CN107306678A - 一种园艺用树枝修剪智能机器人 - Google Patents

一种园艺用树枝修剪智能机器人 Download PDF

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    • A01G3/00—Cutting implements specially adapted for horticultural purposes; Delimbing standing trees
    • A01G3/02—Secateurs; Flower or fruit shears
    • A01G3/033—Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades
    • A01G3/037—Secateurs; Flower or fruit shears having motor-driven blades the driving means being an electric motor
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Abstract

本发明公开了一种园艺用树枝修剪智能机器人，包括底板，所述底板的底部安装有万向轮，底板的顶部分别安装有模型存储装置、物联装置、电源和调节机构，所述调节机构的端部分别安装有电动修树剪和建模装置，所述底板的侧面通过升降机构连接有握杆，握杆的中部安装有开源单片机，所述开源单片机的输出端分别与电源和电动修树剪的输入端电连接，所述模型存储装置包括存储器，存储器安装在底板的顶部，本发明通过开源单片机控制激光扫描仪对树的模型进行扫描，控制激光测量仪对树的尺寸进行测量，测量和扫描的数据均传递给开源单片机，开源单片机对信息进行分析处理，并进行三维建模，便于对调节机构的工作路径进行规划。

Description

一种园艺用树枝修剪智能机器人
技术领域
本发明涉及树枝修剪装置技术领域，具体为一种园艺用树枝修剪智能机器人。
背景技术
现有技术中：授权公告号为CN 205946658 U的专利公开了一种园艺用树枝修剪智能机器人，包括有底板、推手、下轴承座、丝杆、螺母、上轴承座、伺服电机、固定板Ⅰ、电动绕线轮、拉线、滑轨Ⅰ、滑块Ⅰ、固定板Ⅱ、固定板Ⅲ、电动推杆Ⅰ、固定块、滑轨Ⅱ、电动推杆Ⅱ、滑块Ⅱ、支杆、连接杆Ⅰ、连接杆Ⅱ、刀片、电动轮、收集箱、传送带、从动轮、升降气缸、压板和车轮，底板底部设有车轮，底板顶部右端设有推手，其智能化化程度低，不能满足使用需求。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种园艺用树枝修剪智能机器人，解决了市场上的树枝修剪装置智能化程度低的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种组合式清洁机器人，包括底板，所述底板的底部安装有万向轮，底板的顶部分别安装有模型存储装置、物联装置、电源和调节机构，所述调节机构的端部分别安装有电动修树剪和建模装置，所述底板的侧面通过升降机构连接有握杆，握杆的中部安装有开源单片机，所述开源单片机的输出端分别与电源和电动修树剪的输入端电连接。
所述模型存储装置包括存储器，存储器安装在底板的顶部，所述存储器的顶部安装有数据压缩器，开源单片机的输出端与数据压缩器的输入端电连接，所述数据压缩器的输出端与存储器的输入端电连接。
所述物联装置包括无线收发器，无线收发器安装在底板的顶部，所述无线收发器的顶部安装有信号放大器，开源单片机的输出端与信号放大器的输入端电连接，所述信号放大器的输出端与无线收发器的输入端电连接。
所述调节机构包括电动机械手臂，电动机械手臂安装在底板的顶部，所述电动机械手臂的端部固定有安装座，电动修树剪安装在安装座的端部，且建模装置安装在安装座的侧面，所述开源单片机的输出端与电动机械手臂的输入端电连接。
所述建模装置包括激光测量仪和激光扫描仪，激光测量仪和激光扫描仪均安装在安装座的侧面，所述激光测量仪和激光扫描仪的输出端均与开源单片机的输入端电连接。
优选的，所述底板的左右两侧开设有U型卡口。
优选的，所述万向轮有四组，四组万向轮平行并列设置。
优选的，所述万向轮的侧面安装有电动刹车器，开源单片机的输出端与电动刹车器的输入端电连接。
优选的，所述升降机构包括连接架，连接架焊接在底板的侧面，所述连接架的端部安装有电动伸缩杆，握杆固定在电动伸缩杆的伸缩端部，所述开源单片机的输出端与电动伸缩杆的输入端电连接。
优选的，所述握杆的两端套接有橡胶防滑套。
(三)有益效果
本发明提供了一种园艺用树枝修剪智能机器人。具备以下有益效果：
(1)、本发明通过开源单片机控制激光扫描仪对树的模型进行扫描，控制激光测量仪对树的尺寸进行测量，测量和扫描的数据均传递给开源单片机，开源单片机对信息进行分析处理，并进行三维建模，便于对调节机构的工作路径进行规划。
(2)、本发明通过开源单片机控制数据压缩器将现有的园艺模型压缩存储在存储器内，通过与建模数据进行对比，以此来对调节机构的工作路径进行规划，其智能化程度高，操作方便，省时省力。
(3)、本发明通过开源单片机控制电动机械手臂对电动修树剪的工作路径进行调整，开源单片机控制电动修树剪对树枝进行修剪，其灵活性强，大大降低了相关工作人员的工作量。
