【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业自动化机械设备领域，具体涉及一种基于stm32的辣椒采摘机。
技术介绍
1、辣椒采摘机作为一种智能化农机设备，广泛应用于提高辣椒采摘效率、减少人工劳动强度和提升农作物产量。
2、目前市场上存在多种自动化辣椒采摘机。一种是多机协作采摘系统。该系统的多台采摘机分布在种植区域内，每台采摘机均配备机械手臂和图像识别系统。各采摘机通过无线通信网络（如zigbee或wi-fi）连接，实现数据共享和协同工作。中央控制系统基于各采摘机上传的数据，动态调整各机的工作区域和任务分配，优化整体采摘效率。但是，现有多机协作采摘系统通常依赖于复杂的中央控制系统，对系统的稳定性和可靠性要求较高，且成本较高。通信和协作机制在复杂环境下可能存在延迟和可靠性问题，影响整体采摘效果。还有一种是基于多传感器融合的智能采摘系统。该系统采用多种传感器（如红外、超声波、激光雷达等）进行环境感知和辣椒位置识别， 控制系统融合多传感器数据，提升识别精度和稳定性。多机协作通过局域网或专用通信协议实现，确保低延迟和高可靠性。但是，现有基于多传感器融合的智能采摘系统中，多传感器融合方案的集成度较低，硬件成本较高，硬件和软件设计复杂，系统设计、调试、维护、升级难度大。因此，现有自动化辣椒采摘系统虽然在智能化和协作能力方面各有特色，但也存在成本高、复杂度大、实时性不高等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于stm32的辣椒采摘机，该辣椒采摘机软硬件设计简单，实现成本低，控制简便，实时性高。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于stm32的辣椒采摘机，包括车架、车轮、电机驱动装置、采摘装置、浇水装置、电源模块、通信模块和基于stm32的中央处理单元；所述车轮及电机驱动装置安装于车架底部，所述电机驱动装置与车轮连接，以驱动车轮转动；所述采摘装置包括机械臂机构、剪刀机构和采收篮，所述剪刀机构安装于机械臂机构末端，所述机械臂机构和剪刀机构分别由电机驱动；所述浇水装置包括水箱、水泵、供水管和喷水管；所述中央处理单元分别与电机驱动装置、机械臂机构和剪刀机构的驱动电机、水泵和通信模块电性连接，所述中央处理单元中嵌设有控制程序模块，以根据接收到的控制命令控制辣椒采摘机工作；所述电源模块为辣椒采摘机的所有用电设备供电。
3、进一步地，包括四个车轮和相应的电机驱动装置，所述车架底部四周固定连接有四个车轮连接架，所述电机驱动装置上设有直流电机，四个电机驱动装置的直流电机分别安装于相应的车轮连接架上，且直流电机的输出端向外伸出并与相应的车轮转轴固定连接，以驱动车轮转动；所述中央处理单元分别与四个直流电机的控制端电性连接。
4、进一步地，所述机械臂机构包括底座、机械臂安装架、大臂、小臂、末端执行器、三个齿轮传动副、三个步进电机和多根连接杆件，所述底座固定安装于车架上，第一步进电机固定安装于底座上，所述第一步进电机经第一齿轮传动副驱动机械臂安装架转动，第二步进电机和第三步进电机分别固定安装于机械臂安装架上，所述第二步进电机经第二齿轮传动副驱动大臂转动，所述第三步进电机经第三齿轮传动副驱动第一连接杆转动，所述大臂上端与小臂中部转动连接，所述第一连接杆前端与第二连接杆后端转动连接，所述第二连接杆前端与小臂后端转动连接，所述小臂前端与末端执行器转动连接，所述机械臂安装架与第三连接杆下端转动连接，所述第三连接杆上端与中间连接件的第一连接端转动连接，所述中间连接件的第二连接端与大臂上端转动连接，所述中间连接件的第三连接端与第四连接杆后端转动连接，所述第四连接杆前端与末端执行器转动连接；所述剪刀机构安装于末端执行器上，所述剪刀机构包括可开合的剪刀和第四步进电机，所述第四步进电机经传动机构驱动剪刀开合，以剪断辣椒；所述采收篮安装于车架前部，以承接被剪刀剪断的辣椒；所述中央处理单元分别与四个步进电机的控制端电性连接。
