[实用新型]应用于中国机器人大赛的节水灌溉机器人

说明书

本实用新型公开了一种应用于中国机器人大赛的节水灌溉机器人，包括：底盘、行走模块、自平衡调节装置、喷灌模块和控制模块，所述底盘的下部面安装有行走模块，用于带动机器人移动，底盘的上部面安装有自平衡调节装置，喷灌模块安装在自平衡调节装置上，所述自平衡调节装置用于调节喷灌模块处于水平状态，所述控制模块安装在自平衡调节装置上，分别与行走模块、自平衡调节装置和喷灌模块相连。该节水灌溉机器人制造成本低，操作简单，可以在设定的比赛场景，按照比赛规则，实现机器人的自主导航、目标识别、自平衡调节和自动灌溉，同时易于进行二次研发和学习使用，为中国农业机器人的研究开发提供理论基础和实验依据。

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，具体的涉及一种灌溉机器人，更为具体的涉及一种应用于中国机器人大赛的节水灌溉机器人。

背景技术

随着社会的发展和科技的进步，农业机械化、智能化程度的不断提高，使用机器人代替人工已经成为现代农业发展的趋势。中国是农业大国，果树或者其他农作物生产中需要定期浇灌，来改善农作物的品质，提高产量。现有的浇灌方式大多采用人工或者抽水机的方式，劳动强度大、工作效率低、人工成本高，而且存在严重浪费水的情况，因此研究开发农业机器人特别是节水灌溉机器人具有重要意义。

中国机器人大赛的宗旨是通过组织机器人比赛和技术研讨，让更多的青少年学生了解机器人，喜爱机器人，向他们普及现代科学知识，为我国的机器人事业培养更多的优秀人才。同时通过机器人比赛和技术研讨，也为推动和促进机器人与自动化技术的发展与创新，为我国的快速持续发展贡献力量。

节水灌溉机器人是中国机器人大赛的重要项目，其中比赛场地布局如图7所示，比赛场地为矩形，分为B和C两个区域，其中在B区两侧均匀且对称设置12株矮株植物灌溉点，在B区左右两端分别设置A1起始区和A2识别点。其中在C区两侧连续且对称设置小麦类植株灌溉点，在C区机器人行进方向道路左侧设有坡度，即C区机器人行进的道路左侧高于右侧，模拟丘陵地段，在C区的左右两端分别设置A4终止区和A3识别点。

根据比赛规则，在没有人工干预的情况下，节水灌溉机器人从起始区出发需要自主导航，自动识别植株，自动完成自身平衡调节，自动给B区和C区的植株完成灌溉，视为完成浇灌目标，返回终止区比赛结束。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于中国机器人大赛的节水灌溉机器人，完成预先设置的植株浇灌，同时为农业机器人的研究开发提供理论基础和实验依据。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：

一种应用于中国机器人大赛的节水灌溉机器人，包括：底盘、行走模块、自平衡调节装置、喷灌模块和控制模块，所述底盘的下部面安装有行走模块，用于带动机器人移动，底盘的上部面安装有自平衡调节装置，喷灌模块安装在自平衡调节装置上，所述自平衡调节装置用于调节喷灌模块处于水平状态，所述控制模块安装在自平衡调节装置上，分别与行走模块、自平衡调节装置和喷灌模块相连。

优选地，所述行走模块包括左车轮、右车轮、万向轮、左驱动步进电机、右驱动步进电机、灰度传感器、左光电开关和右光电开关，所述左车轮和右车轮对称安装在底盘前部左右两侧，所述左驱动步进电机和右驱动步进电机均安装在底盘的下部面，分别用于驱动左车轮和右车轮，所述万向轮安装在底盘下部面后部，所述灰度传感器安装在底盘的前端，所述左光电开关和右光电开关分别安装在底盘中部左右两侧。

优选地，所述自平衡调节装置包括托板、合页、合页基座、丝杠和调节步进电机，所述底盘中部右侧设有第一通孔，在底盘的下部面右侧安装有调节步进电机，所述丝杠穿过第一通孔与调节步进电机的电机轴连接，所述合页基座安装在底盘的上部面左侧，所述托板左侧通过合页与合页基座活动连接，在托板右侧设有第二通孔与第一通孔相对应，在第二通孔中安装有与丝杠相匹配的螺母座，所述丝杠穿过螺母座。

优选地，所述左驱动步进电机和右驱动步进电机均为57步进电机，所述调节步进电机为42步进电机。