CN105766401A - 一种有障碍公路绿化带修剪系统 - Google Patents
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Abstract
一种有障碍公路绿化带修剪系统，包括移动小车、立臂底座、立臂、修剪装置、第一距离感应单元、第二距离感应单元、数据接收单元、比较判断单元、预设数据输入单元、指令输出单元和立臂驱动单元。本发明一种有障碍公路绿化带修剪系统，正常情况下，立臂不动作，当修剪装置的行进前方遇到障碍物时，通过电控单元之间的数据传输，立臂实现智能检测和避让，提高系统的智能化程度。
Description
技术领域
本发明属于公共服务领域，涉及一种绿化带修剪车系统。
背景技术
现有的公路绿化带修剪装置一般通过人工修剪的方式，存在劳动强度大，修剪速度慢，具有安全隐患的问题。随着社会发展，绿化带修剪装置也随着出现，但是现有的修剪装置一般只能进行顶部修剪，修剪效果不理想。由于高速公路运行的车辆速度快，因此要求高速公路的绿化带修剪过程要快速、有效，否则容易影响交通安全。
申请号为201510580074.1的发明专利，公开了一种绿化带修剪装置，该装置在遇到障碍物如路灯、指示牌立杆等时，只能靠驾驶司机操作，智能化程度不够。
发明内容
本发明针对上述技术问题提供一种智能化程度更高、多方位修剪、高效率的有障碍公路绿化带修剪系统。
为了实现上述技术目的，本发明得具体技术方案是：
一种绿化带修剪系统，包括移动小车、立臂底座、立臂、修剪装置、避让单元；其中，立臂底座设置在移动小车上，立臂底座上铰接所述立臂的一端，立臂另一端铰接所述修剪装置；所述避让单元用于在检测到障碍物后控制立臂变形成避让形态；所述立臂底座包括从下往上依次设置的底座、回转盘及基座；
所述避让单元包括：第一距离传感器、第二距离传感器、数据接收单元、数据比较判断单元、预设数据输入单元、指令输出单元和第一动作执行单元，其中，
所述预设数据输入单元：用于向比较判断单元中输入距离预设阀值；
所述第一距离传感器：用于检测所述修剪装置与其行进方向上障碍物之间的距离数值；
所述第二距离传感器：用于检测所述修剪装置与其侧方位障碍物之间的距离数值；
所述数据接收单元：用于接收第一距离传感器和第二距离传感器的距离数值，并发送至数据比较判断单元；
所述比较判断单元：用于分别比较来自第一距离传感器和第二距离传感器检测的距离数值与距离预设阀值之间的大小关系，并作相应控制，其中，
第一类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值；
第二类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值小于距离预设阀值；
第三类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值，同时第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值小于距离预设阀值；
第四类比较判断结果是第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值均大于距离预设阀值；
指令输出单元：用于根据数据比较判断单元的比较判断结果，决定是否向第一动作执行单元发送控制指令，其中，若数据比较判断单元的比较判断结果是第一类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第二类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送避让控制指令；若数据比较判断单元的比较判断结果是第三类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第四类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送恢复控制指令；
所述第一动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据避让控制指令收缩立臂；根据恢复控制指令伸长立臂；
所述修剪装置包括顶部修剪装置和位于顶部修剪装置两侧的两个侧部修剪装置，两个侧部修剪装置的相向面上分别设有第三距离感应单元和第四距离感应单元；
所述第三距离感应单元：用于检测左侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；
所述第四距离感应单元：用于检测右侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均大于距离预设阀值时，则指令输出单元向第二动作执行单元发送刀距调节控制指令；
当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均小于距离预设阀值时，则指令输出单元不输出；
所述第二动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据刀距调节控制指令缩小左、右两个侧部修剪装置之间的水平间距。
所述立臂驱动单元包括设置在基座与立臂之间的第一伸缩机构和设置在立臂与修剪装置之间的第二伸缩机构。
