CN106962034A - 一种公路绿化带智能修剪机器人 - Google Patents

Abstract

一种公路绿化带智能修剪机器人，包括十六个第一步进电机、十六个轮架、十六个车轮、十六个第一伺服电机、四个支撑板、四个第一伸缩缸、四个横梁、两个第一电缸、四个齿轮等，本发明具有以下优点：本发明宽度、高度均可调整，可适应不同宽度、高度的绿化带，也大大减小了本发明工作时的占地空间；通过并联机构控制锯盘的角度，不仅可以修剪平面，可以修剪出圆形、椭圆形等曲面；通过左右横梁的拆解、组合，能够避开绿化带中的树木，四个支腿由独立的小车组成，能够在本发明拆解后仍保持本发明的平稳运行。

Description

一种公路绿化带智能修剪机器人

技术领域

本发明涉及城市绿化环保机械设备技术领域，特别涉及一种公路绿化带智能修剪机器人。

背景技术

随着时代的发展，人们在发展过程中越来越重视环境的保护，越来越倡导建设低碳、绿色、环保的城市，于是城市公路旁的绿化带在城市建设中占有重要的地位，随着城市规模的扩大、人流量的增多，城市绿化带的修剪工作成了一项繁琐而困难的工作，目前，一般通过人工修剪的方式进行修剪，劳动强度大，修剪速度慢，另外造成的交通的拥堵，甚至具有安全隐患。市场已经出现了一些绿化带修剪设备。如申请号为201620296355.4的一种绿化带修剪装置包括移动小车、立臂底座、立臂、修剪装置、驱动装置、第一距离传感器、第二距离传感器及控制单元；第一距离传感器用于检测所述修剪装置与行进方向上障碍物之间的距离信号，并将该距离信号传输至所述控制单元；所述第二距离传感器用于检测所述修剪装置与侧方位障碍物之间的距离信号。本发明的公路绿化带智能修剪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。另外，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。但是该装置在工作中占用道路空间较大，妨碍交通。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种公路绿化带智能修剪机器人，自动化程度高，体积小巧，运转灵活。

本发明采取的技术方案为：一种公路绿化带智能修剪机器人，包括十六个第一步进电机、十六个轮架、十六个车轮、十六个第一伺服电机、四个支撑板、四个第一伸缩缸、四个横梁、两个第一电缸、四个齿轮、四个第二伺服电机、两个第二步进电机、两个第一丝杠、两个第一滑动板、两个第二电缸、两个纵梁、四个第三电缸、四个并联机构、四个第三步进电机、四个锯盘、两个第二丝杠、两个第二滑动板、两个第四电缸、两个第四步进电机，其特征在于：

所述十六个第一步进电机每四个一组，每组中的四个第一步进电机分别竖直向下固定安装在支撑板底面的四个角处，十六个轮架分别固定安装在十六个第一步进电机的电机轴上，十六个车轮分别转动安装在十六个轮架上，十六个第一步进电机分别固定在十六个轮架侧面，其电机轴分别固定安装在十六个车轮侧面的中心；

所述四个第一伸缩缸分别竖直向上固定安装在四个支撑板上表面的中心位置，纵梁为长方体状，在其右侧面前后两端分别设有贯穿的矩形孔，在其上侧面和右侧面分别设有纵向的燕尾导轨，在其前后两端面分别设有矩形孔，两个纵梁底面的前端分别固定安装在前部的两个第一伸缩缸的伸缩杆顶端，两个纵梁底面的后端分别固定安装在后部的两个第一伸缩缸的伸缩杆顶端；

所述横梁为长方体，在其前侧面的右半部分设有齿形槽，四个横梁每两个一组，两个第一电缸分别竖直向下固定在两组横梁的右侧的横梁上表面的底部，每组的两个横梁的底部通过第一电缸的伸缩杆铰接在一起，两组横梁分别滑动安装在两个纵梁右侧面前后两端分别设有贯穿的矩形孔中，四个第二伺服电机分别竖直向下固定安装在两个纵梁前后两端面，四个齿轮分别与四个第二伺服电机的电机轴同心固定，四个齿轮分别穿过两个纵梁前后两端面上设有的矩形孔，与四个横梁前侧面上设有的齿形槽啮合；

