CN107813287A - 一种适应多种地形的树干涂白机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适应多种地形的树干涂白机器人，其包括驱动树干涂白机器人行走的底盘、安装在底盘上并能相对底盘回转的三自由度移动框体机构、安装在三自由度移动框体机构上并由三自由度移动框体机构驱动水平移动和竖直移动的三自由度机械爪机构；安装在三自由度机械爪机构上并由三自由度机械爪机构驱动仰俯、回转、张合的机械爪；安装在底盘上并引出固定在机械爪上的水管，且通过机械爪实现树干涂白的石灰水箱。采用本发明对树木喷涂刷白，平均一棵树用时20秒，提高了涂刷的工作效率，减少了对工作人员的伤害，同时能对形状各异的树干进行药液喷涂，操作简单、喷涂均匀、灵活性强、效率高，适用于不同地形、不同种类树木的防治喷涂。

Description

一种适应多种地形的树干涂白机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其涉及一种适应多种地形的树干涂白机器人。

背景技术

随着天气转冷，树上多种害虫便顺着树干爬到地面寻找适合的环境，躲避严寒，并且树干的树皮内是藏匿害虫、虫卵和病原体的重要场所。等到来年春暖花开的时候，这些害虫再重返树上危害树木，病原体滋生感染树木。树干涂白是防治病虫传播的有效手段，可以显著减少下一年病虫害的发生。

树干涂白既可以有利于防除病虫害，还能有效地防止树木冻伤。涂白后因白色具有反光作用，吸热少，树木不会因昼夜气温剧变而受到明显影响，可以防止和减轻日灼、冻害，确保树木健康生长。

树干涂白具体方法是将石灰水和动物油脂按比例混合，在树木移栽完成之后立刻对其进行涂白处理，可以消除寄生病菌、害虫，而且利于整体美观，已经成为城市绿化中冬季苗木养护的一种常见措施。

目前树木涂白主要是通过园林工人手工涂白方式操作，这需要花费大量的人力、财力和物力。手工涂白工作烦琐、工作效率低、劳动强度较大，一座城市每年树木涂白所要投入的财力是一笔不小的开销。

在人工进行树木涂白时，涂白质量无法统一，而且石灰涂刷剂含有的有害物质对人体健康有很大影响。通过相关资料查阅，人工涂抹(一般两人合作)，一般需要3分钟/棵，若一天工作8小时，则一天仅能涂抹8*60/3＝160棵。若是乡村大型防护林，地形复杂，则需要更多的人力资源、更多时间去完成。

除人工涂刷外，国内外十分重视树干涂白等环保机械装备研发，应用比较广泛的涂白工具是背负式电动喷雾装置。此种装置喷涂效率较低，在喷涂胸径较小的树木时，从喷口喷出的涂白剂很大一部分喷到了空气中，造成了浪费。而且，这种背负式装置需要由人工来操作，负荷较大，涂刷效率低。另外一种涂白装置为移动式涂白机，该装置的特色在于内有搅拌器的涂白罐设置在机动车上，机动车代替了人工背负。涂白罐的液体输出管同喷涂器相连，液体输出管上设置有泵体。需要人力手持机械喷涂部分进行移动，无法合理地控制涂白的速度，易受外界环境和人为因素的影响，易造成涂白剂的浪费。而且涂白过程中仍然需要人工手持喷头，围绕树木喷涂。由于体积较大，机动车在树木密集的防护森林中难以移动，灵活性低。

发明内容

针对树木涂白的必要性和人工涂刷的缺陷，本发明提供一种适应多种地形的树干涂白机器人。

本发明采用以下技术方案实现：一种适应多种地形的树干涂白机器人，其包括：

底盘，驱动树干涂白机器人行走；

三自由度移动框体机构，其安装在底盘上，并能相对底盘回转；

三自由度机械爪机构，其安装在三自由度移动框体机构上，并由三自由度移动框体机构驱动水平移动和竖直移动；

机械爪，其安装在三自由度机械爪机构上，并由三自由度机械爪机构驱动仰俯、回转、张合；以及

石灰水箱，其安装在底盘上并引出固定在机械爪上的水管，通过机械爪实现树干涂白。

作为上述方案的进一步改进，三自由度机械爪机构包括：

仰俯关节，包括定位块一、两个旋转臂、定位块二；定位块一固定在三自由度移动框体机构上，两个旋转臂分别设置在定位块一的相对两侧上，且旋转臂转动安装在定位块一上，定位块二固定在两个旋转臂上；以及

