一種智能繪圖割草機器人的制作方法

本發明涉及一種智能繪圖割草機器人，屬于機器人技術領域。

背景技術：

隨著現代科技的飛速發展，割草機達到了高度自動化水平，但現有的智能割草機僅局限于將草坪上的草割短、草的高度割齊，不能使草坪實現很高的觀賞效果。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種智能繪圖割草機器人。該智能繪圖割草機器人可以實現草坪多層次復雜圖形的繪制工作，從而大大提高草坪的觀賞效果。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種智能繪圖割草機器人，包括若干組活動刀組機構、底板、電源、車體、中央控制機構、信息輸入機構、驅動輪機構和從動輪機構；所述活動刀組機構、中央控制機構和電源安裝在底板上，所述信息輸入機構安裝在車體上，所述活動刀組機構通過固定機構固定在車殼上，所述驅動輪機構安裝在車體的尾部，所述從動輪機構安裝在車體的前部；

所述活動刀組機構用于使刀片進行上下左右移動，結合機器人的前后及轉向移動，實現在草坪繪圖功能；

所述信息輸入機構用于將所需繪圖信息錄入，將信息命令導入進中央控制機構；

所述中央控制機構用于指揮帶動機器人在地面上沿程序設定的路徑運動。

上述活動刀組機構包括兩個絲杠螺母、兩個滑桿、絲杠、同步齒輪、從動齒輪、驅動齒輪、驅動齒輪電機、鏈條、齒條、滑動電機以及刀片；

所述兩個絲杠螺母上設置兩個絲杠，所述兩個絲杠螺母之間設置兩個滑桿和齒條，所述滑動電機安裝在滑桿上，兩個滑桿分別穿過滑動電機，所述刀片安裝在滑動電機上；所述驅動齒輪連接驅動齒輪電機，所述從動齒輪與驅動齒輪嚙合，所述從動齒輪連接一個絲杠，所述兩個絲杠上均設置一個同步齒輪，所述同步齒輪與鏈條嚙合；

所述驅動齒輪電機帶動驅動齒輪轉動，從而帶動從動齒輪、同步齒輪及絲杠的轉動；兩端的同步齒輪通過鏈條實現同步轉動，兩端的絲杠螺母與絲杠連接，在同步齒輪及鏈條的帶動下，實現同步升降，從而使得刀片能夠上下移動；前后兩根滑桿穿過滑動電機，兩根滑桿與齒條固定在兩端的絲杠螺母上，滑動電機通過其齒輪與齒條相互嚙合，實現在滑桿上的左右移動，同時帶動其底下刀片的轉動，從而實現刀片的左右移動。

上述驅動輪機構包括一對后車輪、一對后車輪驅動電機，并對稱布置于車體兩側，中央控制機構指揮后車輪驅動電機帶動后車輪轉動，當兩電機同步運行時，可實現智能繪圖割草機器人的直線運動；當兩電機不同步運行時，即可實現智能繪圖割草機器人的轉向。

上述車體前端在活動刀組機構的前部設置防護機構。

上述從動輪機構是萬向輪。

上述信息輸入機構上部設置防塵罩，用于避免內部接口濺入灰塵。

上述中央控制機構包括一個主處理器、陀螺儀、驅動器、傳感器數據處理器；所述主處理器與傳感器數據處理器、三個驅動器、信息輸入機構以及電源連接；所述陀螺儀與傳感器數據處理器連接；所述三個驅動器分別與驅動輪電機、驅動齒輪電機、滑動電機連接。

本發明所達到的有益效果：

1. 本發明為可智能繪圖割草機器人，并可自動在平坦無障礙的草坪上繪圖割草，在移動過程中可準確定位，在草坪上通過草的長短高低，形成各種美麗的圖案，提高草坪的可觀賞性。

2. 本發明實現了割草繪圖的全自動化，無需人工干涉，節省了大量的人力。

3. 本發明應用范圍廣，可適用多種有草坪的場合，具有很好的發展前景。

4.本發明的活動刀組機構中采用齒輪，齒條，絲杠，絲母等結構，大大提高了刀片移動的精確程度以及刀片移動的速度，并且割草的穩定性也有所提高。

5. 本發明的驅動輪機構，采用一對后車輪驅動電機分別驅動兩只后車輪的方式，兩電機同步運行可實現機器人的直線行走，兩電機差速運行可實現機器人的轉向，這樣省去了前輪的舵機轉向結構，精簡結構，便于中央控制機構的指揮與程序編寫。

6.本發明的控制系統結構嚴密，能夠實現各個控制器與傳感器之間的密切配合。

7.本發明在活動刀組機構處采用了防護機構，并且有相應的傳感器，在觸碰到物體時，刀片會立即停止運動，提高了割草機工作時的安全性。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖；

