本發(fā)明涉及一種智能繪圖割草機(jī)器人，屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，割草機(jī)達(dá)到了高度自動(dòng)化水平，但現(xiàn)有的智能割草機(jī)僅局限于將草坪上的草割短、草的高度割齊，不能使草坪實(shí)現(xiàn)很高的觀賞效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種智能繪圖割草機(jī)器人。該智能繪圖割草機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)草坪多層次復(fù)雜圖形的繪制工作，從而大大提高草坪的觀賞效果。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種智能繪圖割草機(jī)器人，包括若干組活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)、底板、電源、車(chē)體、中央控制機(jī)構(gòu)、信息輸入機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)和從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)；所述活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)、中央控制機(jī)構(gòu)和電源安裝在底板上，所述信息輸入機(jī)構(gòu)安裝在車(chē)體上，所述活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)通過(guò)固定機(jī)構(gòu)固定在車(chē)殼上，所述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)安裝在車(chē)體的尾部，所述從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)安裝在車(chē)體的前部；

所述活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)用于使刀片進(jìn)行上下左右移動(dòng)，結(jié)合機(jī)器人的前后及轉(zhuǎn)向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在草坪繪圖功能；

所述信息輸入機(jī)構(gòu)用于將所需繪圖信息錄入，將信息命令導(dǎo)入進(jìn)中央控制機(jī)構(gòu)；

所述中央控制機(jī)構(gòu)用于指揮帶動(dòng)機(jī)器人在地面上沿程序設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)。

上述活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)絲杠螺母、兩個(gè)滑桿、絲杠、同步齒輪、從動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)、鏈條、齒條、滑動(dòng)電機(jī)以及刀片；

所述兩個(gè)絲杠螺母上設(shè)置兩個(gè)絲杠，所述兩個(gè)絲杠螺母之間設(shè)置兩個(gè)滑桿和齒條，所述滑動(dòng)電機(jī)安裝在滑桿上，兩個(gè)滑桿分別穿過(guò)滑動(dòng)電機(jī)，所述刀片安裝在滑動(dòng)電機(jī)上；所述驅(qū)動(dòng)齒輪連接驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)，所述從動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)齒輪嚙合，所述從動(dòng)齒輪連接一個(gè)絲杠，所述兩個(gè)絲杠上均設(shè)置一個(gè)同步齒輪，所述同步齒輪與鏈條嚙合；

所述驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪、同步齒輪及絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)；兩端的同步齒輪通過(guò)鏈條實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端的絲杠螺母與絲杠連接，在同步齒輪及鏈條的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)同步升降，從而使得刀片能夠上下移動(dòng)；前后兩根滑桿穿過(guò)滑動(dòng)電機(jī)，兩根滑桿與齒條固定在兩端的絲杠螺母上，滑動(dòng)電機(jī)通過(guò)其齒輪與齒條相互嚙合，實(shí)現(xiàn)在滑桿上的左右移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)其底下刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀片的左右移動(dòng)。

上述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括一對(duì)后車(chē)輪、一對(duì)后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并對(duì)稱布置于車(chē)體兩側(cè)，中央控制機(jī)構(gòu)指揮后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)后車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)智能繪圖割草機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)兩電機(jī)不同步運(yùn)行時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)智能繪圖割草機(jī)器人的轉(zhuǎn)向。

上述車(chē)體前端在活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)的前部設(shè)置防護(hù)機(jī)構(gòu)。

上述從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)是萬(wàn)向輪。

上述信息輸入機(jī)構(gòu)上部設(shè)置防塵罩，用于避免內(nèi)部接口濺入灰塵。

上述中央控制機(jī)構(gòu)包括一個(gè)主處理器、陀螺儀、驅(qū)動(dòng)器、傳感器數(shù)據(jù)處理器；所述主處理器與傳感器數(shù)據(jù)處理器、三個(gè)驅(qū)動(dòng)器、信息輸入機(jī)構(gòu)以及電源連接；所述陀螺儀與傳感器數(shù)據(jù)處理器連接；所述三個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別與驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)、驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)、滑動(dòng)電機(jī)連接。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

1. 本發(fā)明為可智能繪圖割草機(jī)器人，并可自動(dòng)在平坦無(wú)障礙的草坪上繪圖割草，在移動(dòng)過(guò)程中可準(zhǔn)確定位，在草坪上通過(guò)草的長(zhǎng)短高低，形成各種美麗的圖案，提高草坪的可觀賞性。

2. 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了割草繪圖的全自動(dòng)化，無(wú)需人工干涉，節(jié)省了大量的人力。

3. 本發(fā)明應(yīng)用范圍廣，可適用多種有草坪的場(chǎng)合，具有很好的發(fā)展前景。

4.本發(fā)明的活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)中采用齒輪，齒條，絲杠，絲母等結(jié)構(gòu)，大大提高了刀片移動(dòng)的精確程度以及刀片移動(dòng)的速度，并且割草的穩(wěn)定性也有所提高。

5. 本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)，采用一對(duì)后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)兩只后車(chē)輪的方式，兩電機(jī)同步運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的直線行走，兩電機(jī)差速運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的轉(zhuǎn)向，這樣省去了前輪的舵機(jī)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，便于中央控制機(jī)構(gòu)的指揮與程序編寫(xiě)。

6.本發(fā)明的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)控制器與傳感器之間的密切配合。

7.本發(fā)明在活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)處采用了防護(hù)機(jī)構(gòu)，并且有相應(yīng)的傳感器，在觸碰到物體時(shí)，刀片會(huì)立即停止運(yùn)動(dòng)，提高了割草機(jī)工作時(shí)的安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是中央控制機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，一種智能繪圖割草機(jī)器人，包括若干組活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1、底板10、電源6、車(chē)體3、中央控制機(jī)構(gòu)5、信息輸入機(jī)構(gòu)8、驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)9和從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)11；活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1、中央控制機(jī)構(gòu)5和電源6安裝在底板10上，信息輸入機(jī)構(gòu)8安裝在車(chē)體3上，活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1通過(guò)固定機(jī)構(gòu)4固定在車(chē)殼上，驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)9安裝在車(chē)體3的尾部，從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)11安裝在車(chē)體3的前部；

