智能灑水機器人及用于智能灑水機器人的控制方法與流程

本發明涉及智能設備技術領域，特別是涉及一種智能灑水機器人及用于智能灑水機器人的控制方法。

背景技術：

近年來，隨著國內城市建設的發展，城市綠化已經形成較大的產業，城市綠化的城市養護便依賴園林工具來實現。

其中對于綠化植物的灑水灌溉顯得尤為重要，但是在對綠化植物灑水時沒有切實可用的灑水工具，主要利用人工進行灑水或者鋪設管道進行灑水，依照上述方式，不僅耗費人力物力且造成了水資源的浪費。

技術實現要素：

基于此，有必要針對綠化植物進行灑水耗費人力物力且造成水資源浪費的問題提供一種智能灑水機器人及用于智能灑水機器人的控制方法。

一種智能灑水機器人，包括：

機身，包括灑水裝置及路徑引導裝置；

連接于所述機身并可帶動所述機身移動的行走機構；及

第一控制模塊，控制所述行走機構根據所述路徑引導裝置確定的路徑行走。

本發明提供的智能灑水機器人，第一控制模塊控制行走機構根據路徑引導裝置確定的路徑行走，灑水裝置灑水，避免了管道的鋪設，從而達到智能灑水的目的，減少了人力物力且避免了資源的浪費。

在其中一個實施例中，所述路徑引導裝置包括設于機身的引導線傳感器，接收地面引導線發出的引導信號并發送所述引導信號；

所述第一控制模塊接收所述引導信號，并根據所述引導信號控制所述行走機構沿所述地面引導線行走。

在其中一個實施例中，所述路徑引導裝置包括設于所述機身上用于記錄位 置的定位模塊，所述第一控制模塊控制所述行走機構沿所述定位模塊確定的所述路徑行走。

在其中一個實施例中，所述定位模塊為差分gps或超寬帶定位模塊。

在其中一個實施例中，所述路徑引導裝置包括設于所述機身上的：

引導管；

引導管拉力方向傳感器，接收施加于所述引導管的力的方向信號并發送所述方向信號；

所述第一控制模塊接收所述方向信號，并根據所述方向信號控制所述行走機構根據所述力的方向確定的所述路徑行走。

在其中一個實施例中，所述路徑引導裝置包括設于所述機身上的攝像頭，所述攝像頭自動識別方向并發送視覺識別信息；

所述第一控制模塊接收所述視覺識別信息，并根據所述視覺識別信息控制所述行走機構沿所述視覺識別方向確定的所述路徑行走。

在其中一個實施例中，所述灑水裝置包括設于所述機身上的控制閥、控制閥驅動模塊及噴頭，所述第一控制模塊可控制所述控制閥驅動模塊工作以驅動所述控制閥開關以控制所述噴頭工作或不工作。

在其中一個實施例中，所述噴頭可拆卸連接于所述機身，所述機身上設有用于識別所述噴頭的識別口。

在其中一個實施例中，所述灑水裝置還包括與所述噴頭連接的用于調整所述噴頭的俯仰角度的云臺，所述云臺與所述噴頭可拆卸連接。

在其中一個實施例中，所述灑水裝置還包括水管，所述噴頭與所述水管連接，所述水管與設于所述智能灑水機器人外部的第一供水機構連接。

在其中一個實施例中，所述水管為便于收放的彈簧式水管。

在其中一個實施例中，所述灑水裝置還包括用于控制所述水管收放的水管收放控制機構，所述水管收放控制機構包括：

水管卷軸；

電機，設有電機輸出軸，所述電機輸出軸與所述水管卷軸連接；

電機驅動模塊，用于驅動所述電機；

電源，為所述電機提供動力；

第一通信模塊，接收所述機身的位置信息，當所述機身與其之間的距離增大時，發出放管指令，當所述機身與其之間的距離減少時，發出收管指令；

第二控制模塊，接收所述放管指令或收管指令，控制所述水管卷軸工作以放管或收管。

在其中一個實施例中，所述灑水裝置還包括設于所述機身上的第二供水機構，所述噴頭與所述第二供水機構連接。

在其中一個實施例中，所述第二供水機構上設置有水位傳感器，所述水位傳感器發送水位信息，當所述第二供水機構內的水位低于第一預設閾值時，所述第一控制模塊控制所述智能灑水機器人移動加水。

在其中一個實施例中，所述智能灑水機器人還包括土壤濕度檢測模塊，所述機身上還設有：

第二通信模塊，接收所述土壤濕度檢測模塊發送的濕度信息并發送所述濕度信息；

所述第一控制模塊與所述第二通信模塊連接，所述第一控制模塊接收所述第二通信模塊發出的所述濕度信息，并根據所述濕度信息判斷土壤濕度，當土壤濕度小于第二預設閾值時，控制所述行走機構根據所述路徑引導裝置確定的所述路徑行走到缺水土壤處并控制所述灑水裝置打開灑水，當土壤濕度大于第三預設閾值時，控制所述灑水裝置關閉。

