[發(fā)明專利]丘陵山地自動(dòng)調(diào)平果園綜合工作平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610529079.6
• 申請(qǐng)日: 2016-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106171086B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊桂菊;張曉輝;王永振;仉利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): A01B51/02
• 分類號(hào): A01B51/02;G05D3/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種丘陵山地自動(dòng)調(diào)平果園綜合工作平臺(tái)，特別涉及一種用于丘陵山地果園果實(shí)采摘、運(yùn)輸、剪枝的升降裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)的水果產(chǎn)量和種植面積均居世界第一，但是果園大多分布在丘陵山區(qū)，果園地勢(shì)呈多樣性，果園作業(yè)機(jī)械化程度低。修剪果樹(shù)、疏花落果、果實(shí)采摘等作業(yè)環(huán)節(jié)主要依靠梯子、高凳完成作業(yè)，安全隱患大，作業(yè)效率低，因此果園作業(yè)機(jī)械的需要日益增大。果園工作平臺(tái)在果園作業(yè)機(jī)械中扮演著重要角色，從果樹(shù)修剪到果實(shí)采摘再到運(yùn)輸作業(yè)，升降平臺(tái)都起著不可替代的作用。面對(duì)地形復(fù)雜、多坡地的果園種植模式，現(xiàn)有的升降工作平臺(tái)很難滿足作業(yè)要求，因此，設(shè)計(jì)一種丘陵山區(qū)作業(yè)的自動(dòng)調(diào)平果園升降平臺(tái)對(duì)于提高機(jī)械化生產(chǎn)水平，提高作業(yè)效率具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種丘陵山地自動(dòng)調(diào)平果園綜合工作平臺(tái)，平臺(tái)具備自動(dòng)調(diào)平功能，對(duì)丘陵山地地形情況適應(yīng)性強(qiáng)。本發(fā)明可以節(jié)省人力、提高動(dòng)力利用率，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效作業(yè)。

一種丘陵山地自動(dòng)調(diào)平果園綜合工作平臺(tái)，包括支撐機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、調(diào)平機(jī)構(gòu)、工作平臺(tái)、控制系統(tǒng)、控制軟件和報(bào)警模塊；

所述的支撐機(jī)構(gòu)包括支撐角座、豎臂和橫臂；所述的支撐角座上面焊接豎臂；橫臂鉸接在豎臂頂部；

所述的升降機(jī)構(gòu)為升降油缸；橫臂左側(cè)下方的豎臂上鉸接升降油缸無(wú)桿腔耳環(huán)，升降油缸有桿腔耳環(huán)鉸接在橫臂右側(cè)下端面；橫臂右端面鉸接工作平臺(tái)；通過(guò)升降油缸可以調(diào)節(jié)工作平臺(tái)高度；

所述的調(diào)平機(jī)構(gòu)為調(diào)平油缸；橫臂下方升降油缸無(wú)桿腔耳環(huán)鉸接處下方的豎臂上鉸接調(diào)平油缸無(wú)桿腔耳環(huán)，調(diào)平油缸有桿腔耳環(huán)鉸接在工作平臺(tái)上；豎臂、橫臂、工作平臺(tái)和調(diào)平油缸組成平行四邊形結(jié)構(gòu)；

所述的控制系統(tǒng)包括單片機(jī)系統(tǒng)、位移傳感器、角度傳感器和控制閥；單片機(jī)系統(tǒng)和控制閥安裝在控制盒內(nèi)，控制盒安裝在工作平臺(tái)的前端；所述的角度傳感器安裝在工作平臺(tái)上；調(diào)平油缸上安裝有位移傳感器；所述的單片機(jī)系統(tǒng)采用STM32單片機(jī)；單片機(jī)系統(tǒng)分別和位移傳感器、度度傳感器和控制閥連接；所述的控制閥由升降油缸控制閥和調(diào)平油缸控制閥組成；升降油缸控制閥和調(diào)平油缸控制閥均設(shè)有三個(gè)工作位，上位控制油缸伸長(zhǎng)，中位控制油缸鎖緊，下位控制油缸縮短；升降油缸控制閥和調(diào)平油缸控制閥通過(guò)油管分別與油泵、升降油缸和調(diào)平油缸相連。所述的角度傳感器安裝在工作平臺(tái)上，用于檢測(cè)工作平臺(tái)的傾斜角度；所述的位移傳感器安裝在調(diào)平油缸上，用于檢測(cè)調(diào)平油缸的伸長(zhǎng)量。

