CN104904504B - 一种草坪图文修剪机 - Google Patents

Abstract

一种草坪图文修剪机，包括机架，机架下方设有由行进电机驱动的四个车轮，机架上设置有车体，车体上设有用于修剪草坪的刀具装置，车体通过固设在机架两端的滑动杆与机架形成滑动连接，机架上端还设有传动杆，传动杆一端连接电机Ⅰ，另一端连接车体；机架下方设有四个支撑盘，在每个支撑盘与机架之间均连接有一个用于调节车体高度的升降气缸，通过升降气缸驱动车体升起后，电机Ⅰ输出动力，通过传动杆驱动机架沿滑动杆方向往复移动，实现刀具装置位置的移动以完成对草坪的修剪。本方案的优点在于，减少了劳动量，降低了劳动力，且结构简单，所用材料普遍、廉价，造价低，因此很适合大规模生产，并推入平常百姓家。

Description

一种草坪图文修剪机

技术领域

本发明涉及一种割草机，尤其是涉及一种草坪图文修剪机。

背景技术

随着技术水平的不断提高，割草机朝着智能化方向发展的趋势越来越明显，国内大部分正在使用的割草机都是手推式的，而且大部分的割草机都仅仅是把草坪修剪平整，尚未有能够实现自动修剪成图文的修剪机。此外，随着人们生活水平的提高，人们也越来越重视环保。其中草坪的保护及修剪占很大比重。由于草坪修剪工作目前主要是人工和普通割草机修剪，割草作业任务量大、使用度高，消耗了大量的人力物力，尤其是在要对草坪修剪出文字图案时更是费时费力。

发明内容

本发明主要是为解决上述存在的问题，提供一种草坪图文修剪机，能够减少割草作业人员的工作量，并能自动修剪图案和文字美化环境，同时，为避免普通平行四边形连杆转向机构带来的误差，我们采取了一种平移机构，来代替转向机构，旨在使草坪图文自动修剪机在行进过程中产生的误差降到最低。

为解决上述存在的问题，本发明所采用的技术方案是：一种草坪图文修剪机，包括机架，所述机架下方设有由行进电机驱动的四个车轮，所述机架上设置有车体，车体上设有用于修剪草坪的刀具装置，车体通过固设在机架两端的滑动杆与机架形成滑动连接，机架上端还设有传动杆，传动杆一端连接电机Ⅰ，另一端连接车体；机架下方设有四个支撑盘，在每个支撑盘与机架之间均连接有一个用于调节车体高度的升降气缸，通过升降气缸驱动车体升起后，电机Ⅰ输出动力，通过传动杆驱动机架沿滑动杆方向往复移动，实现刀具装置位置的移动以完成对草坪的修剪。

所述刀具装置包括刀具架，刀具架上端设有电机Ⅱ，电机Ⅱ输出端连接螺纹杆，螺纹杆下端连接到机架上，通过电机Ⅱ驱动螺纹杆传动以调节刀具装置的高度，所述刀具架上还竖直设置有两条连接杆，连接杆下端连接电机Ⅲ，电机Ⅲ输出端连接刀具。

所述刀具采用两齿菱形刀片，所述刀片是旋转式切割器。

所述滑动杆上设有可滑动的滑块，车体与滑块固定连接。

本发明所带来的有益效果为：

1、草坪图文自动修剪机可以根据人为设定的图案程序进行修剪，比如修剪出花形图案、汉字图案等，然后自动的进行割草，真正的实现了自动化，智能化，这大大的减少了劳动量，降低了劳动力，与传统的手推式割草机相比有不可比拟的优势。

2、该款草坪图文自动修剪机工作时消耗的功率低。

3、草坪图文自动修剪机结构简单，所用材料普遍、廉价，造价低，因此很适合大规模生产，并推入平常百姓家。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为刀具装置的结构示意图。

图中标记：1、支撑盘，2、机架，3、电机Ⅰ，4、滑动杆，5、滑块，6、升降气缸，7、车轮，8、刀具装置，801、刀具，802、电机Ⅲ，803、螺纹杆，804、电机Ⅱ，805、刀具架，806、连接杆，9、传动杆，10、车体。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，一种草坪图文修剪机，包括机架2，所述机架2下方设有由行进电机驱动的四个车轮7，所述机架2上设置有车体10，车体10上设有用于修剪草坪的刀具装置8，车体10通过固设在机架2两端的滑动杆4与机架2形成滑动连接，机架2上端还设有传动杆9，传动杆9一端连接电机Ⅰ3，另一端连接车体10；机架2下方设有四个支撑盘1，在每个支撑盘1与机架2之间均连接有一个用于调节车体10高度的升降气缸6，通过升降气缸6驱动车体10升起后，电机Ⅰ3输出动力，通过传动杆9驱动机架2沿滑动杆4方向往复移动，实现刀具装置8位置的移动以完成对草坪的修剪，完成后将升降气缸6收缩以继续下一行的修剪。

所述刀具装置8包括刀具架805，刀具架805上端设有电机Ⅱ804，电机Ⅱ804输出端连接螺纹杆803，螺纹杆803下端连接到机架2上，通过电机Ⅱ804驱动螺纹杆803传动以调节刀具装置8的高度，所述刀具架805上还竖直设置有两条连接杆806，连接杆806下端连接电机Ⅲ802，电机Ⅲ802输出端连接刀具801。

