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专利名称:仿生自动捕虫器的制作方法
技术领域:
本发明涉及农业机械及其机器人领域,特别涉及一种仿生自动捕虫器。
背景技术
目前,捕杀飞虫的方式有自然和人工两种。
自然界主要利用捕虫植物捕杀飞虫,例如陷阱式的瓶子草和猪笼草,黏蝇纸式的毛毡苔,捕兽夹式的捕蝇草等。
人工捕虫主要利用化学试剂和电杀,粘蝇纸、杀虫药、饭店捕蝇器等在日常生活中很常见,而农业生产中最常用的是杀虫药。
当农业生产中需要捕杀害虫时,上述两种捕虫方式中,捕虫植物相对稀少,更是在特定的生长环境中才出现,其捕虫数量少、效率低。而化学试剂捕虫容易造成环境污染;粘蝇纸用后需要进行焚烧或填埋,也会对环境造成一定的影响;大量使用杀虫药所造成的污染更是不可估量。而目前常用的家用或饭店捕蝇器等,则需通电才能使用,使用不便,不适用于农业生产中。发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种环保节能、捕虫效率也较高的仿生自动捕虫器。
本发明的技术方案为一种仿生自动捕虫器,包括凸轮推杆机构、复位机构、定位
机构、吸风组件、发光二极管和控制单元,凸轮推杆机构设于吸风组件下方,复位机构设于吸风组件两侧,定位机构设于凸轮推杆机构一侧,发光二极管设于吸风组件上,凸轮推杆机构、定位机构和吸风组件分别与控制单元连接。
所述凸轮推杆机构包括依次连接的推杆、凸轮传动组件和电机,推杆一端与吸风组件底部连接,另一端与凸轮传动组件连接,电机与凸轮传动组件连接并驱动凸轮传动组件动作。
所述复位机构为复位弹簧,分别设于吸风组件的两侧。
所述定位机构包括电磁铁和顶针,顶针垂直设于凸轮推杆机构的推杆侧面,电磁铁设于顶针末端并与控制单元连接。
所述吸风组件包括叶片和风扇,叶片为开合式的通风结构,叶片上部为铁丝网,风扇设于叶片内部;叶片外侧设置复位机构,叶片底部设置凸轮推杆机构。其中,叶片采用通风结构,可使风扇转动时透过叶片而产生负压下吸的气流。
所述叶片上设有可加速叶片闭合的软磁体,叶片底部设有收集飞虫尸体用的收容网。
所述发光二极管为蓝光二极管,比其他颜色的发光二极管更能诱惑飞虫,其诱虫效果好;发光二极管外接太阳能充电系统,通过太阳能充电系统可以控制太阳能板自动调节到阳光最充裕的方位进行充电,从而保持发光二极管持续发光。
所述控制单元包括光敏三极管触发器和延时控制电路,光敏三极管触
发器设于吸风组件上,光敏三极管触发器通过控制器与定位机构连接,延时控制电路的输出端与凸轮推杆机构的电机连接。
所述延时控制电路内设有变阻器,并通过变阻器调节电阻的大小来设定延迟时间,其延迟时间与叶片的闭合时间相等,也与风扇的转动时间相等。
所述仿生自动捕虫器上还设有视觉和智能控制系统,形成捕虫机器人,能对飞虫的种类进行识别,当害虫进入时才控制吸风组件快速动作将其杀害。
本仿生自动捕虫器使用时,其工作过程为当微小的飞虫进入叶片内遮挡住发光二极管的光线时,光敏三极管触发器产生一个触发信号,信号送至控制器,控制器发出信号控制电磁铁动作,拔出顶针,此时推杆在复位弹簧的弹力压迫下掉落,叶片闭合的同时风扇转动;当延时控制电路计时一段时间后(此时飞虫已被杀死),发出信号控制风扇停止,电机带动推杆往上运动,叶片被打开,装置进入待机状态。
上述过程中,复位弹簧是主要的蓄能装置,叶片打开时弹簧被拉伸,复位时带动叶片转动,实现快速闭合。电磁铁连着顶针,使推杆向上运动到某一位置时被锁住,通电即解锁。凸轮推杆机构中的推杆,在偏心轮推动下可以作垂直运动并推动叶片的底部,电机为带减速装置的低速高转矩电机,负责提供动力,转动时间受延时控制电路严格控制。