5、进一步地，所述浇水装置的水箱安装于车架上，所述水泵设置于水箱中，所述水泵的出水口经供水管与喷水管连接；所述中央处理单元与水泵的控制端电性连接。
6、进一步地，所述控制程序模块包括直流电机驱动模块，用于实现四个直流电机的初始化、速度控制和方向控制。
7、进一步地，所述控制程序模块包括机械臂步进电机驱动模块和剪刀步进电机驱动模块，分别用于实现机械臂机构和剪刀机构上的步进电机的初始化、速度控制和方向控制。
8、进一步地，所述控制程序模块包括水泵控制模块，用于实现水泵的工作控制。
9、进一步地，还包括水位报警模块，所述水位报警模块设置于水箱中。
10、进一步地，所述水位报警模块包括浮球液位开关传感器、继电器和蜂鸣器，所述浮球液位开关传感器与继电器电性连接，所述继电器与蜂鸣器电性连接，所述浮球液位开关传感器设置于水箱中，当浮球液位开关传感器被触发时，开关导通，继电器吸合，使蜂鸣器报警，提醒向水箱中加水。
11、进一步地，所述通信模块为蓝牙模块。
12、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供了一种基于stm32的辣椒采摘机，该辣椒采摘机通过优化硬件设计、简化控制系统架构以及提升多机协作能力，实现了一种更为高效、稳定且成本可控的多机配合式辣椒采摘机。
13、相较于现有的多机协作采摘系统，本专利技术具有以下技术优势：
14、简化控制系统：通过多自由度机械臂技术实现辣椒采摘，并采用蓝牙通信模块进行控制，降低了系统复杂性和实现成本，同时提高了系统的稳定性和可靠性。
15、提高实时性与鲁棒性：通过本专利技术提供的简化控制和通信方案，能够减少通信延迟和提高系统鲁棒性，使得采摘和浇水功能更为高效和可靠。
16、资源均衡利用：本专利技术设计的可移动式的辣椒采摘机能够独立完成采摘和浇水任务，不依赖中央控制系统，从而能够更均衡地利用资源，提高整体系统的效率。
17、相较于现有的基于多传感器融合的智能采摘系统，本专利技术具有以下技术优势：
18、降低传感器成本与复杂度：本专利技术采用多自由度机械臂和小水泵技术，相较于现有的多传感器系统，传感器种类和数量少，降低了硬件成本和系统复杂度。
19、提高系统集成度：通过采用较少的传感器和简单的蓝牙通信模块，本专利技术提高了系统的集成度，简化了硬件和软件设计，从而降低了维护和升级难度。
20、增强硬件可靠性：本专利技术设计的辣椒采摘机结构稳定，重心设计合理，且使用较少种类的传感器，使得系统在复杂环境下的可靠性更高，降低了因传感器故障导致的维护成本和频率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，包括车架、车轮、电机驱动装置、采摘装置、浇水装置、电源模块、通信模块和基于STM32的中央处理单元；所述车轮及电机驱动装置安装于车架底部，所述电机驱动装置与车轮连接，以驱动车轮转动；所述采摘装置包括机械臂机构、剪刀机构和采收篮，所述剪刀机构安装于机械臂机构末端，所述机械臂机构和剪刀机构分别由电机驱动；所述浇水装置包括水箱、水泵、供水管和喷水管；所述中央处理单元分别与电机驱动装置、机械臂机构和剪刀机构的驱动电机、水泵和通信模块电性连接，所述中央处理单元中嵌设有控制程序模块，以根据接收到的控制命令控制辣椒采摘机工作；所述电源模块为辣椒采摘机的所有用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，包括四个车轮和相应的电机驱动装置，所述车架底部四周固定连接有四个车轮连接架，所述电机驱动装置上设有直流电机，四个电机驱动装置的直流电机分别安装于相应的车轮连接架上，且直流电机的输出端向外伸出并与相应的车轮转轴固定连接，以驱动车轮转动；所述中央处理单元分别与四个直流电机的控制端电性连接。
3.根