所述刀具801采用两齿菱形刀片，所述刀片是旋转式切割器。

所述滑动杆4上设有可滑动的滑块5，车体10与滑块5固定连接。

操作时只需输入想要打印图案和文字的数据，然后将草坪图文自动修剪机放到初始位置，便可开始工作，而无需其它的操作，方便快捷，真正的实现自动化，智能化。

该装置没有采用普通的平行四边形连杆转向机构，而采用x轴平移的方法，旨在使草坪图文自动修剪机在行进过程中产生的误差降到最低。实现草坪图文自动修剪机x轴的装置由气缸，光杠，电机等组成，具体移动方法为：先用气缸将小车升起，然后通过电机带动光杠传动，实现小车横向移动。气缸在将小车连同移动轨道升起之后，通过电机带动丝杠，丝杠连接小车，使小车能够沿着轨道平行滑动，于是就实现了小车沿x轴的移动。当其平移结束之后，再将其气缸收缩，将小车放下之后，再将丝杠收回，即开始打印文字图案的第二行；在需要打印下一行时重复上述步骤直至将整个图案或文字打印完毕。

草坪图文修剪机的工作对象一般为较低的软杂草，因此我们选用了2齿菱形刀片，其刀片是旋转式切割器，旋转式一般运动平稳、震动较小、机构简单，被广泛采用。工作时刀片在水平面做旋转运动，旋刀片刃口一般开有15度后角，另一边以一定形状、一定角度形成尾翼，构成一混流式风机的叶轮可与内腔配合，在剪草时可形成轴向（垂直方向）、径向的（水平方向）气流将草茎吸起直立，以达到良好的修剪效果。

该草坪图文自动修剪机由单片机控制，系统首先与上位机进行通信，获取到用户需要修剪的数据。等待单片机上电复位后，程序先对各芯片初始化。所要修剪的图案是存到一个数组中的，其修剪与液晶显示的原理类似。单片机首先将要修剪的草坪分为一个个点阵区域，然后自主判断当前所在的位置是否需要降下割草刀，进行切割，这样也就实现了修剪出各种不同的图案的功能。

用户先将草坪图文自动修剪机与PC机相连接，将要修剪的文字图案输入到MCU控制器。然后草坪图文自动修剪机通过各类传感器定位系统，实现草坪图文自动修剪机的精准定位，然后根据液晶显示屏的显示文字图案的原理，将要修剪的区域分成一个个点阵模块，在特定的区域下刀，实现文字图案修剪的目的。具体步骤是通过与上位机通信，上位机将用户要修剪在草坪上的文字图案进行取模处理，将文字图案拆分成一个个点阵模块。

本课题采取的主控芯片为AVR公司生产的ATmega16单片机。其高性能、低成本、低功耗的特性非常适用于该草坪图文自动修剪机的控制。

为了解决割草机在行进过程中行走出现的行走偏差问题，本草坪图文自动修剪机采用了ZigBee/CC2431实时定位系统。CC2431使用的定位算法基于收到的接收信号强度指示(Received SignalStrength Indicator)。RSSI值将随着距离的增加而减小。

草坪图文自动修剪机确定自己的方位之后，不仅可以实现文字图案的修剪，还能够对自身的姿态进行调整，纠正行进过程中因路况而产生的偏差。

Claims (1)

1.一种草坪图文修剪机，包括机架（2），所述机架（2）下方设有由行进电机驱动的四个车轮（7），其特征在于：所述机架（2）上设置有车体（10），车体（10）上设有用于修剪草坪的刀具装置（8），所述刀具装置（8）包括刀具架（805），刀具架（805）上端设有电机Ⅱ（804），电机Ⅱ（804）输出端连接螺纹杆（803），螺纹杆（803）下端连接到车体（10）上，通过电机Ⅱ（804）驱动螺纹杆（803）转动以调节刀具装置（8）的高度，所述刀具架（805）上还竖直设置有两条连接杆（806），连接杆（806）下端连接电机Ⅲ（802），电机Ⅲ（802）输出端连接刀具（801）；

车体（10）通过固设在机架（2）两端的滑动杆（4）与机架（2）形成滑动连接，机架（2）上端还设有传动杆（9），传动杆（9）一端连接电机Ⅰ（3），另一端连接车体（10）；机架（2）下方设有四个支撑盘（1），在每个支撑盘（1）与机架（2）之间均连接有一个用于调节车体（10）高度的升降气缸（6）；行进电机驱动车轮（7）进行X轴移动；升降气缸（6）驱动车体（10）升起，然后电机Ⅰ（3）带动传动杆（9）转动，实现车体（10）Y向移动，从而使得该草坪图文自动修剪机只能够沿X，Y轴移动，从而实现刀具装置（8）位置的移动以完成对草坪的修剪；当其平移结束之后，再将升降气缸（6）收缩，将车体（10）放下之后，再将传动杆（9）收回，即开始修剪文字图案的第二行；在需要修剪下一行的时候重复上述步骤直至将整个图案或文字修剪完毕；所述刀具（801）采用两齿菱形刀片，所述刀片是旋转式切割器；所述滑动杆（4）上设有可滑动的滑块（5），车体（10）与滑块（5）固定连接。