吸风组件中,根据需要可垂直布置两个小电扇,用于产生吸力并绞杀飞虫。如果增加了视觉和智能控制系统,则当传感器获取飞虫信息后,视觉传感器和光敏传感器快速识别和感应,数据信号送至控制器,电磁铁动作,拔出顶针。动作与仿生自动捕虫器电磁铁以后的动作循环相同。
本发明相对于现有技术,具有以下有益效果
本仿生自动捕虫器根据飞虫的趋光性,采用发光二极管诱惑飞虫,然后再通过吸风组件的动作将其捕杀,克服了现有技术中,采用化学药剂的捕虫方式会对环境造成影响,自然捕虫方式效率较低,家用捕虫器使用不方便等的缺点,其捕虫效率高,捕虫方式环保,对环境不会造成任何不良的影响。
本仿生自动捕虫器采用了自动跟踪的太阳能充电系统、反应灵敏的光敏三极管触发器等装置,使得该捕虫器反应灵敏,捕虫效率高,除了可以广泛应用于农业生产中,也可以作为家用的灭虫器使用。
当在本仿生自动捕虫器上增加增加视觉和智能控制系统时,就成为智能捕虫机器人,能对害虫进行识别,当害虫进入才控制吸风组件快速工作,自动化程度更高,同时也可为人类提供虫害数据,有利于农业的进一步发展。
图1为本仿生自动捕虫器的原理示意图。
图2为本仿生自动捕虫器的结构示意图。
图3为本仿生自动捕虫器中延时控制电路的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种仿生自动捕虫器,如图1或图2所示,包括凸轮推杆机构、复位机构、定位机构、吸风组件、发光二极管和控制单元,凸轮推杆机构设于吸风组件下方,复位机构设于吸风组件两侧,定位机构设于凸轮推杆机构一侧,发光二极管设于吸风组件上,凸轮推杆机构、定位机构和吸风组件分别与控制单元连接。
其中,凸轮推杆机构包括依次连接的推杆1、凸轮传动组件2和电机3,推杆1一端与吸风组件底部连接,另一端与凸轮传动组件2连接,电机3与凸轮传动组件2连接并驱动凸轮传动组件2动作。
复位机构为复位弹簧4,分别设于吸风组件的两侧。
定位机构包括电磁铁5和顶针6,顶针6垂直设于凸轮推杆机构的推杆1侧面,电磁铁5设于顶针6末端并与控制单元连接。
吸风组件包括叶片7和风扇8,叶片7为开合式的通风结构,叶片7上部为铁丝网,风扇8设于叶片7内部;叶片7外侧设置复位机构,叶片7底部设置凸轮推杆机构。其中,叶片
7采用通风结构,可使风扇8转动时透过叶片7而产生负压下吸的气流。
叶片7上还可设有可加速叶片7闭合的软磁体,叶片7底部还可设有收集飞虫尸体用的收容网。
发光二极管(图中未示出)为蓝光二极管,比其他颜色的发光二极管更能诱惑飞虫,其诱虫效果好;发光二极管外接太阳能充电系统,通过太阳能充电系统可以控制太阳能板自动调节到阳光最充裕的方位进行充电,从而保持发光二极管持续发光。
控制单元包括光敏三极管触发器和延时控制电路,光敏三极管触发器(图中未示出)设于吸风组件上,光敏三极管触发器通过控制器与定位机构连接,延时控制电路的输出端与凸轮推杆机构的电机连接。
延时控制电路内设有变阻器,并通过变阻器调节电阻的大小来设定延迟时间,其延迟时间与叶片的闭合时间相等,也与风扇的转动时间相等。
本仿生自动捕虫器使用时,其工作过程为当微小的飞虫进入叶片7内遮挡住发光二极管的光线时,光敏三极管触发器产生一个触发信号,信号送至控制器,控制器发出信号控制电磁铁5动作,拔出顶针6,此时推杆1在复位弹簧4的弹力压迫下掉落,叶片7闭合的同时风扇8转动;当延时控制电路计时一段时间后(此时飞虫已被杀死),发出信号控制
风扇8停止,电机3带动推杆1往上运动,叶片7被打开,装置进入待机状态。