包括旋转轴、连接板、两个第一杆、两个第二杆；旋转轴的一端转动安装在定位块二上，旋转轴的另一端固定在连接板上，两个第一杆的一端对称式转动安装在连接板上，两个第一杆的另一端分别转动连接两个第二杆的一端，两个第二杆的另一端对称式转动连接在机械爪的相对两侧上。

作为上述方案的进一步改进，三自由度移动框体机构包括：

转动平台，安装在底盘上；

支撑框架，转动安装在转动平台上，由转动平台驱动回转；

滑轨，固定在支撑框架内；以及

二维滚珠丝杠平台，滑动式安装在滑轨上；三自由度机械爪机构固定在二维滚珠丝杠平台上，由二维滚珠丝杠平台驱动水平移动和竖直移动。

进一步地，二维滚珠丝杠平台包括：

竖直移动平台，底部滑动式安装在滑轨上；

滑块，安装在竖直移动平台上，由竖直移动平台驱动竖直移动；以及

水平移动平台，通过滑块和竖直移动平台异面十字连接，三自由度机械爪机构安装在水平移动平台上，由水平移动平台驱动水平移动。

作为上述方案的进一步改进，所述树干涂白机器人还包括对底盘、三自由度移动框体机构、三自由度机械爪机构提供驱动力的动力提供装置。

作为上述方案的进一步改进，底盘包括底板、对称设置在底板的相对两侧边上的两个履带式行走机构；三自由度移动框体机构和石灰水箱安装在底板上，两个履带式行走机构驱动底板移动。

进一步地，每个履带式行走机构包括主动轮、和主动轮配对的从动轮、由配对的主动轮和从动轮驱动行走的履带。

再进一步地，每个履带式行走机构还包括若干弹性导轮、与若干弹性导轮相对应的若干摆臂；摆臂的一端固定在底板相应的一侧上，摆臂的另一端安装相应的弹性导轮，弹性导轮支撑履带以调节履带的张力。

优选地，每个履带式行走机构还包括减震弹簧；减震弹簧安装在底板相应的一侧上，位于底板和摆臂之间。

作为上述方案的进一步改进，石灰水箱通过石灰水泵提供石灰水的传输动力。

本发明的适应多种地形的树干涂白机器人，可以实现对树木的便捷式喷涂刷白，平均一棵树用时20秒，极大地提高了涂刷的工作效率，减少了对工作人员的伤害，同时能够对形状各异的树干进行药液喷涂，操作简单、喷涂均匀、灵活性强、效率高，可适用于城市、乡村、园林等不同地形，不同种类树木的防治喷涂。

附图说明

图1为实施例1的树干涂白机器人的立体结构示意图。

图2为图1中树干涂白机器人的另一视角的立体结构示意图。

图3为图1中树干涂白机器人的俯视图。

图4为图1中树干涂白机器人的前视图。

图5为图1中树干涂白机器人的后视图。

图6为图1中树干涂白机器人的侧视图。

图7为图1中树干涂白机器人的底盘的立体结构示意图。

图8为图1中树干涂白机器人的三自由度机械爪机构的立体结构示意图。

图9为实施例2的树干涂白机器人的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的树干涂白机器人用于替代人工对树干涂白，其能适应多种地形，且机器人运行稳定性。

实施例1

请参阅图1及图2，本实施例的树干涂白机器人主要包括底盘1、三自由度机械爪机构2、三自由度移动框体机构3、石灰水箱4、动力提供装置、机械爪24。底盘1驱动树干涂白机器人行走；三自由度移动框体机构3安装在底盘1上，并能相对底盘1旋转；三自由度机械爪机构2安装在三自由度移动框体机构3上，并由三自由度移动框体机构3驱动水平移动和竖直移动；机械爪24安装在三自由度机械爪机构2上，并由三自由度机械爪机构2驱动仰俯、回转、张合；石灰水箱4安装在底盘1上并引出固定在机械爪24上的水管，通过机械爪24实现树干涂白；动力提供装置对整个机器人提供机械运动的动力。

