[實用新型]一種用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車

有效

• 申請號: 201420651894.6
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN204598750U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 呂巖;周帆;王興明;田啟園
• 申請（專利權）人: 沈陽理工大學
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08;F16H19/04
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

技術領域

本實用新型涉及綠化帶智能剪修機器人技術，特別是涉及一種用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車。

背景技術

隨著科技的發展和技術的進步，智能機器人已應用于各個領域中，然而，采用手動機器人對高速公路綠化帶進行剪修不僅耗費人力物力、危險性高，而且剪修的精確度不高，剪修的平整度受到人為因素的影響。本新型采用8輪結構，使用陀螺儀、編碼器并結合pid算法來實現精確控制，使智能車能夠沿著直線精確地行走。與此同時，采用齒輪齒條閉鎖定位傳動方式，來實現旋轉刀具升降高度的精確控制。因此，本新型能夠在高速公路綠化帶進行有效的按照人為意愿進行剪修。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種節省人力物力、安全、剪修的平整度不受人為因素影響，剪修精確度高的用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車。

采用的技術方案是

一種用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車，包括?裝有后車輪的移動車體、智能控制系統、剪修機構。所述的移動車體由車架、車底座、后車輪、前輪固定架、前輪連接架組成。車底座固定在車架前部，車架前端固定連接有前輪固定架，由二個前輪組合而成的車輪組通過前輪連接架固定連接在前輪固定架上，車架后端固定有聯軸器，作為后輪與聯軸器連接。所述剪修機構包括齒輪、齒條、固定架、旋轉刀片、第一電機。齒條垂直固定在車底座上，固定架裝有齒輪，其齒輪與齒條嚙合，固定架通過軸承裝在齒條上，通過齒輪帶動固定架可上下滑動，第一電機裝在與固定架連接的手臂的電機固定架上，旋轉刀片連接在第一電機輸出軸上。所述智能控制系統包括電機驅動模塊、中央處理模塊、編碼器、超聲波模塊、陀螺儀、舵機。電機驅動模塊設在車底座內并與裝在車底座上的第二電機連接，編碼器與后輪連接，陀螺儀裝在車架前端，舵機裝在車底座，超聲波模塊連接中央處理模塊，所述中央處理模塊分別電信號連接電機驅動模塊、編碼器、超聲波模塊、陀螺儀、舵機。所述車架后方固定有電源模塊為系統供電。

上述的齒輪齒條采用閉鎖傳動方式，當需要剪修的高度發生變化時，閉鎖銷打開，此時齒輪帶動手臂上下移動，當達到設定高度時，在彈簧壓縮下，閉鎖銷插入設定的高度孔。

本實用新型的有益效果是：

適用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車，具備良好的越障性能，采用超聲波模塊進行精確定位，采用陀螺儀感測與維?持方向，采用編碼器檢測速度和位置并結合pid算法來實現精確控制，使智能車能夠沿著直線精確地行走。該剪修車采用齒輪齒條閉鎖定位傳動方式對旋轉刀具進行精確的控制。因此，本實用新型可以對高速公路綠化帶進行有效的剪修。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是本實用新型的內部模塊邏輯關系圖。

具體實施方式

一種用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車，包括裝有后車輪的移動車體、智能控制系統、剪修機構。所述的移動車體由車架2、車底座3、后車輪1、前輪固定架13、前輪連接架15組成。車底座3固定在車架2前部，車架2前端固定連接有前輪固定架13，由二個前輪組合而成的車輪組通過前輪連接架15固定連接在前輪固定架13上，車架2后端固定有聯軸器22，作為后輪與聯軸器22連接。所述剪修機構包括齒輪21、齒條8、固定架10、旋轉刀片12、第一電機11。齒條8垂直固定在車底座3上，固定架10裝有齒輪21，其齒輪21與齒條8嚙合，固定架10通過軸承9裝在齒條8上，通過齒輪21帶動固定架10可上下滑動，齒輪21、齒條8采用閉鎖傳動方式，當需要剪修的高度發生變化時，閉鎖銷打開，此時齒輪帶動手臂14上下移動，當達到設定高度時，在彈簧壓縮下，閉鎖銷插入設?定的高度孔。小電機11裝在與固定架10連接的手臂14上的電機固定架16上，旋轉刀片12連接在第一電機11輸出軸上，旋轉刀片具體參數為：100mm×10mm。所述智能控制系統包括電機驅動模塊4、中央處理模塊5(stm32開發板)、編碼器6、超聲波模塊7、陀螺儀17、舵機20。電機驅動模塊4采用L298N設在車底座3內并與裝在車底座上的第二電機19連接，編碼器6與后車輪1連接，陀螺儀17裝在車架2前端，舵機20裝在車底座3，超聲波模塊7連接中央處理模塊5，所述中央處理模塊5分別電信號連接電機驅動模塊4、編碼器6、超聲波模塊7、陀螺儀17、舵機20進行控制。所述車架2后方固定有電源模塊18為系統供電，構成一種用于高速公路綠化帶的齒輪齒條閉鎖傳動智能剪修車。

工作原理

當路況發生變化或遇到障礙物時，采用陀螺儀感測與維持方向，采用編碼器檢測速度、檢測電機轉角位置并換算成直線運行距離、計算單位時間內的脈沖數來算出電機轉速，并結合pid算法來實現精確控制，使智能車能夠沿著直線精確地行走。