况，降低了人工劳动强度，也提高了农业效率。

农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。传统地面灌溉包括畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，但这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用力较低，是一类很不合理的农业灌溉方式。另外，普通喷灌技术是中国农业生产中较普遍的灌溉方式。但普通喷灌技术的水的利用效率也不高。现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。这些灌溉技术一般节水性能好、水的利用率较传统灌溉模式高。但是以上的灌溉方式均存在智能化程度低下的问题。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有的农业灌溉均存在智能化程度低下的问题的技术问题，本发明提供一种智能灌溉机器人系统。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种智能灌溉机器人系统，包括主体，所述主体包括执行机构、驱动机构和远程监控机构；

所述远程监控机构用于对待灌溉区域进行建模，建立立体模型，并且所述执行机构和所述驱动机构进行监控；

所述驱动机构包括传感器模块、控制模块和处理系统，所述传感器模块用于采集信息，所述处理系统接收该信息，并对信息进行处理后，发出数据信息给所述远程监控机构；所述控制模块与所述远程监控机构通信连接，用于控制所述执行机构；

所述传感器模块包括灰度传感器和温湿度传感器，所述灰度传感器用于记录所述执行机构在灌溉区域的位置，通过所述处理系统进行信息处理后传输给所述远程监控机构，且在所述立体模型内建立虚拟模型；

所述执行机构包括移动机构和灌溉机构。

优选的，所述移动机构包括2个滚轮以及驱动所述滚轮运动的驱动电机，所述驱动电机有2个，分别用于驱动2个所述滚轮。

优选的，所述驱动机构还包括电池，所述电池用于给所述传感器模块、所述控制模块、所述处理系统、所述移动机构和所述灌溉机构供电；所述电池采用容量为10000MAH高倍率锂聚合物锂电池。

优选的，所述控制模块包括采用ARM9为核心的S3C2440A芯片开发板，以及连接在所述开发板上的2块SDRAM芯片。

优选的，所述灌溉机构包括设置在所述灌溉系统包括喷灌机构以及控制阀，所述控制阀与所述控制模块连接。

优选的，所述灰度传感器采用模拟传感器DFR0022。

有益效果：

本发明通过设置执行机构、驱动机构和远程监控机构，驱动机构包括传感器模块、控制模块和处理系统，通过传感器模块与远程监控机构的配合，建立立体模型，实现远程监控执行机构的位置，并且监测感应待灌溉区的温湿度，实现智能化的喷灌，智能化程度高。

附图说明

图1为本发明智能灌溉机器人系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1，其中，1为远程监控机构，2为灰度传感器，3为湿度传感器，4为温湿度传感器，5为电池，6为驱动电机，7为滚轮。

本发明实施例提出了一种智能灌溉机器人系统，包括主体，主体包括执行机构、驱动机构和远程监控机构；

远程监控机构用于对待灌溉区域进行建模，建立立体模型，并且执行机构和驱动机构进行监控；

驱动机构包括传感器模块、控制模块和处理系统，传感器模块用于采集信息，处理系统接收该信息，并对信息进行处理后，发出数据信息给远程监控机构；控制模块与远程监控机构通信连接，用于控制执行机构；控制模块包括采用ARM9为核心的S3C2440A芯片开发板，以及连接在开发板上的2块SDRAM芯片。

传感器模块包括灰度传感器和温湿度传感器，传感器模块包括温湿度传感器和灰度传感器，采用的是具有线性频率输出型号的HF3223温湿度传感器，其特点具有响应速度快、功耗超低、可与ARM9直接相连，工作时其性能有极高的稳定性；灰度传感器采用的型号是DFR0022，是一种模拟传感器，可以作为其机器人运行过程中温室大棚及田间地面灰度判断，其工作原理是内部含有一只发光二极管和一只光敏电阻，安装在同一面上。利用不同颜色的检测面对光的反射程度不同，光敏电阻对不同检测面返回的光时阻值不相同的原理来进行颜色深浅检测，保证机器人的正常运行。

灰度传感器用于记录执行机构在灌溉区域的位置，通过处理系统进行信息处理后传输给远程监控机构，且在立体模型内建立虚拟模型；

执行机构包括移动机构和灌溉机构。

移动机构包括2个滚轮以及驱动滚轮运动的驱动电机，驱动电机有2个，分别用于驱动2个滚轮；电源电机驱动模块在机器人的机械结构中占据关键位置，它的布局不仅影响到机器人的体积，而且还对其正常作业的效率和灵活具有很大的影响。电机驱动模块包含步进电机和电机驱动器。用步进电机作为动力源，步进电机采用两个CQ2HB34MB型号的两相步进电机，分别控制左右两个主动轮，其工作电压在12V。其特点是不受电压、电流、温度、湿度等干扰因素的影响，具有很高的准确性和可靠性。控制机器人喷灌农作物时有明显的控制力，转向、喷灌等功能都在设定的控制时间范围类，工作时其转速和方向可以通过程序控制来实现，转速可以随着频率的变化而变化，频率增加，转速增加，频率减小，脉冲减小。电机驱动器包括两个L298N芯片，用来控制两个步进电机。L298N是一款集成式单片电路，是一个高电压、大电流的双桥驱动器，驱动器的模块供电部分可接3.5V电压，驱动峰值电流可达4A。

驱动机构还包括电池，电池用于给传感器模块、控制模块、处理系统、移动机构和灌溉机构供电；电池采用容量为10000MAH高倍率锂聚合物锂电池，可快速充放电，输出功率大，寿命长。输出工作电压在12V左右，保证控制系统运行正常。因为S3C2440A开发板所需要的输入电压是7-12V宽压，而电机正常工作时需要的输入电压为12V，所以用两个4000MAH的电源串联在一起，即可保证控制器模块和系统的正常运行。两边的电机驱动器与电池盒接口并联在一起，固定在车体的两边。

灌溉机构包括设置在灌溉系统包括喷灌机构以及控制阀，控制阀与控制模块连接。

最后需要说明的是：以上仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。