所述两个第二步进电机分别水平向后，固定安装在两个纵梁上表面的前端，两个第一丝杠一端分别同心固定在两个第二步进电机的电机轴上，另一端分别通过丝杠支座固定安装在两个纵梁上表面的后端，两个第一滑动板为长方体，其底部设有燕尾槽，其前面中部设有贯穿的孔，两个第一滑动板分别通过其底部的燕尾槽滑动安装在两个纵梁上表面的燕尾导轨上，两个第一滑动板中部分别通过丝杠螺母配合安装在两个第一丝杠上，两个第二电缸分别水平固定安装在两个第一滑动板的侧面，两个第三电缸分别竖直向下固定安装在两个第二电缸伸缩杆的侧面，两个并联机构分别固定安装在两个第三电缸伸缩杆顶端，两个第三步进电机分别竖直向下固定安装在两个并联机构底部，两个锯盘与两个第三步进电机的电机轴同心固定安装；

所述两个第四步进电机分别水平向后，固定安装在两个纵梁右侧面的前端，两个第二丝杠一端分别同心固定在两个第四步进电机的电机轴上，另一端分别通过丝杠支座固定安装在两个纵梁右侧面的后端，两个第二滑动板为长方体，其右侧面设有燕尾槽，其前面中部设有贯穿的孔，两个第二滑动板分别通过其右侧面的燕尾槽滑动安装在两个纵梁右侧面的燕尾导轨上，两个第二滑动板中部分别通过丝杠螺母配合安装在两个第二丝杠上，两个第四电缸分别竖直固定安装在两个第一滑动板的底部，两个第三电缸分别水平固定安装在两个第四电缸伸缩杆的侧面，两个并联机构分别固定安装在两个第三电缸伸缩杆顶端，两个第三步进电机分别竖直向下固定安装在两个并联机构底部，两个锯盘与两个第三步进电机的电机轴同心固定安装；

所述并联机构包括两个底板、六个第五电缸所述两个底板为圆柱状，上表面沿周向均匀设有三组球座，每组包括两个球座，六个第五电缸每两个一组，每组六个第五电缸的底部分别通过球铰接安装在其中一个底板上表面对应的球座中，每组六个第五电缸的伸缩杆顶端分别通过球铰接安装在另一个底板上表面对应的球座中。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明宽度、高度均可调整，可适应不同宽度、高度的绿化带，也大大减小了本发明工作时的占地空间；通过并联机构控制锯盘的角度，不仅可以修剪平面，可以修剪出圆形、椭圆形等曲面；通过左右横梁的拆解、组合，能够避开绿化带中的树木，四个支腿由独立的小车组成，能够在本发明拆解后仍保持本发明的平稳运行。

附图说明

图1为本发明整体装配的立体结构示意图。

图2为本发明整体装配另一角度的立体结构示意图。

图3为本发明并联机构的立体结构示意图。

图4为本发明纵梁的立体结构示意图。

图5为本发明横梁的立体结构示意图。

图6为本发明局部装配的立体结构示意图。

附图标号：

1-第一步进电机；2-轮架；3-车轮；4-第一伺服电机；5-支撑板；6-第一伸缩缸；7-横梁；8-第一电缸；9-齿轮；10-第二伺服电机；11-第二步进电机；12-第一丝杠；13-第一滑动板；14-第二电缸；15-纵梁；16-第三电缸；17-并联机构；18-第三步进电机；19-锯盘；20-第二丝杠；21-第二滑动板；22-第四电缸；23-第四步进电机；

