專利名稱：仿生自動(dòng)捕蟲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械及其機(jī)器人領(lǐng)域，特別涉及一種仿生自動(dòng)捕蟲器。
背景技術(shù)
目前，捕殺飛蟲的方式有自然和人工兩種。
自然界主要利用捕蟲植物捕殺飛蟲，例如陷阱式的瓶子草和豬籠草，黏蠅紙式的 毛氈苔，捕獸夾式的捕蠅草等。
人工捕蟲主要利用化學(xué)試劑和電殺，粘蠅紙、殺蟲藥、飯店捕蠅器等在日常生活中 很常見，而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常用的是殺蟲藥。
當(dāng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中需要捕殺害蟲時(shí)，上述兩種捕蟲方式中，捕蟲植物相對(duì)稀少，更是在 特定的生長(zhǎng)環(huán)境中才出現(xiàn)，其捕蟲數(shù)量少、效率低。而化學(xué)試劑捕蟲容易造成環(huán)境污染；粘 蠅紙用后需要進(jìn)行焚燒或填埋，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響；大量使用殺蟲藥所造成的污 染更是不可估量。而目前常用的家用或飯店捕蠅器等，則需通電才能使用，使用不便，不適 用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種環(huán)保節(jié)能、捕蟲效率也較高的 仿生自動(dòng)捕蟲器。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種仿生自動(dòng)捕蟲器，包括凸輪推桿機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)、定位 機(jī)構(gòu)、吸風(fēng)組件、發(fā)光二極管和控制單元，凸輪推桿機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件下方，復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)于 吸風(fēng)組件兩側(cè)，定位機(jī)構(gòu)設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)一側(cè)，發(fā)光二極管設(shè)于吸風(fēng)組件上，凸輪推桿機(jī) 構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和吸風(fēng)組件分別與控制單元連接。
所述凸輪推桿機(jī)構(gòu)包括依次連接的推桿、凸輪傳動(dòng)組件和電機(jī)，推桿一端與吸風(fēng) 組件底部連接，另一端與凸輪傳動(dòng)組件連接，電機(jī)與凸輪傳動(dòng)組件連接并驅(qū)動(dòng)凸輪傳動(dòng)組 件動(dòng)作。
所述復(fù)位機(jī)構(gòu)為復(fù)位彈簧，分別設(shè)于吸風(fēng)組件的兩側(cè)。
所述定位機(jī)構(gòu)包括電磁鐵和頂針，頂針垂直設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)的推桿側(cè)面，電磁 鐵設(shè)于頂針末端并與控制單元連接。
所述吸風(fēng)組件包括葉片和風(fēng)扇，葉片為開合式的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，葉片上部為鐵絲網(wǎng)，風(fēng) 扇設(shè)于葉片內(nèi)部；葉片外側(cè)設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)，葉片底部設(shè)置凸輪推桿機(jī)構(gòu)。其中，葉片采用通 風(fēng)結(jié)構(gòu)，可使風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)透過葉片而產(chǎn)生負(fù)壓下吸的氣流。
所述葉片上設(shè)有可加速葉片閉合的軟磁體，葉片底部設(shè)有收集飛蟲尸體用的收容 網(wǎng)。
所述發(fā)光二極管為藍(lán)光二極管，比其他顏色的發(fā)光二極管更能誘惑飛蟲，其誘蟲 效果好；發(fā)光二極管外接太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，通過太陽(yáng)能充電系統(tǒng)可以控制太陽(yáng)能板自動(dòng)調(diào) 節(jié)到陽(yáng)光最充裕的方位進(jìn)行充電，從而保持發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光。
所述控制單元包括光敏三極管觸發(fā)器和延時(shí)控制電路，光敏三極管觸發(fā)器設(shè)于吸 風(fēng)組件上，光敏三極管觸發(fā)器通過控制器與定位機(jī)構(gòu)連接，延時(shí)控制電路的輸出端與凸輪 推桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)連接。
所述延時(shí)控制電路內(nèi)設(shè)有變阻器，并通過變阻器調(diào)節(jié)電阻的大小來(lái)設(shè)定延遲時(shí) 間，其延遲時(shí)間與葉片的閉合時(shí)間相等，也與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間相等。
所述仿生自動(dòng)捕蟲器上還設(shè)有視覺和智能控制系統(tǒng)，形成捕蟲機(jī)器人，能對(duì)飛蟲 的種類進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)害蟲進(jìn)入時(shí)才控制吸風(fēng)組件快速動(dòng)作將其殺害。