上述过程中,复位弹簧4是主要的蓄能装置,叶片7打开时复位弹簧4被拉伸,复位时带动叶片7转动,实现快速闭合。电磁铁5连着顶针6,使推杆1向上运动到某一位置时被锁住,通电即解锁。凸轮推杆机构中的推杆1,在偏心轮(即凸轮传动组件幻的推动下可以作垂直运动并推动叶片7的底部,电机3为带减速装置的低速高转矩电机,负责提供动力,转动时间受延时控制电路严格控制。
延时控制电路的对电机3、风扇8等的控制原理如图3所示,光敏三极管Ql或Q2接收来自发光二极管T2或T3的亮光而保持通路状态,当遮挡住它们之间的任意一队时,将产生一下降沿触发信号至555计时器Al,使其输出信号接通电磁铁和风扇;一段延迟时间后555计时器Al产生一下降沿信号至555计时器A2,其输出再通过继电器驱动电机。
上述仿生自动捕虫器上还设有视觉和智能控制系统,形成捕虫机器人,能对飞虫的种类进行识别,当害虫进入时才控制吸风组件快速动作将其杀害。
吸风组件中,根据需要可垂直布置两个小电扇,用于产生吸力并绞杀飞虫。如果增加了视觉和智能控制系统,则当传感器获取飞虫信息后,视觉传感器和光敏传感器快速识别和感应,数据信号送至控制器,电磁铁动作,拔出顶针。动作与仿生自动捕虫器电磁铁以
后的动作循环相同。
如上所述,便可较好地实现本发明,上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰,都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。
权利要求
,其特征在于,包括凸轮推杆机构、复位机构、定位机构、吸风组件、发光二极管和控制单元,凸轮推杆机构设于吸风组件下方,复位机构设于吸风组件两侧,定位机构设于凸轮推杆机构一侧,发光二极管设于吸风组件上,凸轮推杆机构、定位机构和吸风组件分别与控制单元连接。
,其特征在于,所述凸轮推杆机构包括依次连接的推杆、凸轮传动组件和电机,推杆一端与吸风组件底部连接,另一端与凸轮传动组件连接,电机与凸轮传动组件连接并驱动凸轮传动组件动作。
,其特征在于,所述复位机构为复位弹簧,分别设于吸风组件的两侧。
,其特征在于,所述定位机构包括电磁铁和顶针,顶针垂直设于凸轮推杆机构的推杆侧面,电磁铁设于顶针末端并与控制单元连接。
,其特征在于,所述吸风组件包括叶片和风
扇,叶片为开合式的通风结构,叶片上部为铁丝网,风扇设于叶片内部;叶片外侧设置复位机构,叶片底部设置凸轮推杆机构。
,其特征在于,所述叶片上设有可加速叶片闭合的软磁体,叶片底部设有收集飞虫尸体用的收容网。
,其特征在于,所述发光二极管为蓝光二极管,发光二极管外接太阳能充电系统。
,其特征在于,所述控制单元包括光敏三极管触发器和延时控制电路,光敏三极管触发器设于吸风组件上,光敏三极管触发器通过控制器与定位机构连接,延时控制电路的输出端与凸轮推杆机构的电机连接。
,其特征在于,所述延时控制电路内设有变阻器,并通过变阻器调节电阻的大小来设定延迟时间。
,其特征在于,所述仿生自动捕虫器上还设有视觉和智能控制系统。
全文摘要
本发明公开一种仿生自动捕虫器,包括凸轮推杆机构、复位机构、定位机构、吸风组件、发光二极管和控制单元,凸轮推杆机构设于吸风组件下方,复位机构设于吸风组件两侧,定位机构设于凸轮推杆机构一侧,发光二极管设于吸风组件上,凸轮推杆机构、定位机构和吸风组件分别与控制单元连接。本仿生自动捕虫器根据飞虫的趋光性,采用发光二极管诱惑飞虫,然后再通过吸风组件的动作将其捕杀,克服了现有技术中,采用化学药剂的捕虫方式会对环境造成影响,自然捕虫方式效率较低,家用捕虫器使用不方便等的缺点,其捕虫效率高,捕虫方式环保,对环境不会造成任何不良的影响,当在本仿生自动捕虫器上增加增加视觉和
智能控制系统时,就成为智能捕虫机器人。