1701-底板；1702-第五电缸。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种公路绿化带智能修剪机器人，包括十六个第一步进电机1、十六个轮架2、十六个车轮3、十六个第一伺服电机4、四个支撑板5、四个第一伸缩缸6、四个横梁7、两个第一电缸8、四个齿轮9、四个第二伺服电机10、两个第二步进电机11、两个第一丝杠12、两个第一滑动板13、两个第二电缸14、两个纵梁15、四个第三电缸16、四个并联机构17、四个第三步进电机18、四个锯盘19、两个第二丝杠20、两个第二滑动板21、两个第四电缸22、两个第四步进电机23，其特征在于：

所述十六个第一步进电机1每四个一组，每组中的四个第一步进电机1分别竖直向下固定安装在支撑板5底面的四个角处，十六个轮架2分别固定安装在十六个第一步进电机1的电机轴上，十六个车轮3分别转动安装在十六个轮架2上，十六个第一步进电机1分别固定在十六个轮架2侧面，其电机轴分别固定安装在十六个车轮3侧面的中心；

所述四个第一伸缩缸6分别竖直向上固定安装在四个支撑板5上表面的中心位置，纵梁15为长方体状，在其右侧面前后两端分别设有贯穿的矩形孔，在其上侧面和右侧面分别设有纵向的燕尾导轨，在其前后两端面分别设有矩形孔，两个纵梁15底面的前端分别固定安装在前部的两个第一伸缩缸6的伸缩杆顶端，两个纵梁15底面的后端分别固定安装在后部的两个第一伸缩缸6的伸缩杆顶端；

所述横梁7为长方体，在其前侧面的右半部分设有齿形槽，四个横梁7每两个一组，两个第一电缸8分别竖直向下固定在两组横梁7的右侧的横梁7上表面的底部，每组的两个横梁7的底部通过第一电缸8的伸缩杆铰接在一起，两组横梁7分别滑动安装在两个纵梁15右侧面前后两端分别设有贯穿的矩形孔中，四个第二伺服电机10分别竖直向下固定安装在两个纵梁15前后两端面，四个齿轮9分别与四个第二伺服电机10的电机轴同心固定，四个齿轮9分别穿过两个纵梁15前后两端面上设有的矩形孔，与四个横梁7前侧面上设有的齿形槽啮合；

所述两个第二步进电机11分别水平向后，固定安装在两个纵梁15上表面的前端，两个第一丝杠12一端分别同心固定在两个第二步进电机11的电机轴上，另一端分别通过丝杠支座固定安装在两个纵梁15上表面的后端，两个第一滑动板13为长方体，其底部设有燕尾槽，其前面中部设有贯穿的孔，两个第一滑动板13分别通过其底部的燕尾槽滑动安装在两个纵梁15上表面的燕尾导轨上，两个第一滑动板13中部分别通过丝杠螺母配合安装在两个第一丝杠12上，两个第二电缸14分别水平固定安装在两个第一滑动板13的侧面，两个第三电缸16分别竖直向下固定安装在两个第二电缸14伸缩杆的侧面，两个并联机构17分别固定安装在两个第三电缸16伸缩杆顶端，两个第三步进电机18分别竖直向下固定安装在两个并联机构17底部，两个锯盘19与两个第三步进电机18的电机轴同心固定安装；

所述两个第四步进电机23分别水平向后，固定安装在两个纵梁15右侧面的前端，两个第二丝杠20一端分别同心固定在两个第四步进电机23的电机轴上，另一端分别通过丝杠支座固定安装在两个纵梁15右侧面的后端，两个第二滑动板21为长方体，其右侧面设有燕尾槽，其前面中部设有贯穿的孔，两个第二滑动板21分别通过其右侧面的燕尾槽滑动安装在两个纵梁15右侧面的燕尾导轨上，两个第二滑动板21中部分别通过丝杠螺母配合安装在两个第二丝杠20上，两个第四电缸22分别竖直固定安装在两个第一滑动板13的底部，两个第三电缸16分别水平固定安装在两个第四电缸2伸缩杆的侧面，两个并联机构17分别固定安装在两个第三电缸16伸缩杆顶端，两个第三步进电机18分别竖直向下固定安装在两个并联机构17底部，两个锯盘19与两个第三步进电机18的电机轴同心固定安装；