本仿生自動(dòng)捕蟲器使用時(shí)，其工作過程為當(dāng)微小的飛蟲進(jìn)入葉片內(nèi)遮擋住發(fā)光 二極管的光線時(shí)，光敏三極管觸發(fā)器產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，信號(hào)送至控制器，控制器發(fā)出信號(hào) 控制電磁鐵動(dòng)作，拔出頂針，此時(shí)推桿在復(fù)位彈簧的彈力壓迫下掉落，葉片閉合的同時(shí)風(fēng)扇 轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)延時(shí)控制電路計(jì)時(shí)一段時(shí)間后(此時(shí)飛蟲已被殺死)，發(fā)出信號(hào)控制風(fēng)扇停止，電 機(jī)帶動(dòng)推桿往上運(yùn)動(dòng)，葉片被打開，裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
上述過程中，復(fù)位彈簧是主要的蓄能裝置，葉片打開時(shí)彈簧被拉伸，復(fù)位時(shí)帶動(dòng)葉 片轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速閉合。電磁鐵連著頂針，使推桿向上運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)被鎖住，通電即解 鎖。凸輪推桿機(jī)構(gòu)中的推桿，在偏心輪推動(dòng)下可以作垂直運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)葉片的底部，電機(jī)為帶 減速裝置的低速高轉(zhuǎn)矩電機(jī)，負(fù)責(zé)提供動(dòng)力，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間受延時(shí)控制電路嚴(yán)格控制。
吸風(fēng)組件中，根據(jù)需要可垂直布置兩個(gè)小電扇，用于產(chǎn)生吸力并絞殺飛蟲。如果增 加了視覺和智能控制系統(tǒng)，則當(dāng)傳感器獲取飛蟲信息后，視覺傳感器和光敏傳感器快速識(shí) 別和感應(yīng)，數(shù)據(jù)信號(hào)送至控制器，電磁鐵動(dòng)作，拔出頂針。動(dòng)作與仿生自動(dòng)捕蟲器電磁鐵以 后的動(dòng)作循環(huán)相同。
本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果
本仿生自動(dòng)捕蟲器根據(jù)飛蟲的趨光性，采用發(fā)光二極管誘惑飛蟲，然后再通過吸 風(fēng)組件的動(dòng)作將其捕殺，克服了現(xiàn)有技術(shù)中，采用化學(xué)藥劑的捕蟲方式會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響， 自然捕蟲方式效率較低，家用捕蟲器使用不方便等的缺點(diǎn)，其捕蟲效率高，捕蟲方式環(huán)保， 對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何不良的影響。
本仿生自動(dòng)捕蟲器采用了自動(dòng)跟蹤的太陽(yáng)能充電系統(tǒng)、反應(yīng)靈敏的光敏三極管觸 發(fā)器等裝置，使得該捕蟲器反應(yīng)靈敏，捕蟲效率高，除了可以廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，也可 以作為家用的滅蟲器使用。
當(dāng)在本仿生自動(dòng)捕蟲器上增加增加視覺和智能控制系統(tǒng)時(shí)，就成為智能捕蟲機(jī)器 人，能對(duì)害蟲進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)害蟲進(jìn)入才控制吸風(fēng)組件快速工作，自動(dòng)化程度更高，同時(shí)也可 為人類提供蟲害數(shù)據(jù)，有利于農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。


圖1為本仿生自動(dòng)捕蟲器的原理示意圖。
圖2為本仿生自動(dòng)捕蟲器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本仿生自動(dòng)捕蟲器中延時(shí)控制電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例
本實(shí)施例一種仿生自動(dòng)捕蟲器，如圖1或圖2所示，包括凸輪推桿機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)、 定位機(jī)構(gòu)、吸風(fēng)組件、發(fā)光二極管和控制單元，凸輪推桿機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件下方，復(fù)位機(jī)構(gòu) 設(shè)于吸風(fēng)組件兩側(cè)，定位機(jī)構(gòu)設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)一側(cè)，發(fā)光二極管設(shè)于吸風(fēng)組件上，凸輪推 桿機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和吸風(fēng)組件分別與控制單元連接。
其中，凸輪推桿機(jī)構(gòu)包括依次連接的推桿1、凸輪傳動(dòng)組件2和電機(jī)3，推桿1 一端 與吸風(fēng)組件底部連接，另一端與凸輪傳動(dòng)組件2連接，電機(jī)3與凸輪傳動(dòng)組件2連接并驅(qū)動(dòng) 凸輪傳動(dòng)組件2動(dòng)作。
復(fù)位機(jī)構(gòu)為復(fù)位彈簧4，分別設(shè)于吸風(fēng)組件的兩側(cè)。
