[發明專利]一種爬樹修枝機器人

在審

• 申請號: 201910204039.8
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN110149944A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 曹俊鋒;劉夢君;章軍軍
• 申請（專利權）人: 金華綠川科技有限公司
• 主分類號: A01G3/08
• 分類號: A01G3/08
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務所(普通合伙) 33254
• 代理人: 楊淑芳

1.一種爬樹修枝機器人，其特征在于，包括主機和通過一氣體傳輸管連通該主機的動力源，所述主機上設有夾抱爬行模塊、側枝切割模塊和裝設在該主機不同位置處的若干個傳感器，所述夾抱爬行模塊用于將主機環抱夾固于樹干上，所述若干個傳感器、夾抱爬行模塊和側枝切割模塊各自電連接一控制單元，該控制單元用于根據所述傳感器的感測信號來控制所述夾抱爬行模塊和側枝切割模塊的機械動作，其中

所述主機包括上、下固定板和用于連接固定該上、下固定板的前、后支撐桿，所述上、下固定板整體為梯形結構金屬板，所述支撐桿為圓柱直桿，所述前、后支撐桿安裝于上、下固定板之間；

所述夾抱爬行模塊包括主動輪、氣動馬達、輔助輪、活動側輪、夾抱動臂和夾抱氣缸，所述主動輪通過支架固定在所述下固定板上，所述氣動馬達與主動輪相連，所述輔助輪固定在上固定板底側，所述活動側輪安裝在夾抱動臂末端，所述夾抱動臂安裝在前支撐桿上并可圍繞前支撐桿轉動；所述夾抱氣缸一端安裝在后支撐桿上，另一端缸與夾抱動臂相連以通過該夾抱氣缸的伸縮控制夾抱動臂的張開與夾抱；

所述側枝切割模塊包括伸縮氣缸、活動刀臂及剪切刀具，所述伸縮氣缸和活動刀臂均安裝在前支撐桿上并且該活動刀臂與伸縮氣缸相連接，通過伸縮氣缸控制該活動刀臂的開合角度以對不同直徑的樹枝剪切，所述剪切刀具包括固定刀片和活動刀片，所述固定刀片安裝在上固定板頂側，所述活動刀片安裝在活動刀臂上。

2.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于，所述傳感器包括分別安裝于主動輪與輔助輪上的轉速傳感器，用于檢測爬樹修枝機器人的移動運行速度，并且對比兩轉速傳感器的感測數據來檢測該爬樹修枝機器人是否出現打滑。

3.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于：所述夾抱氣缸與伸縮氣缸均設有位移傳感器，用于感測和控制該伸縮氣缸的伸出長度，控制活動刀臂與樹干的距離，防止切削到樹木表皮。

4.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于：所述主動輪、輔助輪表面均有橡膠防滑層,所述活動側輪輪胎為充氣輪胎。

5.如權利要求4所述的一種爬樹修枝機器人，其特征在于：所述輔助輪與主動輪的結構相同,主動輪與輔助輪均為可更換結構，且表面橡膠防滑層厚度不同以適應不同種類的樹木。

6.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于：所述活動刀片為可更換結構且有多個不同尺寸，以適應不同直徑范圍的樹木修剪。

7.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于：所述姿態傳感器安裝于上固定板，被配置為當檢測到主機機體出現傾斜時，通過控制單元減小傾斜側夾抱氣缸的壓力，進而調整該爬樹修枝機器人的姿態，使爬樹修枝機器人保持豎直的工作狀態。

8.如權利要求1所述的爬樹修枝機器人，其特征在于：所述剪切刀片為整體配合于樹枝外廓的弧形結構。

9.如權利要求1所述的一種爬樹修枝機器人，其特征在于，所述夾抱氣缸與伸縮氣缸均設有位移傳感器，通過夾抱氣缸的長度X檢測所需修剪的樹枝的半徑R，進而通過上述控制單元控制伸縮氣缸伸出長度，以及控制活動刀臂與樹干的距離，防止切削到樹木表皮。

10.如權利要求10所述的一種爬樹修枝機器人，其特征在于，所述半徑R的檢測滿足關系式

(1)

定義a點是所述夾抱氣缸與夾抱動臂的連接中心，b點是后支撐桿的軸心，c點是主動輪和輔助輪與樹木的接觸點，d點是活動側輪與樹木的接觸點，o點是前支撐桿的軸心，也是活動側臂的旋轉中心，

在該關系式(1)中L₁是b點與c點之間的距離，L₂是o點與a點之間的距離，L₃是o點與c點之間的距離，L₄是o點與d點之間的距離，L₅是o點與b點之間的距離，X是a點與b點之間的距離，θ是連線oa與od之間的夾角。