所述侧部修剪装置包括连接在所述刀具座底部的连接架，所述连接架内的左、右两端分别设置有一个刀座，每个刀座内设有一个第二电机，每个所述第二电机传动连接有一个竖向设置的链锯条；所述连接架内横向设置两个液压千斤顶，每个液压千斤顶的活塞杆端分别与一个所述刀座固定连接。
所述距离感应单元为红外距离传感器、激光距离传感器或超声波距离传感器中的一种。
所述控制单元为单片机。
本发明的有益效果
第一、该装置能够智能避让开绿化带中的障碍物，修剪快速，省时省力。
第二、绿化带左、右两侧修剪装置之间的间距可根据绿化带实际宽度进行适应性自动调节。
第三、该装置的修剪机机身与底座通过回转盘连接，可随回转盘转动，灵活方便。
附图说明
图1为本发明所述的有障碍公路绿化带修剪系统正常行进修剪时的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为立臂驱动单元及修剪装置主视图；
图4为图3的立体图；
图5为侧部修剪装置结构示意图；
图6为本发明有障碍公路绿化带修剪系统的功能框图；
其中，1为底座，2为回转盘，3为基座，4为第二液压撑杆装置，5为第四支撑板，5-1为第四铰孔，6为侧部修剪装置，6-1为液压千斤顶，6-2为刀座，6-3为链条锯，6-4为连接架，7为顶部修剪装置，8为立臂，8-1为第二支撑板，8-1-1为第二铰孔，9为第一液压撑杆装置，9-1为第一支撑板，9-1-1为第一铰孔，10为刀具座，10-1为第三支撑板，10-1-1为第三铰孔；11为第一距离传感器；12为第二距离传感器；13为第一接触传感器；14为第二接触传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种有障碍公路绿化带修剪系统进行进一步说明。
一种绿化带修剪系统，包括移动小车、立臂底座、立臂、修剪装置、避让单元；其中，立臂底座设置在移动小车上，立臂底座上铰接所述立臂的一端，立臂另一端铰接所述修剪装置；所述避让单元用于在检测到障碍物后控制立臂变形成避让形态；
所述避让单元包括：第一距离传感器、第二距离传感器、数据接收单元、数据比较判断单元、预设数据输入单元、指令输出单元和第一动作执行单元，其中，
所述预设数据输入单元：用于向比较判断单元中输入距离预设阀值；
所述第一距离传感器：用于检测所述修剪装置与其行进方向上障碍物之间的距离数值；
所述第二距离传感器：用于检测所述修剪装置与其侧方位障碍物之间的距离数值；
所述数据接收单元：用于接收第一距离传感器和第二距离传感器的距离数值，并发送至数据比较判断单元；
所述比较判断单元：用于分别比较来自第一距离传感器和第二距离传感器检测的距离数值与距离预设阀值之间的大小关系，并作相应控制，其中，
第一类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值；
第二类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值小于距离预设阀值；
第三类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值，同时第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值小于距离预设阀值；
第四类比较判断结果是第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值均大于距离预设阀值；
指令输出单元：用于根据数据比较判断单元的比较判断结果，决定是否向第一动作执行单元发送控制指令，其中，若数据比较判断单元的比较判断结果是第一类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第二类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送避让控制指令；若数据比较判断单元的比较判断结果是第三类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第四类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送恢复控制指令；
所述第一动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据避让控制指令收缩立臂；根据恢复控制指令伸长立臂；
所述修剪装置包括顶部修剪装置和位于顶部修剪装置两侧的两个侧部修剪装置，两个侧部修剪装置的相向面上分别设有第三距离感应单元和第四距离感应单元；
所述第三距离感应单元：用于检测左侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；
所述第四距离感应单元：用于检测右侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均大于距离预设阀值时，则指令输出单元向第二动作执行单元发送刀距调节控制指令；
当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均小于距离预设阀值时，则指令输出单元不输出；
所述第二动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据刀距调节控制指令缩小左、右两个侧部修剪装置之间的水平间距。
作为本发明进一步的优选方案，所述立臂驱动单元包括设置在基座与立臂之间的第一伸缩机构和设置在立臂与修剪装置之间的第二伸缩机构。