在其中一個實施例中，所述土壤濕度檢測模塊設于土壤。

在其中一個實施例中，所述土壤濕度檢測模塊設于所述機身。

在其中一個實施例中，所述土壤濕度檢測模塊包括：

傳感器單元，獲取土壤的濕度信息；

動力單元，為所述土壤濕度檢測模塊提供動力；

通信單元，與所述第二通信模塊通信；

控制單元，控制所述通信單元發送所述濕度信息給所述第二通信模塊。

在其中一個實施例中，所述傳感器單元為紅外光譜濕度傳感器單元或為電容濕度傳感器單元。

一種智能灑水機器人的控制方法，包括如下步驟：

確定路徑；

控制所述智能灑水機器人根據確定的所述路徑行走；

灑水裝置灑水。

本發明提供的智能灑水機器人的控制方法，確定路徑，控制智能灑水機器人根據確定的路徑行走，而后灑水裝置灑水，灑水時避免了管道的鋪設，從而達到智能灑水的目的，減少了人力物力且避免了資源的浪費。

在其中一個實施例中，所述確定路徑的具體步驟包括：

對所述智能灑水機器人進行路線初始化，所述智能灑水機器人根據初始化的路線確定所述路徑。

附圖說明

圖1為本發明一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖；

圖2為圖1的局部放大圖；

圖3為本發明一實施例提供的智能灑水機器人的內部模塊圖；

圖4為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖；

圖5為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖；

圖6為本發明實施例提供的智能灑水機器人的土壤濕度檢測模塊的內部單元圖；

圖7為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的內部模塊圖；

圖8為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖；

圖9為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的內部模塊圖；

圖10為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖；

圖11為本發明實施例提供的智能灑水機器人的水管的示意圖；

圖12為本發明實施例提供的智能灑水機器人的水管收放控制機構的結構示意圖；

圖13為本發明另一實施例提供的智能灑水機器人的工作示意圖。

具體實施方式

為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳實施例。但是，本發明可以以許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。

參見圖1-圖5，本發明一實施例提供一種智能灑水機器人，包括：

機身10，機身10包括灑水裝置及路徑引導裝置；

連接于機身10并可帶動機身10移動的行走機構14；及

第一控制模塊12，控制行走機構14根據路徑引導裝置確定的路徑行走。

本發明實施例提供的智能灑水機器人，第一控制模塊12控制行走機構14根據路徑引導裝置確定的路徑行走，灑水裝置灑水，避免了管道的鋪設，從而達到智能灑水的目的，減少了人力物力且避免了資源的浪費。

參見圖1-圖4，在本實施例中，智能灑水機器人還包括設于土壤或機身10的土壤濕度檢測模塊20，機身10上還設有：

第二通信模塊13，接收土壤濕度檢測模塊20發送的濕度信息并發送濕度信息；

第一控制模塊12與第二通信模塊13連接，第一控制模塊12接收第二通信模塊13發出的濕度信息，并根據濕度信息判斷土壤濕度，當土壤濕度小于第二預設閾值時，控制行走機構14根據路徑引導裝置確定的路徑行走到缺水土壤處并控制灑水裝置打開灑水，當土壤濕度大于第三預設閾值時，控制灑水裝置關閉。

本實施例提供的智能灑水機器人設有第二通信模塊13以實時接收土壤濕度檢測模塊20發送的土壤濕度信息并發送該濕度信息。當土壤濕度小于第二預設閾值時，第二通信模塊13接收上述土壤濕度，進而發送濕度信息到第一控制模塊12，第一控制模塊12判斷土壤濕度小于第二預設閾值時，控制行走機構14行走到缺水土壤處并控制灑水裝置打開灑水，即第一控制模塊12控制行走機構14行走到缺水土壤所在的土壤濕度檢測模塊20處，第一控制模塊12控制灑水裝置對缺水土壤灑水，當灑水裝置對缺水土壤灑水后，土壤濕度檢測模塊20檢 測該處缺水土壤的土壤濕度大于第三預設閾值時，第一控制模塊12控制灑水裝置關閉。

采用土壤濕度檢測模塊20可實時發送土壤濕度信息，第二通信模塊13實時接收土壤濕度檢測模塊20發送的土壤濕度信息并發送該濕度信息，從而可以對土壤的濕度進行實時的檢測，及時給缺水土壤處灑水。

