[發(fā)明專利]一種精準(zhǔn)施加林木障礙藥帶的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410077056.7
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103843744A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康峰;王亞雄;李文彬;鄭永軍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京林業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01M1/20
• 分類號: A01M1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種精準(zhǔn)施加障礙藥帶的裝置，其特征在于：包括移動平臺、主控單元、激光掃描雷達(dá)以及施加障礙藥帶的拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)；激光掃描雷達(dá)固定在移動平臺一側(cè)的前部，其正直面對目標(biāo)樹干；在移動平臺后部與激光掃描雷達(dá)同側(cè)安裝有施加障礙藥帶的拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)，且拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)和激光掃描雷達(dá)位于同一水平位置上，拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)上均勻分布有多個機(jī)械臂，每個機(jī)械臂末端裝有一個磁鐵，用以吸附障礙藥帶。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置還包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行拋甩動作。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述機(jī)械臂為3個，各機(jī)械臂之間的夾角為120°。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)底部裝有直線電機(jī)模組，主控單元控制直線電機(jī)模組帶動拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對于移動平臺做往復(fù)移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述主控單元為軍用型筆記本電腦。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，所述障礙藥帶的材料為不銹鋼彈簧片，正常狀態(tài)卷曲成螺旋狀，拋甩時為繃直狀態(tài)，整個障礙藥帶的外表面上包裹著一層藥衣。

7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的精準(zhǔn)施加障礙藥帶的裝置進(jìn)行精準(zhǔn)施藥的方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)移動平臺沿移動方向低速勻速行進(jìn)的過程中，激光掃描雷達(dá)二維水平掃描林木樹干并得到林木樹干的尺寸和位置；

(2)當(dāng)某一樹干位置位于撞擊基準(zhǔn)線沿移動方向的一側(cè)，其到撞擊基準(zhǔn)線的垂直距離與其它樹干位置相比最小但大于該樹干直徑時，主控單元實時向直線電機(jī)模組發(fā)出信號，控制拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)沿激光掃描雷達(dá)的正中線方向往復(fù)移動，以保證在撞擊位置時機(jī)械臂末端與樹干位置在激光掃描雷達(dá)的正中線方向上的距離；

(3)機(jī)械臂在裝載位置時，人工將處于繃直狀態(tài)的障礙藥帶通過磁鐵固定在機(jī)械臂的末端，要求障礙藥帶的外表面與磁鐵接觸；當(dāng)主控單元檢測到樹干位置到撞擊基準(zhǔn)線的垂直距離小于或等于樹干半徑，樹干位置位于撞擊基準(zhǔn)線沿移動方向的一側(cè)且未執(zhí)行拋甩動作時，控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動拋甩執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行拋甩障礙藥帶的動作；障礙藥帶在撞擊位置時撞擊到樹干，樹干給障礙藥帶垂直作用一個外力，使撞擊點處障礙藥帶繃直的臨界平衡狀態(tài)遭到破壞，障礙藥帶有恢復(fù)到原始螺旋狀態(tài)的彈性力，該彈性力從撞擊點分別向障礙藥帶的兩端蔓延，障礙藥帶自由端先纏繞在樹干上，然后障礙藥帶另一端擺脫磁鐵的吸力也纏繞在樹干，從而在樹干上形成一個環(huán)形封閉的障礙藥帶；

(4)在上述障礙藥帶拋甩及纏繞樹干的過程中，機(jī)械臂從裝載位置勻速轉(zhuǎn)過120°到達(dá)拋甩結(jié)束位置，完成一次拋甩動作，之后機(jī)械臂從拋甩結(jié)束位置到空閑位置，再從空閑位置回到裝載位置的過程均為空行程，不執(zhí)行與拋甩障礙藥帶有關(guān)的任何動作。