圖2是活動刀組機構的結構示意圖；

圖3是驅動輪機構的結構示意圖；

圖4是中央控制機構的系統框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。

如圖1所示，一種智能繪圖割草機器人，包括若干組活動刀組機構1、底板10、電源6、車體3、中央控制機構5、信息輸入機構8、驅動輪機構9和從動輪機構11；活動刀組機構1、中央控制機構5和電源6安裝在底板10上，信息輸入機構8安裝在車體3上，活動刀組機構1通過固定機構4固定在車殼上，驅動輪機構9安裝在車體3的尾部，從動輪機構11安裝在車體3的前部；

活動刀組機構1用于使刀片進行上下左右移動，結合機器人的前后及轉向移動，實現在草坪繪圖功能；

信息輸入機構8用于將所需繪圖信息錄入，將信息命令導入進中央控制機構5；

中央控制機構5用于指揮帶動機器人在地面上沿程序設定的路徑運動。

如圖2所示，上述活動刀組機構1包括兩個絲杠螺母102、兩個滑桿101、絲杠103、同步齒輪104、從動齒輪105、驅動齒輪106、驅動齒輪電機107、鏈條108、齒條109、滑動電機110以及刀片111；

兩個絲杠螺母102上設置兩個絲杠103，兩個絲杠螺母102之間設置兩個滑桿101和齒條109，滑動電機110安裝在滑桿101上，兩個滑桿101分別穿過滑動電機110，刀片111安裝在滑動電機110上；驅動齒輪106連接驅動齒輪電機107，從動齒輪105與驅動齒輪106嚙合，從動齒輪105連接一個絲杠103，兩個絲杠103上均設置一個同步齒輪104，同步齒輪104與鏈條108嚙合；

驅動齒輪電機107帶動驅動齒輪106轉動，從而帶動從動齒輪105、同步齒輪104及絲杠103的轉動；兩端的同步齒輪104通過鏈條108實現同步轉動，兩端的絲杠螺母102與絲杠103連接，在同步齒輪104及鏈條108的帶動下，實現同步升降，從而使得刀片111能夠上下移動；前后兩根滑桿101穿過滑動電機110，兩根滑桿101與齒條109固定在兩端的絲杠螺母102上，滑動電機110通過其齒輪與齒條相互嚙合，實現在滑桿101上的左右移動，同時帶動其底下刀片111的轉動，從而實現刀片111的左右移動。

如圖3所示，上述驅動輪機構包括一對后車輪901、一對后車輪驅動電機902，并對稱布置于車體3兩側，中央控制機構5指揮后車輪驅動電機902帶動后車輪轉動，當兩電機同步運行時，可實現智能繪圖割草機器人的直線運動；當兩電機不同步運行時，即可實現智能繪圖割草機器人的轉向。

上述車體3前端在活動刀組機構的前部設置防護機構2。

上述從動輪機構11是萬向輪。

上述信息輸入機構8上部設置防塵罩7，用于避免內部接口濺入灰塵。

上述中央控制機構5包括一個主處理器、陀螺儀、驅動器、傳感器數據處理器；主處理器與傳感器數據處理器、三個驅動器、信息輸入機構以及電源連接；陀螺儀與傳感器數據處理器連接；三個驅動器分別與驅動輪電機902、驅動齒輪電機107、滑動電機110連接。

本發明的工作原理為：

圖形信息通過信息輸入機構8上的USB插口輸入到中央控制機構5，中央控制機構5中的主處理器開始驅動活動刀組機構1和驅動輪機構9的運動。驅動齒輪電機107帶動驅動齒輪106轉動，從而帶動從動齒輪105、同步齒輪104及絲杠103的轉動；兩端的同步齒輪104通過鏈條108 實現同步轉動，兩端的絲杠螺母102與絲杠103連接，在同步齒輪104 及鏈條108的帶動下，實現同步升降，從而使得刀片能夠上下移動；前后兩根滑桿101穿過滑動電機110，兩根滑桿101與齒條109固定在兩端的絲杠螺母102 上，滑動電機110通過其齒輪與齒條109相互嚙合，實現在滑桿101上的左右移動，同時帶動其底下刀片111的轉動，從而實現刀片的左右移動。兩個后車輪驅動電機902 分別驅動后車輪901前進或轉動，從而帶動刀片進行前后移動。

本發明通過活動刀組機構1和驅動輪機構9之間的相互配合，實現了刀片的上下，左右，前后的空間三維移動，通過齒輪，齒條，絲杠，絲母等機構精準控制刀片移動位置，從而在草坪上割出多層次的復雜圖案，實現提高草坪觀賞性的效果。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發明的保護范圍。