请结合图3、图4、图5、图6，底盘1包括底板11、对称设置在底板11的相对两侧边上的两个履带式行走机构。

底盘1的总体尺寸应和其上端执行机构部分的尺寸相匹配，树干涂白机器人的执行机构可主要由三自由度移动框体3、石灰水箱4、动力提供装置组成。在本实施例中，在确定底盘1总体尺寸时，要求底板11为上端执行机构部分预留长1000mm，宽500mm的工作平台范围。同时为了使机器人上部分能够灵活调整，底板11的长度可以为1350mm，宽度600mm。底板11作为支撑框架，要求较高的强度和刚度，可以采用碳钢板制造。底板11的相对两侧分别设置向下延伸的安装侧板18，如图7所示。

两个履带式行走机构的结构基本对称，每个履带式行走机构包括减震弹簧12、主动轮13、从动轮14、若干弹性导轮15、若干摆臂16、履带17以及用于组装用的若干紧固件。其中，弹性导轮15的数量在本实施例中以四个为例进行举例说明，摆臂16与弹性导轮15一一对应，因此摆臂16在本实施例中的数量也是四个。紧固件可以是螺栓螺母和销钉，只要能起到对部件的安装紧固即可。同一个履带行走机构的部件，如减震弹簧12、主动轮13、从动轮14、若干弹性导轮15、若干摆臂16、履带17等，安装在底板11相应一侧的安装侧板18上。

主动轮13和从动轮14成对出现。主动轮13可以有12个轮齿(具体数量并不局限于12个，可以更多或适当减少)，用于和履带17啮合，传递动力，同时也有导向作用，从动轮14仅起导向作用。主动轮13可采用电机驱动。履带17优选采用橡胶材质，做成橡胶履带，不仅质量轻巧，而且附着性能可观，能够发挥出较大动力。摆臂16的一端固定在相应的安装侧板18上，摆臂16的另一端安装弹性导轮15，弹性导轮15的安装要求为能够相对摆臂16自由旋转。弹性导轮15和摆臂16都位于主动轮13和从动轮14之间，用于调节履带17的张力，辅助实现履带运动控制。减震弹簧12安装在相应的安装侧板18上，位于相应的安装侧板18和摆臂16之间，用于减少履带式行走机构运动时对底板11的震动。

请参阅图8，三自由度机械爪机构2具有3个自由度，在结构上包括安装板21、仰俯关节22、连动组件23。

安装板21可为一铝合金基板，用于将整个三自由度机械爪机构2固定在三自由度移动框体机构3上。安装板21强度高，质量轻。俯仰关节22可主要由减速电机驱动涡轮蜗杆减速箱的方式实现。

在本实施例中，俯仰关节22包括定位块一221、两个旋转臂222、定位块二223。定位块一221固定在安装板21上，两个旋转臂222分别设置在定位块一221的相对两侧上，且旋转臂222转动安装在定位块一221上，因而这对旋转臂222能相对定位块一221旋转，实现仰俯动作，实现三自由度机械爪机构2在第一自由度上的旋转。定位块一221可通过销轴与两个旋转臂222转动连接。定位块二223固定在两个旋转臂222上，因而控制两个旋转臂222同步旋转，且定位块二223随两个旋转臂222一起旋转。每个旋转臂222连接定位块二223的那一端可沿定位块二223的表面延伸，以增加与定位块二223的安装面积，两个旋转臂222和定位块二223还可为一体成型的结构。安装板21可以不设置，而是通过定位块一221将整个三自由度机械爪机构2固定在三自由度移动框体机构3上。

连动组件23包括旋转轴230、连接板231、两个第一杆232、两个第二杆233。旋转轴230的一端穿过定位块二223且转动安装在定位块二223上，旋转轴230的另一端固定在连接板231上。因此，旋转轴230能相对定位块二223旋转，实现三自由度机械爪机构2在第二自由度上的旋转。两个第一杆232的一端对称式转动安装在连接板231上，两个第一杆232的另一端分别转动连接两个第二杆233的一端，两个第二杆233的另一端对称式转动连接在一个机械爪24的相对两侧上。通过连动组件23的第一杆232和第二杆233实现三自由度机械爪机构2在第三自由度上的张合。在本实施例中，两个第一杆232安装在所述安装平面上的两端采用齿轮啮合的方式相互连接，第一杆232的长度大于第二杆233的长度。第一杆232转动连接第二杆233的一端开设安装槽，第二杆233伸入在所述安装槽内，并通过转动连接在所述安装槽的相对两个槽壁上而转动安装在所述安装槽内。

