CN106900384A - 一种绿化带自动立体修剪机器人 - Google Patents

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封海潮
尚博阳
张云飞
周峰
王霖
刘家豪
李远征
牛士庚
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    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G3/00—Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/04—Apparatus for trimming hedges, e.g. hedge shears
    • A01G3/0426—Machines for pruning vegetation on embankments and road-sides

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Abstract

本发明提供一种绿化带自动立体修剪机器人，能够自动的对公路中间的绿化带进行立体修剪，具有四个自由度，可以调节修剪区的前后、宽窄和高低，且驱动轮为麦克纳姆轮，机器人可以实现平面内的360度行走。所述绿化带自动立体修剪机器人主要包括三维运动机构、修剪机构、驱动机构、控制机构，所述三维运动机构主要包括横杆一、横杆二、丝杠电机一、联轴器一、横向移动快、丝杠螺母一、法兰轴承一、竖杆一、竖杆二、丝杠电机二、联轴器二、竖向移动块、丝杠螺母二、法兰轴承二、斜杆、纵杆，所述修剪机构主要包括主刀架、步进电机、转盘、主电机、联轴器三、刀盘，所述驱动机构主要包括驱动电机、联轴器四、麦克纳姆轮，所述控制机构主要包括电池箱、锂电池、主控盒、开关。