上述第二預設閾值及第三預設閾值可以根據不同土壤對濕度的需要而設定，第二預設閾值及第三預設閾值的值并不唯一。上述第二通信模塊13可以為zigbee，藍牙，wifi或rfid等方式。

參見圖1，可在不同處設置有多個土壤濕度檢測模塊20，當某一處土壤濕度檢測模塊20檢測的土壤濕度小于第二預設閾值時，第二通信模塊13接收該處土壤濕度檢測模塊20檢測的濕度信息并發送該濕度信息于第一控制模塊12，第一控制模塊12判斷土壤濕度小于第二預設閾值時，第一控制模塊12控制行走機構14根據路徑引導裝置確定的路徑行走，前往該土壤濕度檢測模塊20所在位置，然后控制灑水裝置打開灑水90，當土壤濕度超過第三預設閾值時，第一控制模塊12控制灑水裝置關閉。當然，對于不同處的土壤其第二預設閾值和第三預設閾值的值可以設置為相同或者不同。

參見圖4，也可在機身10上設置有土壤濕度檢測模塊20，具體的，土壤濕度檢測模塊20可設于機身10的前端底部。當土壤濕度檢測模塊20檢測到其周圍某處土壤的土壤濕度小于第二預設閾值時，第二通信模塊13接收該土壤濕度模塊20檢測到的濕度信息并發送濕度信息于第一控制模塊12，第一控制模塊12判斷土壤濕度小于第二預設閾值時，第一控制模塊12控制行走機構14根據路徑引導裝置確定的路徑行走，前往缺水土壤處，然后控制灑水裝置打開灑水90，當土壤濕度超過第三預設閾值時，第一控制模塊12控制灑水裝置關閉。

進一步，參見圖6，上述土壤濕度檢測模塊20可包括：

傳感器單元24，獲取土壤的濕度信息；

動力單元23，為土壤濕度檢測模塊20提供動力；

通信單元22，與第二通信模塊13通信；

控制單元21，控制通信單元22發送濕度信息給第二通信模塊13。

具體地，上述傳感器單元24可以為紅外光譜濕度傳感器單元或為電容濕度傳感器單元。

進一步，在本實施例中，參見圖3及圖5，路徑引導裝置可包括設于機身10上的：

引導線傳感器15，接收地面引導線30發出的引導信號并發送引導信號；

第一控制模塊12接收引導信號，并根據上述引導信號控制行走機構14沿地面引導線30行走。

當某處的土壤濕度檢測模塊20檢測到該處的土壤濕度小于第二預設閾值時，即表明該處土壤缺水，第二通信模塊13接收該濕度信息并傳導至第一控制模塊12，引導線傳感器15可檢測到地面引導線30所發出的信號，第一控制模塊12控制行走機構14沿地面引導線30前往土壤濕度檢測模塊20所在的土壤處。路徑引導裝置包括設于機身10上引導線傳感器15，引導線傳感器15接收地面引導線30發出的引導信號并發送引導信號，便于第一控制模塊13控制行走機構14沿引導線傳感器15所確定的路徑行走，即行走機構14沿著地面引導線30前往土壤濕度檢測模塊20所在的土壤處。

在另一實施例中，參見圖7，上述路徑引導裝置可包括設于機身10上用于記錄位置的定位模塊16，第一控制模塊12控制行走機構14沿定位模塊16確定的路徑行走至定位模塊16確定的位置。

當某處的土壤濕度檢測模塊20檢測到該處的土壤濕度小于第二預設閾值時，第二通信模塊13接收該濕度信息并傳導至第一控制模塊12，第一控制模塊12調用儲存在定位模塊16中的該土壤濕度檢測模塊20所在的位置坐標，然后控制行走機構14沿定位模塊16所確定的路徑前往該土壤濕度檢測模塊20所在的位置。即定位模塊16記住土壤濕度檢測模塊20，并設定前往該土壤濕度檢測模塊20的路徑。

上述路徑可以提前由用戶通過遙控方式使智能灑水機器人行走以進行路線初始化，機器人進入初始化模式，儲存行走坐標在定位模塊16中，從而生成設定路徑，以后智能灑水機器人前往該處灑水時，都沿該設定路徑行走。

當然，上述路徑也可提前由用戶采用搬運方式以進行路線初始化，機器人 進入初始化模式，儲存搬運坐標在定位模塊16中，從而生成設定路徑，以后智能灑水機器人前往該處灑水時，都沿該設定路徑行走。

采用上述設定路徑，當某處的土壤濕度檢測模塊20檢測到該處土壤缺水時，則第二通信模塊13接收土壤濕度檢測模塊20檢測到的濕度信息并傳導至第一控制模塊12，第一控制模塊12調用儲存在定位模塊16中的該土壤濕度檢測模塊20所在的位置坐標，第一控制模塊12即可控制行走機構14沿上述設定路徑行走至上述土壤濕度檢測模塊20處。