在其他实施例中，旋转轴230和连接板231可以设置为一体成型结构，,还可以舍弃旋转轴230，直接将连接板的一端设置为旋转轴，所述旋转轴穿过定位块二223且转动安装在定位块二223上，因而连接板能相对定位块二223旋转，实现三自由度机械爪机构2在第二自由度上的旋转，连接板的另一端设置为与所述旋转轴共面的安装平面。两个第一杆232的一端对称式转动安装在连接板的安装平面上，另一端分别转动连接两个第二杆233的一端，两个第二杆233的另一端对称式转动连接在机械爪24的相对两侧，通过连动组件23的第一杆232和第二杆233实现三自由度机械爪机构2在第三自由度上的张合。

因此，三自由度机械爪机构2的三自由度分别实现机械手24的仰俯、回转、张合。机械爪24为张合式机械手，具有旋转自由度及张合自由度，其中电机及减速箱，提供机械爪24的旋转自由度；当电机驱动齿轮提供动力进行旋转时，机械爪24的喷涂杆进行张合，以适应不同粗细的树干。整个机械爪24可以采用亚克力作为材料，质量轻，强度高，满足功能需求。

三自由度移动框体机构3包括支撑框架31、二维滚珠丝杠平台32、转动平台33、滑轨34、齿轮齿圈转动副35。转动平台33安装在底盘1上；支撑框架31转动安装在转动平台33上，由转动平台33驱动回转；滑轨34固定在支撑框架31内；二维滚珠丝杠平台32滑动式安装在滑轨34上；三自由度机械爪机构2的安装板21固定在二维滚珠丝杠平台32上，由二维滚珠丝杠平台32驱动水平移动和竖直移动。齿轮齿圈转动副35安装在支撑框架31和转动平台33之间，用于实现支撑框架31相对转动平台33回转。

支撑框架31的整体尺寸可为1200*500*400，高度适中，可以满足主要树干的涂白高度。为减轻重量，支撑框架31可以采用铝合金型材拼接而成，结构稳定。二维滚珠丝杠平台32可由两个单独的滚珠丝杠平台(如水平移动平台321和竖直移动平台322)通过滑块323十字连接在一起，可实现水平、竖直方向两自由度的移动。

竖直移动平台322底部滑动式安装在滑轨34上；滑块323安装在竖直移动平台322上，由竖直移动平台322驱动竖直移动；水平移动平台321通过滑块323和竖直移动平台322异面十字连接，三自由度机械爪机构2的安装板21安装在水平移动平台321上，由水平移动平台321驱动水平移动。

二维滚珠丝杠平台32的水平移动平台321一端接喷涂机械爪24，可使喷涂机械爪24实现水平、竖直方向的移动。二维滚珠丝杠平台32的水平移动平台321的行程为500mm，竖直移动平台322的竖直行程为1200mm，而滑块233的宽度为200mm，故喷涂机械爪24可实现300mm的伸缩量及1000mm高度的涂刷。支撑框架31与二维滚珠丝杠平台32的竖直移动平台322通过螺栓连接，使得二维滚珠丝杠平台32以支撑框架31为基础，可以随支撑框架31移动。

转动平台33的结构主要由转动座转轴331、深沟球轴承332、基座333组成。基座333可通过螺栓固定在底盘1的底板11上，转动座转轴331与支撑框架31连接，三自由度移动框体机构3可实现在底盘1上的相对转动。支撑框架31转动时，需要考虑支撑框架31的动平衡问题，应有足够的支撑力防止支撑框架31倾覆。

综上，位于支撑框架31中的二维滚珠丝杠平台32与机械爪24通过安装板21连接，机械爪24实现水平300mm伸缩、升降1000mm移动，并通过转动平台33实现水平面的转动，通过水平、竖直移动，结合水平回转运动，从而达到三自由度运动目标。

石灰水箱4可为铝合金框架制造的结构框，内部为塑料箱，盛装石灰水，通过导管及压力泵向三自由度机械爪机构2的机械爪24供应石灰水，对树干进行喷涂。也可以将石灰水箱4设置高水位，这样只需通过水管上的阀门控制石灰水的流通。

