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一种智能加水装置.pdf

  • 上传人:r5
  • 文档编号:6685436
  • 上传时间:2019-09-04
  • 格式:PDF
  • 页数:8
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201520186202.X

    申请日:

    20150330

    公开号:

    CN204518744U

    公开日:

    20150805

    当前法律状态:

    有效性:

    失效

    法律详情:

    IPC分类号:

    A01G27/02,A01G25/16

    主分类号:

    A01G27/02,A01G25/16

    申请人:

    西南科技大学

    发明人:

    周景,楚红雨,张华,张樱凡,张静,王坤朋,刘满禄,姚娟,张敦凤,肖宇峰

    地址:

    621010 四川省绵阳市涪城区青龙大道中段59号

    优先权:

    CN201520186202U

    专利代理机构:

    四川君士达律师事务所

    代理人:

    芶忠义

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    内容摘要

    本实用新型公开了一种智能加水装置,包括:支架,其一侧设有进口;设于支架顶部的供水装置,其包括:与外部水源连通的供水管、与供水管连通的软水管、设于软水管端部的电磁阀,所述供水管固定设于支架顶部,且该供水管上设有用于监测水流量的传感器;沿进口进入支架内、且于支架底部移动的机器人,其顶部设有加水口,所述浇花机器人上设有第一无线收发器;设于供水装置一侧、且设于支架顶部的控制装置,其包括:摄像头、第二无线收发器、微控制器。该智能加水装置适用于大部分加水容器,在整个加水过程由微控制器根据传感器、测距传感器反馈的信息进行智能控制和调节,具有智能化程度高、成本低、安全、高效、对接准确的优点。

    权利要求书

    1.一种智能加水装置,其特征在于,包括:支架(11),其一侧设有进口;设于支架(12)顶部的供水装置,其包括:与外部水源连通的供水管(12)、与供水管(12)连通的软水管(13)、设于软水管(13)远离供水管(12)一端的电磁阀(14),所述供水管(12)固定设于支架(11)顶部,且该供水管(12)上设有用于监测水流量的传感器(15);沿进口进入支架(11)内、且于支架(11)底部移动的机器人(16),其顶部设有加水口(17),所述浇花机器人(16)上设有第一无线收发器(18);设于供水装置一侧、且设于支架(11)顶部的控制装置,其包括:摄像头(19)、第二无线收发器(110)、用于控制电磁阀(14)、传感器(115)、第一无线收发器(18)、摄像头(19)及第二无线收发器(110)的微控制器(111)。 2.根据权利要求1所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述供水装置还包括:竖直设于软水管(13)一侧、具有伸缩功能的电动推杆(112),其一端固定卡设于供水管(12)上,另一端固定卡设于软水管(13)远离供水管(12)的一端。 3.根据权利要求2所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述电动推杆(112)在未伸长时较软水管(13)短,在伸长后与软水管(13)等长,所述软水管(13)在电动推杆(112)的作用下伸长或收缩。 4.根据权利要求2所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述电动推杆(12)远离供水管(2)的一端设有测距传感器(13)。 5.根据权利要求1所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述软水管(13)远离供水管(12)的端部设有过滤网(114)。 6.根据权利要求1所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述摄像头(19)与微控制器(111)通过旋转支架(115)连接,所述摄像头(19)在旋转支架(114)的作用下于微控制器(111)下方360°旋转。 7.根据权利要求1所述的一种智能加水装置,其特征在于,还包括:报警装置,其包括分别通过微控制器(111)控制的语音播报器、报警闪烁灯。 8.根据权利要求5所述的一种智能加水装置,其特征在于,所述软水管(13)远离供水管(12)的端部为半球形,所述过滤网(113)设于软水管(13)半球形的位置处。

    说明书

    【技术领域】

    本实用新型涉及一种加水装置,具体涉及一种智能加水装置。

    【背景技术】

    现有的浇花装置多是固定的一对一式或大规模集中式浇水。加水装置 中的注水口和蓄水容器相对固定,利用机械结构进行连接后加水,通过控 制器控制加水的时间和加水量。移动浇花机器人能一对多进行浇花,自身 携带的储水装置解决了加水装置水管走线复杂的问题。但利用移动浇花机 器人进行浇水其自身携带水量受到限制。