(4)、本发明物联装置对该修建装置进行远程控制，开源单片机处理的信息通过信号放大器进行放大，放大的信号通过无线收发器发射到远程控制中心，远程控制中心通过无线收发器对开源单片机进行远程控制，大大提高了该修剪装置的智能化水平。
(5)、本发明通过开源单片机控制电动伸缩杆进行升降，以此来调节握杆的高度，方便不同的人群使用。
附图说明
图1为本发明正视图的结构示意图。
图中：1底板、2万向轮、3 U型卡口、4开源单片机、5电动刹车器、6存储器、7数据压缩器、8无线收发器、9信号放大器、10连接架、11电动伸缩杆、12握杆、13橡胶防滑套、14激光测量仪、15电动机械手臂、16安装座、17建模装置、18激光扫描仪、19电动修树剪、20电源、21模型存储装置、22物联装置、23升降机构、24调节机构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种组合式清洁机器人，包括底板(1)，底板(1)的底部安装有万向轮(2)，方便进行移动，底板(1)的顶部分别安装有模型存储装置(21)、物联装置(22)、电源(20)和调节机构(24)，调节机构(24)的端部分别安装有电动修树剪(19)和建模装置(17)，底板(1)的侧面通过升降机构(23)连接有握杆(12)，握杆(12)的中部安装有开源单片机(4)，开源单片机(4)的输出端分别与电源(20)和电动修树剪(19)的输入端电连接。
模型存储装置(21)包括存储器(6)，存储器(6)安装在底板(1)的顶部，存储器(6)的顶部安装有数据压缩器(7)，开源单片机(4)的输出端与数据压缩器(7)的输入端电连接，数据压缩器(7)的输出端与存储器(6)的输入端电连接，数据压缩器(7)用以增加存储器(6)的存储能力，开源单片机(4)控制数据压缩器(7)将现有的园艺模型压缩存储在存储器(6)内，通过与建模数据进行对比，以此来对调节机构(24)的工作路径进行规划。
物联装置(22)包括无线收发器(8)，无线收发器(8)安装在底板(1)的顶部，无线收发器(8)的顶部安装有信号放大器(9)，开源单片机(4)的输出端与信号放大器(9)的输入端电连接，信号放大器(9)的输出端与无线收发器(8)的输入端电连接，通过物联装置(22)对该修建装置进行远程控制，开源单片机(4)处理的信息通过信号放大器(9)进行放大，放大的信号通过无线收发器(8)发射到远程控制中心，远程控制中心通过无线收发器(8)对开源单片机(4)进行远程控制，其智能化程度高，为相关工作人员的工作提供了方便。
调节机构(24)包括电动机械手臂(15)，电动机械手臂(15)安装在底板(1)的顶部，电动机械手臂(15)的端部固定有安装座(16)，电动修树剪(19)安装在安装座(16)的端部，且建模装置(17)安装在安装座(16)的侧面，开源单片机(4)的输出端与电动机械手臂(15)的输入端电连接，通过开源单片机(4)控制电动机械手臂(15)对电动修树剪(19)的工作路径进行调整，开源单片机(4)控制电动修树剪(19)对树枝进行修剪，其灵活性强，大大降低了相关工作人员的工作量。
建模装置(17)包括激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)，激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)均安装在安装座(16)的侧面，激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)的输出端均与开源单片机(4)的输入端电连接，通过开源单片机(4)控制激光扫描仪(18)对树的模型进行扫描，控制激光测量仪(14)对树的尺寸进行测量，测量和扫描的数据均传递给开源单片机(4)，开源单片机(4)对信息进行分析处理，并进行三维建模，通过与模型存储装置(21)存储的模型进行对比，以此来对调节机构(24)的工作路径进行规划，其智能化程度高，便于对园林进行大规模规划。
底板(1)的左右两侧开设有U型卡口(3)，便于伸入树下，为其修剪工作提供方便。
万向轮(2)有四组，四组万向轮(2)平行并列设置。
万向轮(2)的侧面安装有电动刹车器(5)，开源单片机(4)的输出端与电动刹车器(5)的输入端电连接，在修剪过程中，通过开源单片机(4)控制电动刹车器(5)对万向轮(2)进行制动，避免万向轮(2)移动而使修剪工作出现偏差，从而保证修剪的质量。
升降机构(23)包括连接架(10)，连接架(10)焊接在底板(1)的侧面，连接架(10)的端部安装有电动伸缩杆(11)，握杆(12)固定在电动伸缩杆(11)的伸缩端部，开源单片机(4)的输出端与电动伸缩杆(11)的输入端电连接，通过开源单片机(4)控制电动伸缩杆(11)进行升降，以此来调节握杆(12)的高度，方便不同的人群使用。
握杆(12)的两端套接有橡胶防滑套(13)，使其使用起来更加舒适。
开源单片机(4)控制电动修树剪(19)、存储器(6)、数据压缩器(7)、无线收发器(8)、信号放大器(9)、电动机械手臂(15)、激光测量仪(14)、激光扫描仪(18)、电动刹车器(5)和电动伸缩杆(11)均为现有技术中常用的方法。
