[發明專利]一種步進爬樹鋸式整枝一體機

在審

• 申請號: 201710182109.5
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107135823A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 王汝貴;袁吉偉;孫家興;黃慕華;陳輝慶
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 黃永校

技術領域

本發明涉及機器人設計領域，特別是一種步進爬樹鋸式整枝一體機。

背景技術

樹木在生長的過程中，修剪整枝是一項必不可少的工作，傳統樹木整枝工作通常是由人工通過手持式工具完成，勞動量大且對于較高樹木，工作具有一定危險性。

中國專利CN 102283026 A公布了一種果樹修剪機，所述果樹修剪機需要人工背負，對于高枝修剪，需要更換加長鋁管，因此勞動強度大，工作效率低。中國專利CN 105940975 A公布了一種果樹修剪機，所述修剪機的執行部件安裝在動力機車上，依靠機械臂進行整枝工作，但是不能靈活避開分布散亂的枝干，進行精確的整枝工作，其他公開的有關整枝機器人的專利與上述兩個專利類似。

中國專利ZL2012103468033公開了一種四足攀爬機器人，該機器人利用自重自鎖，而且每個抱緊臂都安裝三個電機，驅動較復雜，總體運動速度也較慢，不具適用性。

隨著機器人技術水平的不斷提高，仿生機器人的應用漸為廣泛，其中仿生爬樹機器人的應用在樹木整枝、病害防治、蟲害防治、果實采摘、野外探測監控等方面也日益增多，因此將仿生機器人應用于爬樹整枝工作，可以克服現有技術的缺點。

目前，未見有驅動簡單，爬樹可靠安全，能適應不同粗細、形狀樹木，移動性能好、整枝方便靈活，工作效率高，整枝定位精確的步進爬樹鋸式整枝一體機。

發明內容

本發明的目的是提供一種步進爬樹鋸式整枝一體機，它能克服現有整枝技術的不足，該步進爬樹鋸式整枝一體機，驅動電機單獨驅動時，便能實現復雜爬樹抱樹運動，驅動簡單；機械腿與樹干有傾斜角度，利用驅動力的反作用力便可實現鎖死，爬樹抱樹工作安全可靠；機器人爬樹過程中，轉換自由度，可以改變抱緊角度，實現機器人靈活適應不同直徑樹木；模擬動物身體構造，使爬樹整枝機器人靈活適應不同形狀樹木；多自由度整枝系統與爬樹機器人結合，移動性能好，整枝方便靈活，工作效率高，整枝定位精確，可以完成復雜的整枝工作。

本發明通過以下技術方案達到上述目的：一種步進爬樹鋸式整枝一體機，包括鋸式整枝系統、機械腿系統和機架桿組件，具體結構和連接關系為：

所述鋸式整枝系統包括第一鋸式整枝系統、第二鋸式整枝系統，所述第一鋸式整枝系統包括轉動座、伸縮桿、二級伸縮桿、整枝鋸連桿、整枝鋸、鋸式整枝系統第一液壓缸、鋸式整枝系統第二液壓缸和鋸式整枝系統第三液壓缸，所述伸縮桿與轉動座連接，二級伸縮桿一端在伸縮桿內滑動，另一端與整枝鋸連桿連接，整枝鋸固定連接在整枝鋸連桿上，所述鋸式整枝系統第一液壓缸一端與轉動座連接，另一端與伸縮桿連接，所述鋸式整枝系統第二液壓缸一端與伸縮桿連接，另一端與二級伸縮桿連接，所述鋸式整枝系統第三液壓缸一端與二級伸縮桿連接，另一端與整枝鋸連桿連接，第二鋸式整枝系統與第一鋸式整枝系統結構相同；通過轉動座、鋸式整枝系統第一液壓缸、鋸式整枝系統第二液壓缸和鋸式整枝系統第三液壓缸的驅動，可以使第一鋸式整枝系統多自由度靈活的進行整枝工作；

所述機械腿系統包括第一機械腿系統、第二機械腿系統、第三機械腿系統和第四機械腿系統，所述第一機械腿系統包括驅動搖桿、從動搖桿、連桿、機械腿驅動電機、連接架、滑套、滑套驅動液壓缸、機械腿驅動液壓缸、機械腿、固定爪、弧形限位滑槽和滾動軸承，驅動搖桿一端與連桿連接，另一端與機械腿驅動電機固定連接，機械腿驅動電機與第一桿相連，并驅動驅動搖桿相對第一桿轉動，從動搖桿一端與連桿連接，另一端與第一桿連接，連接架既與連桿通過鉸鏈連接，又與滑套通過圓柱副連接，還與機械腿驅動液壓缸連接，所述滑套與滑套驅動液壓缸連接，所述機械腿驅動液壓缸與機械腿連接，所述滑套驅動液壓缸與第一桿連接，所述固定爪與連接架固定連接，所述從動搖桿下方安裝了滾動軸承，滾動軸承在弧形限位滑槽內運動，弧形限位滑槽固定在第一桿下方，第二機械腿系統、第三機械腿系統、第四機械腿系統與第一機械腿系統結構及連接關系相同；