    申请号为201420430952.2的专利公开了一种智能清洁机器人的自动充 水控制装置,如图1所示,包括:水龙头6进水端设有电磁阀,出水端为锥 形,并在出水端外壁设有环形凹槽;接口装置7设于智能清洁机器人上,包 括密封圈1、底盘2、弹簧3以及止动自定心销钉4,底盘2为一带上盖的圆环 形盒体,底盘2的内环壁上均匀分布止动自定心销钉4,弹簧3设于止动自定 心销钉4与底盘2的外环壁之间,密封圈1设于底盘2底部;水龙头6的环形凹 槽与接口装置的止动自定心销钉4卡合连接。装载在智能清洁机器人的接口 装置通过红外传感自动寻找固定在墙上的水龙头,找到目标后对接时,漏 斗形水龙头的尖端把止动自定心销钉顶开,克服弹簧的弹力,直到止动自 定心销钉在弹簧的弹力作用下弹出锁住水龙头的环形凹槽。当水龙头内传 感器感应到接口装置准确接入时,自动接通水源,水不断加入到水箱里, 当水箱内的液位传感器感应到水位达到标准值后,通过电磁阀自动开关, 水龙头的水源关闭,智能清洁机器人自动给接口装置的电感线圈通电,电 感线圈产生磁力使三个止动自定心销钉克服弹簧弹力背离圆心向外,水龙 头与接口装置分离,完成了自动对接加水过程。然而该自动充水控制装置, 水龙头仅设有电磁阀,不能检测管道是否停水(即是否具备加水条件),不 能动态地控制出水量从而调节加水速度和保证机器人的安全。

    【实用新型内容】

    针对上述问题,本实用新型提供的一种智能加水装置,解决了现有技 术中因水龙头仅设有电磁阀,不能检测管道是否停水(即是否具备加水条 件),不能动态地控制出水量从而调节加水速度和保证机器人的安全的问 题。

    本实用新型是通过以下技术方案实现的,提供一种智能加水装置,包 括:

    支架,其一侧设有进口;

    设于支架顶部的供水装置,其包括:与外部水源连通的供水管、与供 水管连通的软水管、设于软水管远离供水管一端的电磁阀,所述供水管固 定设于支架顶部,且该供水管上设有用于监测水流量的传感器;

    沿进口进入支架内、且于支架底部移动的机器人,其顶部设有加水口, 所述浇花机器人上设有第一无线收发器;

    设于供水装置一侧、且设于支架顶部的控制装置,其包括:摄像头、 第二无线收发器、用于控制电磁阀、传感器、第一无线收发器、摄像头及 第二无线收发器的微控制器。

    特别的,所述供水装置还包括:竖直设于软水管一侧、具有伸缩功能 的电动推杆,其一端固定卡设于供水管上,另一端固定卡设于软水管远离 供水管的一端。

    特别的,所述电动推杆在未伸长时较软水管短,在伸长后与软水管等 长,所述软水管在电动推杆的作用下伸长或收缩。

    特别的,所述电动推杆远离供水管的一端设有测距传感器。

    特别的,所述软水管远离供水管的端部设有过滤网。

    特别的,所述摄像头与微控制器通过旋转支架连接,所述摄像头在旋 转支架的作用下于微控制器下方360°旋转。

    特别的,还包括:报警装置,其包括分别通过微控制器控制的语音播 报器、报警闪烁灯。

    特别的,所述软水管远离供水管的端部为半球形,所述过滤网设于软 水管半球形的位置处。

    相较于现有技术,本实用新型提供的智能加水装置,适用于大部分加 水容器,无需特定的接口装置都能完成加水,在整个加水过程由微控制器 根据传感器、测距传感器反馈的信息进行智能控制和调节,具有智能化程 度高、成本低、安全、高效、对接准确的优点。

    【附图说明】

    图1为现有技术中一种智能清洁机器人的自动充水控制装置的结构示 意图;

    图2为本实用新型一种智能加水装置的结构示意图。

    【具体实施方式】

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合 附图,对本实用新型进一步详细说明。

    请参阅图2,本实用新型提供一种智能加水装置,包括:

    支架1,其一侧设有进口(图中未标示);

    设于支架11顶部的供水装置,其包括:与外部水源连通的供水管12、 与供水管12连通的软水管13、设于软水管13远离供水管12一端的电磁阀14, 所述供水管12固定设于支架11顶部,且该供水管12上设有用于监测水流量 的传感器15,所述软水管13远离供水管12的一端设有阀门(图中未绘示), 所述电磁阀14用于控制软水管12阀门开度大小,从而控制水源的大小;采 用传感器15和电磁阀4相结合的方式,简化了加水装置的结构,既节约了成 本,也更易于加工;

    沿进口进入支架11内、且于支架11底部移动的机器人16,其顶部设 有加水口17,所述浇花机器人16上设有第一无线收发器18;

    设于供水装置一侧、且设于支架11顶部的控制装置,其包括:摄像头 19、第二无线收发器110、用于控制电磁阀14、传感器15、第一无线收发 器18、摄像头19及第二无线收发器110的微控制器111。

    特别的,所述供水装置还包括:竖直设于软水管13一侧、具有伸缩功 能的电动推杆112,其一端固定卡设于供水管12上,另一端固定卡设于软水 管13远离供水管12的一端,所述电动推杆112在未伸长时较软水管13短,在 伸长后与软水管13等长,所述软水管13在电动推杆112的作用下伸长或收 缩,以节约供水装置占用的空间;如此设计,既可以避免软水管12在使用 过程中,在水压的作用下晃动,又可以使软水管13根据需要,在电动推杆 112的作用下改变软水管13与加水口17的相对位置,实现软水管13端部与加 水口17的精准对接,满足任何高度机器人或任何形状加水口17的使用,从 而使本实用新型提供的加水装置适用于大部分的可加水容器(机器人),无 需特定的接口装置即可完成加水。