定位機(jī)構(gòu)包括電磁鐵5和頂針6，頂針6垂直設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)的推桿1側(cè)面，電 磁鐵5設(shè)于頂針6末端并與控制單元連接。
吸風(fēng)組件包括葉片7和風(fēng)扇8，葉片7為開合式的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，葉片7上部為鐵絲網(wǎng)， 風(fēng)扇8設(shè)于葉片7內(nèi)部；葉片7外側(cè)設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)，葉片7底部設(shè)置凸輪推桿機(jī)構(gòu)。其中， 葉片7采用通風(fēng)結(jié)構(gòu)，可使風(fēng)扇8轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)透過葉片7而產(chǎn)生負(fù)壓下吸的氣流。
葉片7上還可設(shè)有可加速葉片7閉合的軟磁體，葉片7底部還可設(shè)有收集飛蟲尸 體用的收容網(wǎng)。
發(fā)光二極管(圖中未示出)為藍(lán)光二極管，比其他顏色的發(fā)光二極管更能誘惑飛 蟲，其誘蟲效果好；發(fā)光二極管外接太陽(yáng)能充電系統(tǒng)，通過太陽(yáng)能充電系統(tǒng)可以控制太陽(yáng)能 板自動(dòng)調(diào)節(jié)到陽(yáng)光最充裕的方位進(jìn)行充電，從而保持發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光。
控制單元包括光敏三極管觸發(fā)器和延時(shí)控制電路，光敏三極管觸發(fā)器(圖中未示 出)設(shè)于吸風(fēng)組件上，光敏三極管觸發(fā)器通過控制器與定位機(jī)構(gòu)連接，延時(shí)控制電路的輸 出端與凸輪推桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)連接。
延時(shí)控制電路內(nèi)設(shè)有變阻器，并通過變阻器調(diào)節(jié)電阻的大小來(lái)設(shè)定延遲時(shí)間，其 延遲時(shí)間與葉片的閉合時(shí)間相等，也與風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間相等。
本仿生自動(dòng)捕蟲器使用時(shí)，其工作過程為當(dāng)微小的飛蟲進(jìn)入葉片7內(nèi)遮擋住發(fā) 光二極管的光線時(shí)，光敏三極管觸發(fā)器產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，信號(hào)送至控制器，控制器發(fā)出信 號(hào)控制電磁鐵5動(dòng)作，拔出頂針6，此時(shí)推桿1在復(fù)位彈簧4的彈力壓迫下掉落，葉片7閉合 的同時(shí)風(fēng)扇8轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)延時(shí)控制電路計(jì)時(shí)一段時(shí)間后(此時(shí)飛蟲已被殺死)，發(fā)出信號(hào)控制 風(fēng)扇8停止，電機(jī)3帶動(dòng)推桿1往上運(yùn)動(dòng)，葉片7被打開，裝置進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)。
上述過程中，復(fù)位彈簧4是主要的蓄能裝置，葉片7打開時(shí)復(fù)位彈簧4被拉伸，復(fù) 位時(shí)帶動(dòng)葉片7轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速閉合。電磁鐵5連著頂針6，使推桿1向上運(yùn)動(dòng)到某一位置 時(shí)被鎖住，通電即解鎖。凸輪推桿機(jī)構(gòu)中的推桿1，在偏心輪(即凸輪傳動(dòng)組件幻的推動(dòng)下 可以作垂直運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)葉片7的底部，電機(jī)3為帶減速裝置的低速高轉(zhuǎn)矩電機(jī)，負(fù)責(zé)提供動(dòng) 力，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間受延時(shí)控制電路嚴(yán)格控制。
延時(shí)控制電路的對(duì)電機(jī)3、風(fēng)扇8等的控制原理如圖3所示，光敏三極管Ql或Q2 接收來(lái)自發(fā)光二極管T2或T3的亮光而保持通路狀態(tài)，當(dāng)遮擋住它們之間的任意一隊(duì)時(shí)，將 產(chǎn)生一下降沿觸發(fā)信號(hào)至555計(jì)時(shí)器Al，使其輸出信號(hào)接通電磁鐵和風(fēng)扇；一段延遲時(shí)間 后555計(jì)時(shí)器Al產(chǎn)生一下降沿信號(hào)至555計(jì)時(shí)器A2，其輸出再通過繼電器驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
上述仿生自動(dòng)捕蟲器上還設(shè)有視覺和智能控制系統(tǒng)，形成捕蟲機(jī)器人，能對(duì)飛蟲 的種類進(jìn)行識(shí)別，當(dāng)害蟲進(jìn)入時(shí)才控制吸風(fēng)組件快速動(dòng)作將其殺害。
