[实用新型]一种教学和竞赛用喷药机器人的控制系统

说明书

本实用新型涉及一种教学和竞赛用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、喷射目标检测模块、平面定位模块、喷药控制模块、行走控制模块连接。所述喷药控制模块包括多个电磁阀、多个电磁继电器和左右伸缩机构；所述电磁阀与喷头一一对应连接，所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制相对应电磁阀以控制相对应喷头的流量；所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制喷药系统中增压泵的启停；所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制所述左右伸缩机构的左右伸缩，所述喷头通过喷板设置在所述左右伸缩机构上。本实用新型适合教学应用，学生可以快速上手，驱动喷药机器人完成设定任务，成本低，实用性强。

技术领域

本实用新型属于教学用喷药机器人技术领域，具体涉及一种教学和竞赛用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。

实用新型内容

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型设计了一种教学和竞赛用喷药机器人的控制系统，可实现机器人循迹、平面定位、喷头伸缩、定点喷药、精准喷药、变量喷药。

为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种教学和竞赛用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、喷射目标检测模块、平面定位模块、喷药控制模块、行走控制模块连接。

进一步，所述喷药控制模块包括多个电磁阀、多个电磁继电器和左右伸缩机构；所述电磁阀与喷头一一对应连接，所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制相对应电磁阀以控制相对应喷头的流量；所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制喷药系统中增压泵的启停；所述主控模块通过相对应的电磁继电器控制所述左右伸缩机构的左右伸缩，所述喷头通过喷板设置在所述左右伸缩机构上。

进一步，所述左右伸缩机构包括一对左右对称设置的电动推杆，所述电动推杆的伸缩端与相对应的喷板连接；所述电动推杆的电源两极连接于相对应电磁继电器的电流输出端，所述电磁继电器信号控制端连接于所述主控模块相对应引脚。

进一步，所述电动推杆通过相对应的安装板和支撑板安装在所述底盘上，所述电动推杆远离伸缩端的另一端和相对应安装板上部固连，所述支撑板顶端支撑并限位相对应电动推杆的缸体。

进一步，所述安装板是L形板结构，L形板结构的横板与机器人底盘连接，L形板结构的竖板上部与相对应电动推杆连接；所述电磁阀设置在L形板结构的竖板下部。

进一步，所述支撑板是L形板结构，该L形板结构的横板与机器人底盘连接，该L形板结构的竖板顶端设置有半圆弧形凹槽。

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；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。