具體地，上述定位模塊16可以為差分gps或超寬帶定位模塊。

在另一實施例中，參見圖8及圖9，上述路徑引導裝置可包括設于機身10上的：

引導管17；

引導管拉力方向傳感器18，接收施加于引導管17的力的方向信號并發送方向信號；

第一控制模塊12接收方向信號，并根據上述方向信號控制行走機構14沿上述力的方向確定的路徑行走。

人工拉動引導管17時，引導管拉力方向傳感器18可接收施加于引導管17的力的方向信號并發送上述方向信號，第一控制模塊12接收上述方向信號控制行走機構14往該力的施加方向行走，從而實現智能灑水機器人根據力的施加方向行走。

在另一實施例中，上述路徑引導裝置可包括設于機身10上的：

攝像頭，上述攝像頭自動識別方向并發送視覺識別信息；

第一控制模塊12接收視覺識別信息，并根據上述視覺識別信息控制行走機構14沿視覺識別方向確定的路徑行走。

智能灑水機器人可利用攝像頭智能檢測用戶的移動位置，當攝像頭檢測到用戶移動時，并發出視覺識別信息，第一控制模塊12接收視覺識別信息，控制行走機構14跟隨用戶行走。

進一步，參見圖3及圖10，為了提高智能灑水機器人的灑水效果，上述灑水裝置可包括設于機身10上的控制閥、控制閥驅動模塊11及噴頭19，第一控 制模塊12可控制控制閥驅動模塊11工作以驅動控制閥開關以控制噴頭19工作或不工作。

進一步，上述噴頭19可拆卸連接于機身10，機身10上設有用于識別噴頭19的識別口。參見圖10，識別口可識別噴頭19的規格，如噴頭19的直徑大小。

進一步，上述灑水裝置還可包括與上述噴頭19連接的云臺191。云臺191可以控制噴頭19的噴射俯仰角度，同時可以水平360°旋轉，以調整噴頭19的噴灑方向。具體地，云臺191與噴頭19可拆卸連接。

進一步，上述灑水裝置還可包括水管40，噴頭19與水管40連接，參見圖5，水管40與設于智能灑水機器人外部的第一供水機構50連接。

參見圖11，水管40可為便于收放的彈簧式水管。

進一步，參見圖12，為了便于水管40的收放，灑水裝置還可包括用于控制水管40收放的水管收放控制機構60，水管收放控制機構60包括：

水管卷軸61；

電機，設有電機輸出軸62，電機輸出軸62與水管卷軸61連接；

電機驅動模塊63，用于驅動電機；

電源64，為電機提供動力；

第一通信模塊65，接收機身10的位置信息，當機身10與其之間的距離增大時，發出放管指令，當機身10與其之間的距離減少時，發出收管指令；

第二控制模塊66，接收放管指令或收管指令，控制水管卷軸61工作以放管或收管。

具體地，上述第一通信模塊65可接收設于上述機身10的第二通信模塊13的位置信息，當第二通信模塊13與其之間的距離增大時，第一通信模塊65發出放管指令，當第二通信模塊13與其之間的距離減少時，第一通信模塊65發出收管指令。

由于水管40與設于智能灑水機器人外部的第一供水機構50連接，則當智能灑水機器人前往某一處土壤濕度檢測模塊20灑水時，需要放管，當智能灑水機器人前往第一供水機構50時，需要收管。當智能灑水機器人遠離第一供水機構50時，則設置于機身10上的第二通信模塊13遠離第一供水機構50，第一通 信模塊65檢測到第二通信模塊13與其之間的距離增大時，發出放管指令，第一控制模塊66接收上述放管指令制水管卷軸61工作以放管；當智能灑水機器人靠近第一供水機構50時，則反之。

進一步，參見圖13，為了避免水管40的收放問題，上述灑水裝置還可包括設于機身10上的第二供水機構70，噴頭19與第二供水機構70連接。

進一步，參見圖9，可在第二供水機構70上設置有水位傳感器80，當第二供水機構70內的水位低于第一預設閾值時，第一控制模塊12控制智能灑水機器人移動加水。

本發明實施例還提供一種智能灑水機器人的控制方法，包括如下步驟：

確定路徑；

控制所述智能灑水機器人根據確定的所述路徑行走；

灑水裝置灑水。

在其中一個實施例中，上述確定路徑的具體步驟包括：

對所述智能灑水機器人進行路線初始化，所述智能灑水機器人根據初始化的路線確定所述路徑。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。