所述并联机构17包括两个底板1701、六个第五电缸1702所述两个底板1701为圆柱状，上表面沿周向均匀设有三组球座，每组包括两个球座，六个第五电缸1702每两个一组，每组六个第五电缸1702的底部分别通过球铰接安装在其中一个底板1701上表面对应的球座中，每组六个第五电缸1702的伸缩杆顶端分别通过球铰接安装在另一个底板1701上表面对应的球座中。

本发明工作原理为：本发明在使用时，首先十六个第一步进电机1、十六个轮架2、十六个车轮3、十六个第一伺服电机4工作，使本发明行走至绿化带处，四个第一伸缩缸6、四个第二伺服电机10同步工作，调整本发明宽度和高度，再使本发明骑在绿化带上，然后四个第三电缸16、四个并联机构17工作，根据修剪要求调整锯盘19的位置和角度，然后四个第三步进电机18工作，带动四个锯盘19转动，两个第二步进电机11和两个第四步进电机23工作，使锯盘前后移动，两个第二电缸14工作，使上部的锯盘19左右移动，两个第四电缸22工作，使两侧的锯盘19上下移动，完成该部分的修剪后，十六个第一步进电机1、十六个轮架2、十六个车轮3、十六个第一伺服电机4工作，使本发明沿着绿化带行走至下一工作位；当需要修剪为曲面时，两个第二步进电机11、两个第二电缸14、四个第三电缸16、四个并联机构17工作，不断调整上部两个锯盘19的位置和角度，进行修剪，两个第四步进电机23、两个第四电缸22、四个第三电缸16、四个并联机构17工作，不断调整两侧的两个锯盘19的位置和角度，进行修剪；当遇到绿化带中的树木时，首先前部的第一电缸8的伸缩杆收回，十六个第一步进电机1、十六个轮架2、十六个车轮3、十六个第一伺服电机4工作，使本发明前部的横梁7分离，本发明向前移动，绕过树木后，横梁7再次组合，继续修剪，同理本发明后部的横梁7通过分离再组合，绕过树木。重复以上步骤，进行绿化带的修剪工作。

Claims (1)

1.一种F1赛车智能运输机器人，包括四个第一步进电机(1)、四个车轮(2)、四个轮架(3)、四个第一伺服电机(4)、四个支柱(5)、四个车轮固定装置(6)、两个横梁组件(7)、两个托架组件(8)、两个第一电缸(9)、两个第二电缸(10)、四个第一吸盘(11)、四个第一真空泵(12)、四个第一伸缩缸(13)、四个第二伸缩缸(14)、两个第三电缸(15)、固定板(16)、第二伺服电机(17)、丝杠(18)、滑动板(19)，其特征在于：

所述两个第三电缸(15)向背安装，一个第三电缸(15)底部固定安装在另一个第三电缸(15)的底部，两个横梁组件(7)分别水平横向，其中部分别固定安装在两个第三电缸(15)的伸缩杆顶部，四个支柱(5)分别竖直固定安装在两个横梁组件(7)左右两端，四个第一伺服电机(4)分别竖直向下固定安装在四个支柱(5)底端，四个轮架(3)分别固定安装在四个第一伺服电机(4)的电机轴上，四个车轮(2)分别转动安装在四个轮架(3)上，四个第一步进电机(1)分别固定安装在四个轮架(3)侧面，其电机轴分别固定安装在四个车轮(12)侧面的中心，所述四个车轮固定装置(6)分别固定安装在四个支柱(5)内侧面的中部，且四个车轮固定装置(6)前后左右对齐；

所述四个第二伸缩缸(14)底部分别水平固定安装在四个支柱(5)外侧面的中部，四个第一伸缩缸(13)分别竖直向下，其底部分别固定安装在四个第二伸缩缸(14)的伸缩杆顶部，四个第一真空泵(12)分别固定安装在四个第一伸缩缸(13)的伸缩杆顶部，四个第一吸盘(11)竖直向下分别与四个第一真空泵(12)连接；