作为本发明进一步的优选方案，所述侧部修剪装置包括连接在所述刀具座底部的连接架，所述连接架内的左、右两端分别设置有一个刀座，每个刀座内设有一个第二电机，每个所述第二电机传动连接有一个竖向设置的链锯条；所述连接架内横向设置两个液压千斤顶，每个液压千斤顶的活塞杆端分别与一个所述刀座固定连接。
作为本发明进一步的优选方案，所述立臂底座包括从下往上依次设置的底座、回转盘及基座。
作为本发明进一步的优选方案，所述距离感应单元为红外距离传感器、激光距离传感器或超声波距离传感器中的一种。
作为本发明进一步的优选方案，所述控制单元为单片机。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种有障碍公路绿化带修剪系统，包括移动小车、立臂底座、立臂、修剪装置、避让单元；其中，立臂底座设置在移动小车上，立臂底座上铰接所述立臂的一端，立臂另一端铰接所述修剪装置；所述避让单元用于在检测到障碍物后控制立臂变形成避让形态；所述立臂底座包括从下往上依次设置的底座、回转盘及基座；
其特征在于，所述避让单元包括：第一距离传感器、第二距离传感器、数据接收单元、数据比较判断单元、预设数据输入单元、指令输出单元和第一动作执行单元，其中，
所述预设数据输入单元：用于向比较判断单元中输入距离预设阀值；
所述第一距离传感器：用于检测所述修剪装置与其行进方向上障碍物之间的距离数值；
所述第二距离传感器：用于检测所述修剪装置与其侧方位障碍物之间的距离数值；
所述数据接收单元：用于接收第一距离传感器和第二距离传感器的距离数值，并发送至数据比较判断单元；
所述比较判断单元：用于分别比较来自第一距离传感器和第二距离传感器检测的距离数值与距离预设阀值之间的大小关系，并作相应控制，其中，
第一类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值；
第二类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值小于距离预设阀值；
第三类比较判断结果是第一距离传感器检测到的距离数值大于距离预设阀值，同时第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值小于距离预设阀值；
第四类比较判断结果是第二距离传感器检测修剪装置与侧方位障碍物之间的距离数值均大于距离预设阀值；
指令输出单元：用于根据数据比较判断单元的比较判断结果，决定是否向第一动作执行单元发送控制指令，其中，若数据比较判断单元的比较判断结果是第一类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第二类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送避让控制指令；若数据比较判断单元的比较判断结果是第三类比较判断结果，则指令输出单元不输出；若数据比较判断单元的比较判断结果是第四类比较判断结果，则指令输出单元向第一动作执行单元发送恢复控制指令；
所述第一动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据避让控制指令收缩立臂；根据恢复控制指令伸长立臂；
所述修剪装置包括刀具座、顶部修剪装置及两个侧部修剪装置；其中，所述刀具座与立臂固定连接，所述刀具座的底部连接所述顶部修剪装置，所述两个侧部修剪装置对称设置在所述顶部修剪装置的左、右两侧；两个侧部修剪装置的相向面上分别设有第三距离感应单元和第四距离感应单元；
所述第三距离感应单元：用于检测左侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；
所述第四距离感应单元：用于检测右侧修剪装置与绿化带之间的距离数值；当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均大于距离预设阀值时，则指令输出单元向第二动作执行单元发送刀距调节控制指令；
当比较判断单元判断结果是左、右两侧修剪装置与绿化带之间的距离数值均小于距离预设阀值时，则指令输出单元不输出；
所述第二动作执行单元根据来自指令输出单元的控制指令作相应操作，其中，根据刀距调节控制指令缩小左、右两个侧部修剪装置之间的水平间距。
2.根据权利要求1所述的一种有障碍公路绿化带修剪系统，其特征在于，所述立臂驱动单元包括设置在基座与立臂之间的第一伸缩机构和设置在立臂与修剪装置之间的第二伸缩机构。
3.根据权利要求1所述的一种有障碍公路绿化带修剪系统，其特征在于，所述侧部修剪装置包括连接在所述刀具座底部的连接架，所述连接架内的左、右两端分别设置有一个刀座，每个刀座内设有一个第二电机，每个所述第二电机传动连接有一个竖向设置的链锯条；所述连接架内横向设置两个液压千斤顶，每个液压千斤顶的活塞杆端分别与一个所述刀座固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种有障碍公路绿化带修剪系统，其特征在于，所述距离感应单元为红外距离传感器、激光距离传感器或超声波距离传感器中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种有障碍公路绿化带修剪系统，其特征在于，所述控制单元为单片机。
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