一种浇花机器人智能控制系统

技术领域

本发明属于机器人技术领域，具体涉及一种浇花机器人智能控制系统。

背景技术

随着社会飞速的发展和生活水平的提高，办公室和家庭盆栽受到越来越多人们的关注和亲睐，但由于现代生活节奏快导致的工作忙或外地出差以及假期外出旅游等原因，人们总是不能及时地为盆栽补充水分及养料，最终造成盆栽死亡，为了解决这一问题，能够自动浇花的浇花机器人应运而生。

现有浇花机器人浇花控制系统的方式一般是通过土壤湿度检测模块实时检测盆栽的土壤湿度，在盆栽的土壤湿度较低时，控制泵抽水浇定量水，或者是通过计时模块实时计时，达到设定计时值时，控制泵抽水浇定量水。

上述浇花机器人的浇花控制系统对于浇水量一般是恒定的，但不同种类的盆栽需水量是不同的，若浇的定量水对于盆栽需水量而言较少，盆栽同样会出现枯死情况，若浇的定量水对于盆栽需水量而言较多，盆栽会出现烂根死亡情况，即上述浇花机器人的浇花控制系统尚不能针对性的对盆栽进行适量浇水，有待改进。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种浇花机器人智能控制系统，具有做到因花施肥，避免出现盆栽因为浇水过少枯死或浇水过多涝死的问题发生，提高浇花机器人浇花实用性的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浇花机器人智能控制系统，包括浇花机器人模组和与浇花机器人模组通过UART通信的上位机APP模块；

所述浇花机器人模组包括机器人外壳以及分别装配在机器人外壳适配位置的感应模组、通信控制模组、行走模组、浇花模组和驱动控制模组，其中，感应模组通过I

优选的，所述感应模组包括固接在机器人外壳适配位置的颜色传感器模块和距离传感器模块，颜色传感器模块和距离传感器模块通过I

优选的，所述通信控制模组包括固接在机器人外壳适配位置的MCU控制模块和L610模块，MCU控制模块通过I

优选的，所述驱动控制模组包括FPGA模块，FPGA模块通过GPIO与MCU控制模块通信。

优选的，所述行走模块包括固接在机器人外壳内适配位置的L298N驱动模块、通过轴承转动连接在机器人外壳底端对称的两个下驱动轴、固接在两个下驱动轴两端的四个行走轮、固定套接在两个下驱动轴中段的两个下驱动齿轮、通过轴承转动连接在机器人外壳内位于两个下驱动齿轮上方的两个上驱动轴、固定套接在两个上驱动轴底端与两个下驱动齿轮啮合连接的两个上驱动齿轮以及固接在机器人外壳内位于两个上驱动轴上方与L298N驱动模块GPIO通信的两个电机模块，L298N驱动模块通过GPIO与FPGA模块通信。

优选的，所述浇花模块包括固接在机器人外壳内适配位置的PCA9685驱动模块和继电器模块、固接在机器人外壳上适配位置的机械臂以及固接在机器人外壳内适配位置的储水箱和抽水泵模块，PCA9685驱动模块和继电器模块通过GPIO与FPGA模块通信，机械臂上适配位置固接有与PCA9685驱动模块GPIO通信的舵机模块，储水箱内固接有吸水管，吸水管的另一端与抽水泵模块进水端固接，抽水泵模块出水端固接有出水管，出水管另一端固接在机械臂上。

优选的，所述上位机APP模块包括使用须知页面、操作模式页面和维护模式页面，其中，使用须知页面连接APP数据库，在用户点击时提取数据库相关内容进行显示，操作模式页面包括立即启动页面、方向控制页面和浇水页面，在用户点击时通过L610模块传输相应指令至MCU控制模块，维护模式页面在用户点击时通过L610模块传输相应指令至MCU控制模块，并通过L610模块接收测试数据进行显示，以判断系统各模块是否正常。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设置颜色传感器模块，能够识别出花的种类并浇不同量的水或不同的肥料，做到因花施肥，避免出现盆栽因为浇水过少枯死或浇水过多涝死的问题发生，提高浇花机器人的浇花实用性。