活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1用于使刀片進(jìn)行上下左右移動(dòng)，結(jié)合機(jī)器人的前后及轉(zhuǎn)向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在草坪繪圖功能；

信息輸入機(jī)構(gòu)8用于將所需繪圖信息錄入，將信息命令導(dǎo)入進(jìn)中央控制機(jī)構(gòu)5；

中央控制機(jī)構(gòu)5用于指揮帶動(dòng)機(jī)器人在地面上沿程序設(shè)定的路徑運(yùn)動(dòng)。

如圖2所示，上述活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1包括兩個(gè)絲杠螺母102、兩個(gè)滑桿101、絲杠103、同步齒輪104、從動(dòng)齒輪105、驅(qū)動(dòng)齒輪106、驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)107、鏈條108、齒條109、滑動(dòng)電機(jī)110以及刀片111；

兩個(gè)絲杠螺母102上設(shè)置兩個(gè)絲杠103，兩個(gè)絲杠螺母102之間設(shè)置兩個(gè)滑桿101和齒條109，滑動(dòng)電機(jī)110安裝在滑桿101上，兩個(gè)滑桿101分別穿過(guò)滑動(dòng)電機(jī)110，刀片111安裝在滑動(dòng)電機(jī)110上；驅(qū)動(dòng)齒輪106連接驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)107，從動(dòng)齒輪105與驅(qū)動(dòng)齒輪106嚙合，從動(dòng)齒輪105連接一個(gè)絲杠103，兩個(gè)絲杠103上均設(shè)置一個(gè)同步齒輪104，同步齒輪104與鏈條108嚙合；

驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)107帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪106轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪105、同步齒輪104及絲杠103的轉(zhuǎn)動(dòng)；兩端的同步齒輪104通過(guò)鏈條108實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)下，實(shí)現(xiàn)同步升降，從而使得刀片111能夠上下移動(dòng)；前后兩根滑桿101穿過(guò)滑動(dòng)電機(jī)110，兩根滑桿101與齒條109固定在兩端的絲杠螺母102上，滑動(dòng)電機(jī)110通過(guò)其齒輪與齒條相互嚙合，實(shí)現(xiàn)在滑桿101上的左右移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)其底下刀片111的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀片111的左右移動(dòng)。

如圖3所示，上述驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)包括一對(duì)后車(chē)輪901、一對(duì)后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)902，并對(duì)稱布置于車(chē)體3兩側(cè)，中央控制機(jī)構(gòu)5指揮后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)902帶動(dòng)后車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)，可實(shí)現(xiàn)智能繪圖割草機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)兩電機(jī)不同步運(yùn)行時(shí)，即可實(shí)現(xiàn)智能繪圖割草機(jī)器人的轉(zhuǎn)向。

上述車(chē)體3前端在活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)的前部設(shè)置防護(hù)機(jī)構(gòu)2。

上述從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)11是萬(wàn)向輪。

上述信息輸入機(jī)構(gòu)8上部設(shè)置防塵罩7，用于避免內(nèi)部接口濺入灰塵。

上述中央控制機(jī)構(gòu)5包括一個(gè)主處理器、陀螺儀、驅(qū)動(dòng)器、傳感器數(shù)據(jù)處理器；主處理器與傳感器數(shù)據(jù)處理器、三個(gè)驅(qū)動(dòng)器、信息輸入機(jī)構(gòu)以及電源連接；陀螺儀與傳感器數(shù)據(jù)處理器連接；三個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別與驅(qū)動(dòng)輪電機(jī)902、驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)107、滑動(dòng)電機(jī)110連接。

本發(fā)明的工作原理為：

圖形信息通過(guò)信息輸入機(jī)構(gòu)8上的USB插口輸入到中央控制機(jī)構(gòu)5，中央控制機(jī)構(gòu)5中的主處理器開(kāi)始驅(qū)動(dòng)活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1和驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)9的運(yùn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)齒輪電機(jī)107帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)齒輪106轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)從動(dòng)齒輪105、同步齒輪104及絲杠103的轉(zhuǎn)動(dòng)；兩端的同步齒輪104通過(guò)鏈條108 實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，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(dòng)下，實(shí)現(xiàn)同步升降，從而使得刀片能夠上下移動(dòng)；前后兩根滑桿101穿過(guò)滑動(dòng)電機(jī)110，兩根滑桿101與齒條109固定在兩端的絲杠螺母102 上，滑動(dòng)電機(jī)110通過(guò)其齒輪與齒條109相互嚙合，實(shí)現(xiàn)在滑桿101上的左右移動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)其底下刀片111的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)刀片的左右移動(dòng)。兩個(gè)后車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)902 分別驅(qū)動(dòng)后車(chē)輪901前進(jìn)或轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)刀片進(jìn)行前后移動(dòng)。

本發(fā)明通過(guò)活動(dòng)刀組機(jī)構(gòu)1和驅(qū)動(dòng)輪機(jī)構(gòu)9之間的相互配合，實(shí)現(xiàn)了刀片的上下，左右，前后的空間三維移動(dòng)，通過(guò)齒輪，齒條，絲杠，絲母等機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)控制刀片移動(dòng)位置，從而在草坪上割出多層次的復(fù)雜圖案，實(shí)現(xiàn)提高草坪觀賞性的效果。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。