所述固定板(16)为长方体板状，在其上表面设有纵向的燕尾槽，固定板(16)水平纵向固定安装在两个第三电缸(15)底部的上侧面，第二伺服电机(17)固定安装在固定板(16)上表面的后端，丝杠(18)一端固定安装在第二伺服电机(17)的电机轴上，另一端固定通过丝杠支座固定安装在固定板(16)上表面的前端，滑动板(19)为长方体，在其下表面设有与固定板(16)上的燕尾槽相对应的燕尾导轨，滑动板(19)通过其底部的燕尾导轨滑动安装在固定板(16)上表面的燕尾导轨中，滑动板(19)通过丝杠螺母配合安装在丝杠(18)上，两个第二电缸(10)向背安装，一个第二电缸(10)水平向左，其底部固定安装在滑动板(19)的左侧面，另一个第二电缸(10)水平向右，其底部固定安装在滑动板(19)的右侧面，两个第一电缸(9)竖直向下，其底部分别固定安装在两个第二电缸(10)的伸缩杆顶部，两个托架组件(8)分别固定安装在两个第一电缸(9)的伸缩杆顶部；

所述车轮固定装置(6)包括六个第三伸缩缸(601)、六个第二真空泵(602)、六个第二吸盘(603)、圆筒(604)、第四伸缩缸(605)、铰接架(606)、四个第四电缸(607)，铰接架(606)为长方体状，在其上表面上设有铰接球，铰接架(606)固定安装在第四伸缩缸(605)的伸缩杆顶部，圆筒(604)为圆柱筒状，其底部封口，在其底部中心设有铰接球座，圆筒(604)通过其底部的铰接球座球铰接在铰接架(606)上的铰接球上，四个第四电缸(607)底部分别铰接在铰接架(606)的四个侧面中部，其伸缩杆顶部分别铰接在圆筒(604)的底部，六个第三伸缩缸(601)分别沿周向均匀分布部，向心固定安装在圆筒(640)内部的侧面，六个第二真空泵(602)分别固定安装在六个第三伸缩缸(601)的伸缩杆顶部，六个第二吸盘(603)分别与六个第二真空泵(602)连接；

所述横梁组件(7)包括两个第一伸出臂(701)、第一支架(702)、两个第二步进电机(703)、两个第一齿轮(704)，第一支架(702)为长方体状，在其左右侧面分别设有矩形槽，在其前面上的左右两边分别设有与其左右侧面的矩形槽相通的矩形槽，第一伸出臂(701)为长方体状，在其前面上分别设有若干横向均匀分布的齿形槽，两个第一伸出臂(701)分别滑动安装在第一支架(702)左右侧面设有的矩形槽中，两个第二步进电机(703)分别竖直向下固定安装在第一支架(702)前侧面的左右两边，两个第一齿轮(704)分别与两个第二步进电机(703)的电机轴同心固定，并分别透过第一支架(702)前面上左右两边分别设有的矩形槽与两个第一伸出臂(701)前面设有的齿形槽啮合；

所述托架组件(8)包括第二支架(801)、两个第三步进电机(802)、两个第二伸出臂(803)、两个第二齿轮(804)、两个托柱(805)，第二支架(801)为长方体状，在其左右侧面分别设有矩形槽，在其上表面的左右两边分别设有与其左右侧面的矩形槽相通的矩形槽，第二伸出臂(803)为长方体状，在其上表面分别设有若干横向均匀分布的齿形槽，两个第二伸出臂(8003)分别滑动安装在第二支架(801)左右侧面设有的矩形槽中，两个第三步进电机(802)分别水平固定安装在第二支架(801)上表面的左右两边，两个第二齿轮(804)分别与两个第三步进电机(802)的电机轴同心固定，并分别透过第二支架(801)上表面左右两边分别设有的矩形槽与两个第二伸出臂(803)上表面设有的齿形槽啮合，两个托柱(805)分别水平固定安装在两个第二伸出臂(803)侧面。