附图说明

图1为本发明浇花机器人智能控制系统的控制流程图；

图中：1、颜色传感器模块；2、距离传感器模块；3、MCU控制模块；4、FPGA模块；5、继电器模块；6、抽水泵模块；7、PCA9685驱动模块；8、舵机模块；9、电机模块；10、L298N驱动模块；11、上位机APP模块；12、L610模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种浇花机器人智能控制系统，包括浇花机器人模组和与浇花机器人模组通过UART通信的上位机APP模块11；

浇花机器人模组包括机器人外壳以及分别装配在机器人外壳适配位置的感应模组、通信控制模组、行走模组、浇花模组和驱动控制模组，其中，感应模组通过I

具体的，感应模组包括固接在机器人外壳适配位置的颜色传感器模块1和距离传感器模块2，颜色传感器模块1和距离传感器模块2通过I

具体的，通信控制模组包括固接在机器人外壳适配位置的MCU控制模块3和L610模块12，MCU控制模块3通过I

具体的，驱动控制模组包括FPGA模块4，FPGA模块4通过GPIO与MCU控制模块3通信。

具体的，行走模块包括固接在机器人外壳内适配位置的L298N驱动模块10、通过轴承转动连接在机器人外壳底端对称的两个下驱动轴、固接在两个下驱动轴两端的四个行走轮、固定套接在两个下驱动轴中段的两个下驱动齿轮、通过轴承转动连接在机器人外壳内位于两个下驱动齿轮上方的两个上驱动轴、固定套接在两个上驱动轴底端与两个下驱动齿轮啮合连接的两个上驱动齿轮以及固接在机器人外壳内位于两个上驱动轴上方与L298N驱动模块10GPIO通信的两个电机模块9，L298N驱动模块10通过GPIO与FPGA模块4通信。

具体的，浇花模块包括固接在机器人外壳内适配位置的PCA9685驱动模块7和继电器模块5、固接在机器人外壳上适配位置的机械臂以及固接在机器人外壳内适配位置的储水箱和抽水泵模块6，PCA9685驱动模块7和继电器模块5通过GPIO与FPGA模块4通信，机械臂上适配位置固接有与PCA9685驱动模块7GPIO通信的舵机模块8，储水箱内固接有吸水管，吸水管的另一端与抽水泵模块6进水端固接，抽水泵模块6出水端固接有出水管，出水管另一端固接在机械臂上。

具体的，上位机APP模块11包括使用须知页面、操作模式页面和维护模式页面，其中，使用须知页面连接APP数据库，在用户点击时提取数据库相关内容进行显示，操作模式页面包括立即启动页面、方向控制页面和浇水页面，在用户点击时通过L610模块12传输相应指令至MCU控制模块3，维护模式页面在用户点击时通过L610模块12传输相应指令至MCU控制模块3，并通过L610模块12接收测试数据进行显示，以判断系统各模块是否正常。

本实施例的工作原理：

若系统处于操作模式下，当距离传感器模块2检测到用户距离浇花机器人的距离小于10cm时，视用户具有浇花需求，距离传感器模块2通过I

若用户点击立即启动页面，指令由FPGA模块4接收，FPGA模块4发送指令至L298N驱动模块10，L298N驱动模块10驱动两个电机模块9启动，两个电机模块9驱动两个上驱动轴转动，两个上驱动轴带动两个上驱动齿轮转动，两个上驱动齿轮带动啮合的两个下驱动齿轮转动，两个下驱动齿轮带动两个下驱动轴转动，两个下驱动轴带动四个行走轮转动，完成浇花机器人的启动；

若用户点击方向控制页面，指令由FPGA模块4接收，FPGA模块4发送指令至PCA9685驱动模块7，PCA9685驱动模块7驱动舵机模块8转动，舵机模块8带动机械臂转动，调整出水管的方向，完成浇花机器人的方向控制；

若用户点击浇水页面，指令由FPGA模块4接收，FPGA模块4发送指令至继电器模块5，继电器模块5得电控制抽水泵模块6启动，抽水泵模块6通过吸水管和出水管将储水箱内的水抽出进行浇花，浇花前，由颜色传感器模块1识别出待浇花的种类并由MCU控制模块3判定浇花水量，由抽水泵模块6的启停时间控制盆栽花的浇水量；

若系统处于维护模式下：用户点击维护模式页面，指令由FPGA模块4接收，FPGA模块4控制距离传感器模块2、电机模块9、舵机模块8、颜色传感器模块1和抽水泵模块6启动进行测试工作，测试数据传输回上位机APP模块11，以方便用户判断是否正常。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。