1、太阳能自动割草机 王爱波 王志坤 石硕 张瑞奇 德州学院机电工程学院 摘 要： 本文介绍了一种新型割草机, 通过太阳能电池板提供能量, 达到快速割草的目的, 从而节约能源, 减少人类工作时间, 也间接对人类的身体产生极大的利处。关键词： 太阳能; 自动; 割草机; 1 引言随着社会的发展, 环境问题成为人们关注的焦点, 草地越来越重要, 割草机已成为园林建设必不可少的一部分。传统的割草机需要浪费大量的人力资源, 而太阳能自动割草机可以提高工作效率, 节约能源, 减少对自然环境造成的污染。下文简述了太阳能割草机。本文通过太阳能控制器, 对割草机蓄电池进行充电, 通过一系列的传感器达到自动割草的目
2、的。2 外观设计就目前的形式, 割草机的外观都差不多, 缺乏创新。但是在现在的发展趋势下, 在不久之后各种各样的新型漂亮的割草机会出现。在这个观点之下, 我们对这种割草机的外观进行了优化和全新设计。太阳能自动割草机总体设计为圆盘, 割刀的类型采用了经济且美观的矩形割草方式, 传动方式是最为经典的链传动。这种传递方式可以让传动效率保持在很大的范围, 在这种传送之下, 让我们使用的矩形刀片可以高速旋转, 从而达到收割草的目的。电动机的选择是通用电动机。电动机的防护要根据使用的场景来进行选择, 在不同的地方使用的防护类型有很大的不同。封闭式电动机, 就是把电动机整个包裹起来, 可以非常有效地防止灰尘
3、和湿气的进入;防爆电动机是防止电动机会突然爆炸而造成不必要的危害;防护式电动机有很好的性能, 可以在下雨天使用。3 系统的总体设计3.1 传感系统声波传感器、红外线传感器、接触传感器等一系列传感器作为太阳能自动割草器的基本传感器, 将割草机所在的外面的环境转变成输入信号从而传给割草机。割草机内部的处理器会对这些信号进行分析, 然后把这些分析转变成任务, 指导割草机控制每一个系统, 从而达到割草的目的。超声波传感器频率高声波短, 方向感特别好, 不会因无法检测到的组织而影响收割机的方向。红外线传感器灵敏度高, 可以控制驱动装置的平稳运行, 从而使割草机可以平稳有序地进行割草。并且, 红外线传感器
4、可以检测到工作范围内的人员流动, 从而保证了运动的安全性。3.2 转换器系统转换器系统主要通过转换电信号和模拟信号之间的相互转换, 使各部分的感应器和割草机的处理器进行传输得到的各种信号。然后, 中央处理器会对这些外来的模拟信号分析, 把得出的结果返回给转换器系统, 最后变成电信号。3.3 太阳能电池板太阳能电池板在自然环境中通过同化太阳照射下来的太阳光, 把这些太阳光通过各种各样不同的处理转变成太阳能, 通过光电效应, 转变成割草机所需要的电能, 为割草机提供清洁无污染的能量。并且, 只要有阳光, 就可以一直把太阳能转变成电能, 这就很少会出现能量的短缺情况。这是其他能源无法与之比较的。3.
5、4 远程信号传输系统可以通过无线电实现对电机的无线控制, 一方面可以在一些紧急状态下实现人为控制, 另一方面也可以手动清理一些无法远程传输的控制。远程控制命令可以由远程控制功能发出。4 目前存在的问题4.1 太阳能电池板的缺点太阳能电池板成本在现在看来是最高的, 并且, 太阳能电池板完全取决于阳光, 这就意味着没有阳光就没有电能。最为难操作的是该如何正确摆放太阳能电池板的位置, 发电效率在很大程度上都会和摆放位置相互挂钩。4.2 传感器精度的问题传感器是高精度的仪器, 但是也因为如此它们受到外界的干扰很厉害, 不同的环境对它们的影响也是不同的, 影响程度也不同, 从而造成收集到的信息包含着各种各样的错误, 这就会使精确度降低很多。5 结语太阳能和自动化拥有巨大潜力, 它们不但能节约大量资源, 而且为人类的生活提供了很大方便, 保护自然环境, 减少环境的污染。我们应该继续奋斗, 争取有很大的突破。参考文献1王金振.太阳能草坪割草机关键技术的研究D.南京理工大学, 2004. 2宋德峰.太阳能自动草坪割草机D.南京理工大学. 3太阳能割草机器人J.机器人技术与应用, 1995 (3) :34.
