[发明专利]一种喷药机器人的控制系统

说明书

本发明涉及一种喷药机器人的控制系统，其特征在于，包括主控模块，所述主控模块分别与循迹模块、喷靶检测模块、平面定位模块、喷药控制模块、行走控制模块以及上下调节机构的驱动装置连接，所述喷药机器人的多个喷头设置在所述上下调节机构上。所述上下调节机构的驱动装置包括升降电机和升降电机驱动器，所述上下调节机构的升降电机驱动器与所述主控模块相对应的IO口连接。本发明适合教学应用，学生可以快速上手，驱动喷药机器人完成设定任务。

技术领域

本发明属于教学用喷药机器人技术领域，具体涉及一种喷药机器人的控制系统。

背景技术

喷药机器人项目是中国服务机器人大赛的一项子项目。比赛场地，参见图1。在比赛过程中，机器人从起点区出发，经过A区、B区、C区、D区，自主完成喷药，不能被遥控。其中，A区为对靶喷药，B区为固定树形喷药，要求喷药时不能喷在树形外边，C区针对不同树龄的树进行喷药，每种树形的不同部位有不同的喷药要求，D区对变形树形喷药。在A区、B区的中心线上，有机器人行走引导线（白色亚光纸条），在喷药作业地点A1、A2、A3、B2、B3、B4、C2、C3、C4以及D1、D2，有喷药地点提示线（白色亚光纸条）。

根据比赛规则，比赛过程中，机器人需要能识别赛道导引线，在没有导引线的部分路段，能自主完成定位任务，并完成喷药任务。要想完成比赛任务，除了机械机构设计以外，还要根据比赛任务设计好控制系统，否则，机器人不能够自主完成任务。

目前的实验设备，尤其高等教育的实验设备，针对竞赛环节开发的实验设备较少，刚开始参加竞赛的学生，概念比较模糊，所以有必要开发相关的喷药机器人，对学生参赛进行引导。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明设计了一种喷药机器人的控制系统，可实现机器人循迹、平面定位、喷药。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种喷药机器人的控制系统，包括主控模块，所述主控模块分别与循迹模块、喷靶检测模块、平面定位模块、喷药控制模块、行走控制模块以及上下调节机构的驱动装置连接，所述喷药机器人的多个喷头设置在所述上下调节机构上。

进一步，所述喷药控制模块包括多个电磁阀和电磁继电器，所述电磁阀与所述喷头一一对应连接以控制相对应喷头的流量，所述电磁继电器控制喷药系统中增压泵的启停。

进一步，所述上下调节机构的驱动装置包括升降电机和升降电机驱动器，所述升降电机驱动器与所述主控模块相对应的IO口连接。

进一步，所述上下调节机构还包括竖直设置的丝杆以及和丝杆配合的丝杆螺母，所述丝杆螺母通过滑块与导轨配合，所述导轨设置在导轨支架上；所述丝杆的上下两端分别与所述导轨支架的上下固定板可转动连接，所述丝杆的下端通过联轴器与升降电机连接。

进一步，所述多个喷头分为两组,分别设置在喷板的两端，所述喷板通过喷板连接板与所述丝杆螺母连接。

进一步，所述升降电机是步进电机。

进一步，所述循迹模块包括前循迹模块、后循迹模块、左循迹模块和右循迹模块。

进一步，所述前循迹模块和所述后循迹模块分别包括七套循迹传感器；所述左循迹模块和所述右循迹模块分别包括一套循迹传感器。

进一步，所述循迹传感器采用灰度传感器。

进一步，所述喷靶检测模块包括设置在所述行走装置的底盘左右两侧的光电开关。

进一步，所述行走控制模块包括设置在所述机器人底盘下的四个车轮，各个车轮分别由相对应的车轮电机及车轮电机驱动器驱动，各车轮电机驱动器连接于所述主控模块相对应引脚。

进一步，所述车轮电机是直流电机。