动力提供装置主要为48V直流供电单元，48V直流供电单元和底板11紧密固定，和石灰水箱4一起放在底盘1的后部，提供配重，防止行走时的倾翻，同时提供泵、电机的回转，支撑框架31的回转、二维滚珠丝杠平台32的上下左右移动和机械手24的俯仰、回转和张合动作的电能。因此，动力提供装置除了48V直流供电单元，还设置驱动两个主动轮13旋转的履带左轮电机和履带右轮电机，驱动俯仰关节22的那对旋转臂222旋转而实现机械爪24仰俯的机械爪仰俯电机，驱动连动组件23的连接板231旋转而实现机械爪回转的机械爪回转电机，驱动连动组件23的那对第一杆232旋转而实现机械爪张合的机械爪张合电机，驱动二维滚珠丝杠平台32的水平移动平台321水平移动的丝杠水平移动电机，驱动二维滚珠丝杠平台32的竖直移动平台322竖直移动的丝杠竖直移动电机，驱动转动平台33的转动座转轴331旋转而实现支撑框架31回转的框架回转电机，驱动石灰水箱4供应石灰水的石灰水泵。所有这些电机和水泵都可以采用人为控制，为了拥有更好的控制效果，在行程上可以设置各种相应的限位件，如限制机械爪24仰俯行程的机械爪仰俯限位件，限制机械爪24回转行程的机械爪回转限位件，限制机械爪24张合行程的机械爪张合限位件，限制水平移动平台321水平移动行程的丝杠水平限位件，限制竖直移动平台322竖直移动行程的丝杠竖直限位件，限制支撑框架31回转行程的框架回转限位件。为了避免机械爪24撞碰树干，可以设置防撞雷达，当机械爪24与树干之间的距离达到预设值时，可报警提示。

一种多地形多自由度树干涂白机器人来源于生活实际，具体针对功能需要，本树干涂白机器人主要由机械爪24、底盘1、三自由度机械爪机构2、三自由度移动框体机构3、石灰水箱4和动力提供装置组成，并通过wifi远程控制，真正实现自动化、智能化树干涂白。可以充分利用履带式行走机构在复杂路面上的便利性，将其应用于树木生长所处的不平坦草地环境，底盘1具有底板高的优势，有效地提高了底盘1的通过性。将树干涂白机器人设置了旋转自由度，可调节涂白的方向，不会因为机器行驶影响喷涂效率，且本喷涂机械爪24采用多自由度，实现了对特殊形状树干防护。

树干涂白机器人可满足不同地形不同形状树木树干的喷涂，也可用于进行树木农药喷洒、树木日常病虫害监控，功能齐全，是环保领域重要的机械装备。

实施例2

请结合图9，实施例2是在实施例1的基础上增设核心控制单元50，代替人脑实现机器人的全自动化智能控制，性能上比实施例1的机器人优化。

核心控制单元50可采用远程控制方式连接远程移动设备518，通过移动端Wifi传输信号，单片机控制整个机器人。根据实施例1的树干涂白机器人，会有多个电机，为了智能化实施例1的树干涂白机器人，对这些电机实行智能化控制，而非人为控制。

树干涂白机器人包括上述实施例1中介绍的机械爪仰俯电机51、机械爪回转电机52、机械爪张合电机53、丝杠水平移动电机54、丝杠竖直移动电机55、框架回转电机56、履带左轮电机57、履带右轮电机58、石灰水泵59，并设置限制机械爪24仰俯行程的机械爪仰俯限位件510，限制机械爪24回转行程的机械爪回转限位件511，限制机械爪24张合行程的机械爪张合限位件512，限制水平移动平台321水平移动行程的丝杠水平限位件513，限制竖直移动平台322竖直移动行程的丝杠竖直限位件514，限制支撑框架31回转行程的框架回转限位件515。