所述的單片機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)有控制軟件；所述控制軟件根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)編程，控制內(nèi)容包括平地作業(yè)和坡地作業(yè)兩種方式：平地作業(yè)時(shí)，調(diào)平機(jī)構(gòu)利用橫臂與調(diào)平油缸組成的平行四邊形結(jié)構(gòu)在升降過(guò)程中保持水平作業(yè)，在坡地作業(yè)時(shí)，設(shè)有兩級(jí)調(diào)平模式，當(dāng)工作平臺(tái)傾斜角度大于2°且小于20°時(shí)，控制系統(tǒng)通過(guò)位移傳感器獲得調(diào)平油缸伸縮量控制調(diào)平油缸實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)一級(jí)粗略調(diào)平，使工作平臺(tái)傾斜角度小于2°，當(dāng)工作平臺(tái)傾斜角度小于2°時(shí)，利用角度檢測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)工作平臺(tái)二級(jí)精準(zhǔn)調(diào)平，使工作平臺(tái)傾斜角度在0.5°以內(nèi)，達(dá)到工作平臺(tái)調(diào)平的目的。工作平臺(tái)上坡調(diào)平過(guò)程分為兩個(gè)階段，首先是上坡先調(diào)平，工作平臺(tái)上坡后進(jìn)入調(diào)平階段，由圖2中幾何關(guān)系可知，調(diào)平油缸BE需要伸長(zhǎng)到BE'完成工作平臺(tái)調(diào)平。BE'計(jì)算式為：

當(dāng)工作平臺(tái)在斜坡上進(jìn)行升降作業(yè)時(shí)，調(diào)平油缸需要實(shí)時(shí)調(diào)整伸長(zhǎng)量，由圖3中幾何關(guān)系可知，調(diào)平油缸由BE伸長(zhǎng)到BE”完成工作平臺(tái)實(shí)時(shí)調(diào)平。

BE”計(jì)算式為：

同樣工作平臺(tái)下坡調(diào)平過(guò)程分為兩個(gè)階段，首先是下坡先調(diào)平，工作平臺(tái)下坡后進(jìn)入調(diào)平階段，由圖4中幾何關(guān)系可知，調(diào)平油缸BE需要伸長(zhǎng)到BE₁完成工作平臺(tái)調(diào)平。

BE₁計(jì)算式為：

下坡先調(diào)平結(jié)束后，當(dāng)工作平臺(tái)在斜坡上進(jìn)行升降作業(yè)時(shí)，調(diào)平油缸進(jìn)入升降調(diào)平階段，由圖5中幾何關(guān)系可知，調(diào)平油缸由BE伸長(zhǎng)到BE₂完成工作平臺(tái)實(shí)時(shí)調(diào)平。

BE₂計(jì)算式為：

所述報(bào)警控制模塊包括報(bào)警器和警示燈；報(bào)警器和警示燈分別與單片機(jī)系統(tǒng)連接；單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)工作平臺(tái)作業(yè)環(huán)境要求設(shè)定工作平臺(tái)最大傾斜角度為20°，超出最大傾斜角度時(shí)工作平臺(tái)停止作業(yè)并實(shí)時(shí)報(bào)警。

本發(fā)明的有益效果：

1、可適應(yīng)丘陵山地的作業(yè)環(huán)境。本發(fā)明的重點(diǎn)在于升降平臺(tái)上設(shè)有自動(dòng)調(diào)平油缸，可以實(shí)時(shí)保證工作平臺(tái)始終是水平的。