Description

一种绿化带自动立体修剪机器人
技术领域
本发明涉及一种绿化带修剪机器人，尤其是涉及一种绿化带自动立体修剪机器人。
背景技术
目前绿化带的修剪多为人工修剪，费时费力，尤其是在修剪较宽或较高的绿化带时，人工修剪不方便，所以研发一种可以调节修剪宽度、高度的可以自动修剪绿化带的机器人是很有实际意义的。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种绿化带自动立体修剪机器人，能够自动的对公路中间的绿化带进行立体修剪，具有四个自由度，可以调节修剪区的前后、宽窄和高低，且驱动轮为麦克纳姆轮，机器人可以实现平面内的360度行走。
本发明的技术方案是这样实现的。
一种绿化带自动立体修剪机器人，主要包括三维运动机构、修剪机构、驱动机构、控制机构，所述三维运动机构主要包括横杆一、横杆二、丝杠电机一、联轴器一、横向移动快、丝杠螺母一、法兰轴承一、竖杆一、竖杆二、丝杠电机二、联轴器二、竖向移动块、丝杠螺母二、法兰轴承二、斜杆、纵杆，所述修剪机构主要包括主刀架、步进电机、转盘、主电机、联轴器三、刀盘，所述驱动机构主要包括驱动电机、联轴器四、麦克纳姆轮，所述控制机构主要包括电池箱、锂电池、主控盒、开关。
所述三维运动机构，主要包括横杆一、横杆二、丝杠电机一、联轴器一、横向移动快、丝杠螺母一、法兰轴承一、竖杆一、竖杆二、丝杠电机二、联轴器二、竖向移动块、丝杠螺母二、法兰轴承二、斜杆、纵杆，横杆一上有滑轨槽，横杆二通过滑轨槽与横杆一配合连接，可以实现机器人宽度调节，横杆一下方安装有丝杠电机一和法兰轴承一，丝杠螺母一与丝杠配合连接，横向移动块固定在丝杠螺母一上，横向移动块下方固定有主刀架，即可以实现主刀架的横向移动；竖杆一上有滑轨槽，竖杆二通过滑轨槽与竖杆一配合连接，竖杆一的一侧安装有丝杠电机二和法兰轴承二，丝杠螺母二与丝杠配合连接，竖向移动块固定在丝杠螺母二上，竖向移动块侧面固定在横杆二的端部，即可以实现横杆的竖向移动，即可以实现机器人的高度调节；竖杆二下端面固定在纵杆上，纵杆两端装有驱动机构，既可以实现机器人的纵向移动。
所述修剪机构，主要包括主刀架、步进电机、转盘、主电机、联轴器三、刀盘，主刀架固定在横向移动块上，步进电机固定在主刀架下方，转盘与步进电机的输出轴连接，主电机固定在转盘上，联轴器三与主电机的输出轴相连接，刀盘与联轴器三配合连接，步进电机转动可以带动转盘转动，转盘带动主电机转动，主电机带动刀盘转动，即可以实现刀盘的360度旋转。
所述驱动机构，主要包括驱动电机、联轴器四、麦克纳姆轮，驱动电机固定在纵杆的端部下面，联轴器四固定在驱动电机的输出轴上，麦克纳姆轮固定在联轴器上，四个驱动机构的四个麦克纳姆轮安装方向对角相同，同侧相反，通过驱动电机的转向、转速调节可以实现机器人在平面内做全向移动。
所述控制机构主要包括电池箱、锂电池、主控盒、开关，电池箱固定在纵杆的侧面，锂电池固定在电池箱上，主控盒和开关均固定在纵板上，丝杠电机一、丝杠电机二、步进电机、驱动电机均与主控盒相连，均受主控盒的控制。
本发明所取得的有益效果是：可以调节绿化带修剪的位置、宽度和高度；可以实现自动修剪；所述机器人可以在平面内全向移动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描绘中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明初始状态的立体示意图。
图2为本发明横杆二和纵杆二均拉开一定距离的立体示意图。
图3为本发明的修剪机构的结构示意图。
图4为本发明的驱动机构的结构示意图。
其中：1.三维运动机构，1-1.横杆一，1-2.横杆二，1-3.丝杠电机一，1-4.联轴器一，1-5.横向移动快，1-6.丝杠螺母一，1-7.法兰轴承一，1-8.竖杆一，1-9.竖杆二，1-10.丝杠电机二，1-11.联轴器二，1-12.竖向移动块，1-13.丝杠螺母二，1-14.法兰轴承二，1-15.斜杆，1-16纵杆，2.修剪机构，2-1.主刀架，2-2.步进电机，2-3.转盘，2-4.主电机，2-5.联轴器三，2-6.刀盘，3.驱动机构，3-1.驱动电机，3-2.联轴器四，3-3.麦克纳姆轮，4.控制机构，4-1.电池箱，4-2.锂电池，4-3.主控盒，4-4.开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清除完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1～4所示，一种绿化带自动立体修剪机器人，主要包括三维运动机构1、修剪机构2、驱动机构3、控制机构4，所述三维运动机构1主要包括横杆一1-1、横杆二1-2、丝杠电机一1-3、联轴器一1-4、横向移动快1-5、丝杠螺母一1-6、法兰轴承一1-7、竖杆一1-8、竖杆二1-9、丝杠电机二1-10、联轴器二1-11、竖向移动块1-12、丝杠螺母二1-13、法兰轴承二1-14、斜杆1-15、纵杆1-16，所述修剪机构2主要包括主刀架2-1、步进电机2-2、转盘2-3、主电机2-4、联轴器三2-5、刀盘2-6，所述驱动机构3主要包括驱动电机3-1、联轴器四3-2、麦克纳姆轮3-3，所述控制机构4主要包括电池箱4-1、锂电池4-2、主控盒4-3、开关4-4。
所述三维运动机构1，主要包括三维运动机构1、修剪机构2、驱动机构3、控制机构4，所述三维运动机构1主要包括横杆一1-1、横杆二1-2、丝杠电机一1-3、联轴器一1-4、横向移动快1-5、丝杠螺母一1-6、法兰轴承一1-7、竖杆一1-8、竖杆二1-9、丝杠电机二1-10、联轴器二1-11、竖向移动块1-12、丝杠螺母二1-13、法兰轴承二1-14、斜杆1-15、纵杆1-16，横杆一1-1上有滑轨槽，横杆二1-2通过滑轨槽与横杆一1-1配合连接，可以实现机器人宽度调节，横杆一1-1下方安装有丝杠电机一1-3和法兰轴承一1-7，丝杠螺母一1-6与丝杠配合连接，横向移动块1-5固定在丝杠螺母一1-6上，横向移动块1-5下方固定有主刀架2-1，即可以实现主刀架2-1的横向移动；竖杆一1-8上有滑轨槽，竖杆二1-9通过滑轨槽与竖杆一1-8配合连接，竖杆一1-8的一侧安装有丝杠电机二1-10和法兰轴承二1-14，丝杠螺母二1-13与丝杠配合连接，竖向移动块1-12固定在丝杠螺母二1-13上，竖向移动块1-12侧面固定在横杆二1-2的端部，即可以实现横杆的竖向移动，即可以实现机器人的高度调节；竖杆二1-9下端面固定在纵杆1-16上，纵杆1-16两端装有驱动机构3，既可以实现机器人的纵向移动。
所述修剪机构2，主要包括主刀架2-1、步进电机2-2、转盘2-3、主电机2-4、联轴器三2-5、刀盘2-6，主刀架2-1固定在横向移动块1-5上，步进电机2-2固定在主刀架2-1下方，转盘2-3与步进电机2-2的输出轴连接，主电机2-4固定在转盘2-3上，联轴器三2-5与主电机2-4的输出轴相连接，刀盘2-6与联轴器三2-5配合连接，步进电机2-2转动可以带动转盘2-3转动，转盘2-3带动主电机2-4转动，主电机2-4带动刀盘2-6转动，即可以实现刀盘2-6的360度旋转。
所述驱动机构3，主要包括驱动电机3-1、联轴器四3-2、麦克纳姆轮3-3，驱动电机3-1固定在纵杆1-16的端部下面，联轴器四3-2固定在驱动电机3-1的输出轴上，麦克纳姆轮3-3固定在联轴器3-2上，四个驱动机构3的四个麦克纳姆轮3-3安装方向对角相同，同侧相反，通过驱动电机3-1的转向、转速调节可以实现机器人在平面内做全向移动。
所述控制机构4，主要包括电池箱4-1、锂电池4-2、主控盒4-3、开关4-4，电池箱4-1固定在纵杆1-16的侧面，锂电池4-2固定在电池箱4-1上，主控盒4-3和开关4-4均固定在纵板1-16上，丝杠电机一1-3、丝杠电机二1-10、步进电机2-2、驱动电机3-1均与主控盒4-3相连，均受主控盒4-3的控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种绿化带自动立体修剪机器人，主要包括三维运动机构、修剪机构、驱动机构、控制机构，其特征在于：所述三维运动机构主要包括横杆一、横杆二、丝杠电机一、联轴器一、横向移动快、丝杠螺母一、法兰轴承一、竖杆一、竖杆二、丝杠电机二、联轴器二、竖向移动块、丝杠螺母二、法兰轴承二、斜杆、纵杆，所述修剪机构主要包括主刀架、步进电机、转盘、主电机、联轴器三、刀盘，所述驱动机构主要包括驱动电机、联轴器四、麦克纳姆轮，所述控制机构主要包括电池箱、锂电池、主控盒、开关。
2.根据权利要求1所述的一种绿化带自动立体修剪机器人，其特征在于，有三维运动机构，机器人可以实现三维运动。
3.根据权利要求1所述的一种绿化带自动立体修剪机器人，其特征在于，主刀盘下面有转盘，可以实现刀盘的360度旋转。
4.根据权利要求1所述的一种绿化带自动立体修剪机器人，其特征在于，驱动轮为麦克纳姆轮，机器人可以实现平面内的360度行走。
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