[發明專利]一種自動除雪工具、其動作控制系統和控制方法

有效

• 申請號: 201611246974.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106759051B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 劉云鵬
• 申請（專利權）人: 劉云鵬
• 主分類號: E01H5/12
• 分類號: E01H5/12;G05B19/04
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司11514
• 代理人: 孟凡臣

1.一種自動除雪工具,其特征在于，包括手持部、與所述手持部固定連接的鍬柄，和通過連接組件與所述鍬柄可活動連接的鍬頭；

所述鍬柄上安裝有第一動力部件，所述第一動力部件為步進電機，所述鍬頭在所述第一動力部件的驅動下相對于所述鍬柄在第一方向上做預設角度范圍的往復擺動，所述第一方向為垂直于所述鍬頭之鏟雪面的方向；

所述鍬柄包括第一柄段和與所述第一柄段可伸縮連接的第二柄段，所述第一柄段遠離所述第二柄段的一端與所述手持部固接，所述第二柄段遠離所述第一柄段的一端與所述鍬頭可活動連接；

所述鍬柄上安裝有第二動力部件，第二動力部件為油缸或氣缸，所述第二柄段在所述第二動力部件的驅動下相對于所述第一柄段在第二方向上做伸縮往復運動，所述第二方向為平行于所述鏟雪面的方向；

鍬頭與雪面接觸的端部為鋸齒結構或薄片結構；

所述手持部上安裝有控制所述第一動力部件和所述第二動力部件開關的按鈕；

所述連接組件包括固定座、可轉動地穿過所述固定座的轉軸，和與所述轉軸固定連接的轉動座；固定座與轉軸之間的預設位置設置定位塊結構；

所述固定座與所述鍬柄固定連接，且所述固定座上開設有過孔，所述轉軸通過軸承與所述過孔轉動連接，所述轉動座與所述鍬頭固定連接；

所述轉軸與所述電機的輸出軸傳動連接；

所述鍬柄內開設有用于盛放融雪劑的容置槽，所述容置槽朝向所述鍬頭的一端開設有出料口，所述出料口處安裝有電磁閘板閥；

所述鍬柄為中空結構，所述容置槽形成于所述鍬柄的中空結構。

2.根據權利要求1所述的自動除雪工具，其特征在于，所述出料口處還安裝有帶有網孔的擋板，所述擋板位于所述電磁閘板閥的內側。

3.一種動作控制系統，用于如權利要求1或2所述的自動除雪工具，其特征在于，包括檢測單元和控制單元；

所述檢測單元用于檢測待清理的雪層厚度和雪層硬度，并將檢測到的厚度信號和硬度信號傳輸至所述控制單元；

所述控制單元接收所述厚度信號和所述硬度信號，并將當前雪層厚度與預設雪層厚度相比較、將當前雪層硬度與預設雪層硬度相比較；

若當前雪層厚度大于預設雪層厚度、且當前雪層硬度大于預設雪層硬度，所述控制單元控制第一動力部件增加所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，所述控制單元控制所述第二動力部件增加所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；

若當前雪層厚度大于預設雪層厚度、且當前雪層硬度小于或等于預設雪層硬度，所述控制單元控制第一動力部件降低所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，所述控制單元控制所述第二動力部件增加所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；

若當前雪層厚度小于或等于預設雪層厚度、且當前雪層硬度大于預設雪層硬度，所述控制單元控制第一動力部件增加所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，所述控制單元控制所述第二動力部件減小所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；所述動作控制系統還包括報警單元；若檢測到的當前雪層厚度大于預設雪層厚度的3倍，或檢測到的當前雪層硬度大于預設雪層硬度的1.5倍時，所述控制單元向所述報警單元發出預警指令，所述報警單元發出報警信號；

所述報警單元為安裝于所述鍬柄上的聲光報警器。

4.一種控制方法，基于如權利要求3所述的動作控制系統，其特征在于，包括以下步驟；

91)檢測待清理的雪層厚度和雪層硬度，并將檢測到的厚度信號和硬度信號傳輸至控制單元；

92)將當前雪層厚度與預設雪層厚度相比較、將當前雪層硬度與預設雪層硬度相比較；若當前雪層厚度大于預設雪層厚度、且當前雪層硬度大于預設雪層硬度，轉向步驟93)；若當前雪層厚度大于預設雪層厚度、且當前雪層硬度小于或等于預設雪層硬度，轉向步驟94)；若當前雪層厚度小于或等于預設雪層厚度、且當前雪層硬度大于預設雪層硬度，轉向步驟95)；

93)控制第一動力部件增加所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，控制所述第二動力部件增加所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；

94)控制第一動力部件降低所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，控制所述第二動力部件增加所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；

95)控制第一動力部件增加所述鍬頭的擺動幅度和擺動速度，同時，控制所述第二動力部件減小所述第二柄段相對于所述第一柄段的伸出長度；

若檢測到的當前雪層厚度大于預設雪層厚度的3倍，或檢測到的當前雪層硬度大于預設雪層硬度的1.5倍時，所述控制單元向所述報警單元發出預警指令，所述報警單元發出報警信號。