4.根据权利要求1所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述浇水装置的水箱安装于车架上，所述水泵设置于水箱中，所述水泵的出水口经供水管与喷水管连接；所述中央处理单元与水泵的控制端电性连接。
5.根据权利要求2所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述控制程序模块包括直流电机驱动模块，用于实现四个直流电机的初始化、速度控制和方向控制。
6.根据权利要求3所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述控制程序模块包括机械臂步进电机驱动模块和剪刀步进电机驱动模块，分别用于实现机械臂机构和剪刀机构上的步进电机的初始化、速度控制和方向控制。
7.根据权利要求4所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述控制程序模块包括水泵控制模块，用于实现水泵的工作控制。
8.根据权利要求1所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，还包括水位报警模块，所述水位报警模块设置于水箱中。
9.根据权利要求8所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述水位报警模块包括浮球液位开关传感器、继电器和蜂鸣器，所述浮球液位开关传感器与继电器电性连接，所述继电器与蜂鸣器电性连接，所述浮球液位开关传感器设置于水箱中，当浮球液位开关传感器被触发时，开关导通，继电器吸合，使蜂鸣器报警，提醒向水箱中加水。
10.根据权利要求1所述的基于STM32的辣椒采摘机，其特征在于，所述通信模块为蓝牙模块。
...【技术特征摘要】
1.一种基于stm32的辣椒采摘机，其特征在于，包括车架、车轮、电机驱动装置、采摘装置、浇水装置、电源模块、通信模块和基于stm32的中央处理单元；所述车轮及电机驱动装置安装于车架底部，所述电机驱动装置与车轮连接，以驱动车轮转动；所述采摘装置包括机械臂机构、剪刀机构和采收篮，所述剪刀机构安装于机械臂机构末端，所述机械臂机构和剪刀机构分别由电机驱动；所述浇水装置包括水箱、水泵、供水管和喷水管；所述中央处理单元分别与电机驱动装置、机械臂机构和剪刀机构的驱动电机、水泵和通信模块电性连接，所述中央处理单元中嵌设有控制程序模块，以根据接收到的控制命令控制辣椒采摘机工作；所述电源模块为辣椒采摘机的所有用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的基于stm32的辣椒采摘机，其特征在于，包括四个车轮和相应的电机驱动装置，所述车架底部四周固定连接有四个车轮连接架，所述电机驱动装置上设有直流电机，四个电机驱动装置的直流电机分别安装于相应的车轮连接架上，且直流电机的输出端向外伸出并与相应的车轮转轴固定连接，以驱动车轮转动；所述中央处理单元分别与四个直流电机的控制端电性连接。
3.根据权利要求1所述的基于stm32的辣椒采摘机，其特征在于，所述机械臂机构包括底座、机械臂安装架、大臂、小臂、末端执行器、三个齿轮传动副、三个步进电机和多根连接杆件，所述底座固定安装于车架上，第一步进电机固定安装于底座上，所述第一步进电机经第一齿轮传动副驱动机械臂安装架转动，第二步进电机和第三步进电机分别固定安装于机械臂安装架上，所述第二步进电机经第二齿轮传动副驱动大臂转动，所述第三步进电机经第三齿轮传动副驱动第一连接杆转动，所述大臂上端与小臂中部转动连接，所述第一连接杆前端与第二连接杆后端转动连接，所述第二连接杆前端与小臂后端转动连接，所述小臂前端与末端执行器转动连接，所述机械臂安装架与第三连接杆下端转动连接，所述第三连接杆上端与中间连接件的第一连接端转动...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。