综上可得，(1)、本发明通过开源单片机(4)控制激光扫描仪(18)对树的模型进行扫描，控制激光测量仪(14)对树的尺寸进行测量，测量和扫描的数据均传递给开源单片机(4)，开源单片机(4)对信息进行分析处理，并进行三维建模。
(2)、本发明通过开源单片机(4)控制数据压缩器(7)将现有的园艺模型压缩存储在存储器(6)内，通过与建模数据进行对比，以此来对调节机构(24)的工作路径进行规划。
(3)、本发明通过开源单片机(4)控制电动机械手臂(15)对电动修树剪(19)的工作路径进行调整，开源单片机(4)控制电动修树剪(19)对树枝进行修剪。
(4)、本发明通过物联装置(22)对该修建装置进行远程控制，开源单片机(4)处理的信息通过信号放大器(9)进行放大，放大的信号通过无线收发器(8)发射到远程控制中心，远程控制中心通过无线收发器(8)对开源单片机(4)进行远程控制。
(5)、本发明通过开源单片机(4)控制电动伸缩杆(11)进行升降，以此来调节握杆(12)的高度，方便不同的人群使用。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种园艺用树枝修剪智能机器人，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的底部安装有万向轮(2)，底板(1)的顶部分别安装有模型存储装置(21)、物联装置(22)、电源(20)和调节机构(24)，所述调节机构(24)的端部分别安装有电动修树剪(19)和建模装置(17)，所述底板(1)的侧面通过升降机构(23)连接有握杆(12)，握杆(12)的中部安装有开源单片机(4)，所述开源单片机(4)的输出端分别与电源(20)和电动修树剪(19)的输入端电连接；
所述模型存储装置(21)包括存储器(6)，存储器(6)安装在底板(1)的顶部，所述存储器(6)的顶部安装有数据压缩器(7)，开源单片机(4)的输出端与数据压缩器(7)的输入端电连接，所述数据压缩器(7)的输出端与存储器(6)的输入端电连接；
所述物联装置(22)包括无线收发器(8)，无线收发器(8)安装在底板(1)的顶部，所述无线收发器(8)的顶部安装有信号放大器(9)，开源单片机(4)的输出端与信号放大器(9)的输入端电连接，所述信号放大器(9)的输出端与无线收发器(8)的输入端电连接；
所述调节机构(24)包括电动机械手臂(15)，电动机械手臂(15)安装在底板(1)的顶部，所述电动机械手臂(15)的端部固定有安装座(16)，电动修树剪(19)安装在安装座(16)的端部，且建模装置(17)安装在安装座(16)的侧面，所述开源单片机(4)的输出端与电动机械手臂(15)的输入端电连接；
所述建模装置(17)包括激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)，激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)均安装在安装座(16)的侧面，所述激光测量仪(14)和激光扫描仪(18)的输出端均与开源单片机(4)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种园艺用树枝修剪智能机器人，其特征在于：所述底板(1)的左右两侧开设有(U型卡口)(3)。
3.根据权利要求1所述的一种园艺用树枝修剪智能机器人，其特征在于：所述万向轮(2)有四组，四组万向轮(2)平行并列设置。
4.根据权利要求1所述的一种园艺用树枝修剪智能机器人，其特征在于：所述万向轮(2)的侧面安装有电动刹车器(5)，开源单片机(4)的输出端与电动刹车器(5)的输入端电连接。
5.根据权利要求1-4所述的一种园艺用树枝修剪智能机器人，其特征在于：所述升降机构(23)包括连接架(10)，连接架(10)焊接在底板(1)的侧面，所述连接架(10)的端部安装有电动伸缩杆(11)，握杆(12)固定在电动伸缩杆(11)的伸缩端部，所述开源单片机(4)的输出端与电动伸缩杆(11)的输入端电连接。
6.根据权利要求1-5所述的一种园艺用树枝修剪智能机器人，其特征在于：所述握杆(12)的两端套接有橡胶防滑套(13)。
7.一种园艺用树枝修剪方法，其特征在于：s1:通过开源单片机(4)控制激光扫描仪(18)对树的模型进行扫描，控制激光测量仪(14)对树的尺寸进行测量，测量和扫描的数据均传递给开源单片机(4)，开源单片机(4)对信息进行分析处理，并进行三维建模；s2通过开源单片机(4)控制数据压缩器(7)将现有的园艺模型压缩存储在存储器(6)内，通过与建模数据进行对比，以此来对调节机构(24)的工作路径进行规划；s3:通过开源单片机(4)控制电动机械手臂(15)对电动修树剪(19)的工作路径进行调整，开源单片机(4)控制电动修树剪(19)对树枝进行修剪；s4:通过物联装置(22)对该修建装置进行远程控制，开源单片机(4)处理的信息通过信号放大器(9)进行放大，放大的信号通过无线收发器(8)发射到远程控制中心，远程控制中心通过无线收发器(8)对开源单片机(4)进行远程控制；s5:通过开源单片机(4)控制电动伸缩杆(11)进行升降，以此来调节握杆(12)的高度，方便不同的人群使用。
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