    特别的,为了使机器人16在接水时,加水口17与软水管13的端部相 对应,从而避免因加水口17与软水管13对接不精准,而造成无法加水或 者浪费水的问题,因此所述电动推杆112远离供水管12的一端设有测距传 感器113,该测距传感器113可以检测软水管13端部(以下称注水口)与 加水口17的位置信息,并由微控制器控制电动推杆112智能调节注水口的 高度,有效保障了注水过程注水口与加水口17的精准对接。

    特别的,水中一般或多或少含有杂质,为了过滤掉水中的杂质,所述 软水管13远离供水管12的端部为半球形,软水管13半球形的位置处设有过 滤网114,该过滤网114设于软水管13半球形位置处,能有效防止在注水过 程中液体飞溅,保证了加水装置的安全,从而进一步使本实用新型提供的 加水装置适用于大部分的可加水容器(机器人16),无需特定的接口装置即 可完成加水。

    特别的,为了对支架11内部的情况实行全方位监控,所述摄像头19 与微控制器111通过旋转支架115连接,所述摄像头19在旋转支架114的 作用下于微控制器111下方360°旋转。

    特别的,还包括:报警装置,其包括分别通过微控制器111控制的语音 播报器(图中未绘示)、报警闪烁灯(图中未绘示),通过报警装置的设置, 可以实现当供水装置发生故障或加水区存在障碍物时,通知相关人员排除 故障,保障加水过程的顺利进行。

    于本还用新型中,所述第一无线收发器18及第二无线收发器110均由 用于接收和发送信号的天线和基于NRF24L01或WiFi或蓝牙或ZigBee或 GPRS或CDMA构建的无线数据传输网络与通信模块处理单元组成。

    本实用新型所述的机器人具有全自动浇花功能,即使在长时间无人居 住的环境中,机器人也可以持续养护室内的盆栽,防止盆栽因缺水枯萎死 亡。本实用新型设计的智能加水装置完全实现了浇花的智能化,不仅可以 适用于家居、办公室、街道环境等多场合,也完全适用于大型的花卉培育 基地。

    该装置利用摄像头对机器人的状态进行监测并引导其调整自身姿态自 主对齐注水口,完成自动加水过程。机器视觉属于非接触测量,对于测量 环境中的物体不会产生任何损伤,极大提高系统的可靠性。摄像头可以 360°旋转,具有较宽的光谱响应范围,扩展了人眼的视觉范围,能精确的 提取加水区中机器人加水口的位置信息并长时间稳定地作测量、分析和识 别任务。可靠保障机器人自动加水过程中注水口和加水口准确对齐。通过 第一无线收发器及第二无线收发器实现了微控制器和机器人的实时通信, 使该装置的智能化程度提高。

    工作过程:

    当机器人16需要加水时,摄像头19首先采集加水区(供水装置下方, 即机器人需要移动到供水装置所移动的距离)的图像信息并发送给微控制 器111,微控制器111判断加水区是否有杂物影响机器人16的正常加水;若 有,则通过报警装置向管理人员报警,提示清理影响正常加水的杂物;若 否,则机器人16进入加水区。之后摄像头19再次采集加水区图像信息,提 取机器人16上方加水口的图像,判断机器人16是否准确停放在加水区指定 地点;若否则微控制器通过第二无线收发器110向机器人16发送位置调整指 令,机器人16上的第一无线收发器18接收到信号后,机器人16自动进行位 置调整后,测距传感器113再次监测机器人16上的加水口17是否与注水口对 齐;若否,则发送调整指令给机器人16,倘若多次调整都未准确停放在指 定地点,则向管理人员报警,提示检查故障,直至机器人16的加水口17与 软水管13的端部对齐为止。

    当机器人16准确停放完成后,微控制器111采集测距传感器113传输的 数据,驱动电动推杆112调整软水管13的长度,即注水口与加水口17的位置, 使注水口停留在机器人16加水口17正上方一定距离并与加水口17保持垂 直。

    当注水口到达指定位置后,传感器15检测当前供水管12中的水流量信 息,判断是否停水,若停水则通过报警装置向管理人员报警,提示供水故 障;若供水正常,微控制器111通过传感器15检测的水流量信息智能调节注 水口电磁阀14开度的大小,水流量大时,开度减小,水流量小时,开度增 大,通过动态调节电磁阀14的开度,既保证了加水的速度,又保证了机器 人16的安全。之后机器人16通过自身压力传感器检测自身携带的储水装置 中的水量信息并通过第一无线收发器18与微控制器111进行数据交互,当智 能加水装置收到机器人16发送的停止加水指令后,微控制器111控制电磁阀 4关闭阀门停止加水,注水口在电动推杆112的作用下复位到初始位置,同 时报警装置提示加水完成,至此完成了整个智能加水过程。

    应当理解的是,于本领域的技术人员来说,可以根据上述说明加以改 进或变换,而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保 护范围。

    关 键  词:
    一种 智能 加水 装置
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