庞夏莲 陈晓茜 吴真昱

摘要：随着时代的发展，桶装水的应用日益广泛，该应用需要将桶装水抬升至饮水机，存在上水困难问题。本文设计出一种饮水机自动上水装置，通过机械爪和机身装置，实现装置自主移动、自主避障以及饮水机精准识别并自动上水的功能，在解决上水困难问题的同时，提高人们的美好生活质量。

关键词：自动上水装置;单片机;自主避障;

1 前言

目前，现有的饮水机上水装置大多还是属于半自动模式，需要人为移至指定位置，再对桶装水进行夹取、上移、旋转、下移、松开等一系列操作，市场上还没有一种桶装水自动上水装置能够完全具备智能识别、远距离自动运输、稳定上水等功能。关于饮水机智能化上水装置的国内外发展现状，在目前可以说仍是一片空白，现如今市面上并未有更多关于饮水机上水装置的产品。本装置致力于解决目前市场上饮水机上水装置的不足，提出一种基于机械臂饮水机自动上水的装置，通过机械爪和机身装置，结合机器视觉处理技术、电机控制、单片机和串口通信等技术，实现智能化、无人化的上水操作，有很大的应用前景。

2 装置整体结构设计

饮水机自动上水装置的机械结构包括行走机构、抬升机构、旋转机构、夹持机构及传感机构，多机构配合使用，整体机械结构图如图1所示。本装置包含的动作有：行走、抓取、抬升以及翻转，实现了饮水机自动上水装置自主避障、精准识别、抓取并自动上水的功能。……