吸風(fēng)組件中，根據(jù)需要可垂直布置兩個(gè)小電扇，用于產(chǎn)生吸力并絞殺飛蟲。如果增 加了視覺和智能控制系統(tǒng)，則當(dāng)傳感器獲取飛蟲信息后，視覺傳感器和光敏傳感器快速識(shí) 別和感應(yīng)，數(shù)據(jù)信號(hào)送至控制器，電磁鐵動(dòng)作，拔出頂針。動(dòng)作與仿生自動(dòng)捕蟲器電磁鐵以 后的動(dòng)作循環(huán)相同。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用 來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要 求所要求保護(hù)的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，包括凸輪推桿機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、吸風(fēng)組件、 發(fā)光二極管和控制單元，凸輪推桿機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件下方，復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件兩側(cè)，定 位機(jī)構(gòu)設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)一側(cè)，發(fā)光二極管設(shè)于吸風(fēng)組件上，凸輪推桿機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和吸 風(fēng)組件分別與控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述凸輪推桿機(jī)構(gòu)包括依次 連接的推桿、凸輪傳動(dòng)組件和電機(jī)，推桿一端與吸風(fēng)組件底部連接，另一端與凸輪傳動(dòng)組件 連接，電機(jī)與凸輪傳動(dòng)組件連接并驅(qū)動(dòng)凸輪傳動(dòng)組件動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)為復(fù)位彈簧，分 別設(shè)于吸風(fēng)組件的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括電磁鐵和 頂針，頂針垂直設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)的推桿側(cè)面，電磁鐵設(shè)于頂針末端并與控制單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述吸風(fēng)組件包括葉片和風(fēng) 扇，葉片為開合式的通風(fēng)結(jié)構(gòu)，葉片上部為鐵絲網(wǎng)，風(fēng)扇設(shè)于葉片內(nèi)部；葉片外側(cè)設(shè)置復(fù)位 機(jī)構(gòu)，葉片底部設(shè)置凸輪推桿機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述葉片上設(shè)有可加速葉片 閉合的軟磁體，葉片底部設(shè)有收集飛蟲尸體用的收容網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述發(fā)光二極管為藍(lán)光二極 管，發(fā)光二極管外接太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述控制單元包括光敏三極 管觸發(fā)器和延時(shí)控制電路，光敏三極管觸發(fā)器設(shè)于吸風(fēng)組件上，光敏三極管觸發(fā)器通過控 制器與定位機(jī)構(gòu)連接，延時(shí)控制電路的輸出端與凸輪推桿機(jī)構(gòu)的電機(jī)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述延時(shí)控制電路內(nèi)設(shè)有變 阻器，并通過變阻器調(diào)節(jié)電阻的大小來(lái)設(shè)定延遲時(shí)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生自動(dòng)捕蟲器，其特征在于，所述仿生自動(dòng)捕蟲器上還設(shè) 有視覺和智能控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種仿生自動(dòng)捕蟲器，包括凸輪推桿機(jī)構(gòu)、復(fù)位機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)、吸風(fēng)組件、發(fā)光二極管和控制單元，凸輪推桿機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件下方，復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)于吸風(fēng)組件兩側(cè)，定位機(jī)構(gòu)設(shè)于凸輪推桿機(jī)構(gòu)一側(cè)，發(fā)光二極管設(shè)于吸風(fēng)組件上，凸輪推桿機(jī)構(gòu)、定位機(jī)構(gòu)和吸風(fēng)組件分別與控制單元連接。本仿生自動(dòng)捕蟲器根據(jù)飛蟲的趨光性，采用發(fā)光二極管誘惑飛蟲，然后再通過吸風(fēng)組件的動(dòng)作將其捕殺，克服了現(xiàn)有技術(shù)中，采用化學(xué)藥劑的捕蟲方式會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響，自然捕蟲方式效率較低，家用捕蟲器使用不方便等的缺點(diǎn)，其捕蟲效率高，捕蟲方式環(huán)保，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成任何不良的影響，當(dāng)在本仿生自動(dòng)捕蟲器上增加增加視覺和智能控制系統(tǒng)時(shí)，就成為智能捕蟲機(jī)器人。
文檔編號(hào)A01M1/08GK102037946SQ20101056607
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者呂長(zhǎng)樂, 吳樊, 孫權(quán), 廖考俊, 汪榕標(biāo), 王紅軍, 鄒湘軍, 鄭曉君 申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)