这些电机、水泵、限位件都不是本实施例的重点，都可以在市场上选购得到，本实施例的重点是将图9中的这些电机、水泵、限位件组合到一起，根据本发明的控制逻辑实现本发明的功能。通过机械爪仰俯电机51驱动两个旋转臂旋转实现机械爪24的仰俯动作，并通过机械爪仰俯限位件510限制机械爪24的仰俯行程。通过机械爪回转电机52驱动旋转轴230实现机械爪24的回转动作，并通过机械爪回转限位件511限制机械爪24的回转行程。通过机械爪张合电机53驱动第一杆232转动，从而带动第二杆233实现机械爪24的张合动作，并通过机械爪张合限位件512限制机械爪24的张合行程。通过丝杠水平移动电机54驱动水平移动平台321水平移动实现整个三自由度机械爪机构2的水平移动动作，并通过丝杠水平限位件513限制水平移动平台321的水平移动行程。通过丝杠竖直移动电机55驱动竖直移动平台322竖直移动实现整个三自由度机械爪机构2的竖直移动动作，并通过丝杠竖直限位件514限制竖直移动平台322的竖直移动行程。通过框架回转电机56驱动转动平台33旋转，从而带动支撑框架31旋转，实现整个三自由度机械爪机构2的回转动作，并通过框架回转限位件515限制支撑框架31的回转行程。通过履带左轮电机57、履带右轮电机58分别驱动左右两个主动轮13，实现整个机器人的行走。通过石灰水泵59控制石灰水的流通与截止、流速与流通时间，实现整个机器人的石灰水适量喷涂。

机器人的前方及侧方还可放置摄像头516，通过摄像头516反馈图像对机器人进行相应的操作，同时机器人也装有超声波防撞传感器517，让机器人与树保持安全距离，避免操作不当对机器、对树造成伤害。核心控制单元50通过Wifi传输信号给单片机，单片机控制相应的电机做出动作，响应信号。

树木涂白是绿化养护管理的一项重要内容，涂白对树木越冬起到保护的作用，有利于防除病虫害。目前树木涂白主要是通过园林工人手工涂白方式操作，这需要花费大量的人力、财力和物力。手工涂白工作烦琐、工作效率低、劳动强度较大，一座城市每年树木涂白所要投入的财力是一笔不小的开销。

多地形多自由度树干涂白机器人来源于生活实际，具体针对功能需要，本树干涂白机器人主要由机械爪24、底盘1、三自由度机械爪机构2、三自由度移动框体机构3、石灰水箱4和动力提供装置组成，并通过wifi远程控制，真正实现自动化、智能化树干涂白。

通过核心控制单元50的设计，树木涂白机器人可以实现不同地形不同形状树木树干的全自动涂白操作，它具有以下功能：

1、具有一定的越障能力，在坡地、石子路等多种地形地貌，均能行驶；

2、具有较好的动力性能，能够前进、后退，能够左右转向；

3、具有较强动力和加减速功能，可以自由加减速行驶和停止；

4、具有防撞感知、防倾翻功能，可以避免行驶中的翻车和碰撞；

5、根据喷涂效果，携带的石灰水可以精准控制用量，避免浪费；

6、机械爪24可以放大、缩小，适应不同直径树干；

7、机械爪24可以适当回转，适应少量歪曲树干；

8、机械爪24可以上下可调移动，满足树干涂白高度标准；

9、具有一个石灰水箱4，通过可调节压力的液压泵，将石灰水通过喷涂装置喷射到树干上；

10、具有一个动力提供装置，可以给行走、喷涂、转向提供动力。

本实施例的适应多种地形的树干涂白机器人，可以采用手机监控，实现对树木的自动喷涂刷白，平均一棵树用时20秒，极大地提高了涂刷的工作效率，减少了对工作人员的伤害，同时能够对形状各异的树干进行药液喷涂，操作简单、喷涂均匀、灵活性强、效率高，可适用于城市、乡村、园林等不同地形，不同种类树木的防治喷涂。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：其包括：

底盘(1)，驱动树干涂白机器人行走；

三自由度移动框体机构(3)，其安装在底盘(1)上，并能相对底盘(1)回转；

三自由度机械爪机构(2)，其安装在三自由度移动框体机构(3)上，并由三自由度移动框体机构(3)驱动水平移动和竖直移动；

机械爪(24)，其安装在三自由度机械爪机构(2)上，并由三自由度机械爪机构(2)驱动仰俯、回转、张合；以及

石灰水箱(4)，其安装在底盘(1)上并引出固定在机械爪(24)上的水管，通过机械爪(24)实现树干涂白。

2.如权利要求1所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：三自由度机械爪机构(2)包括：

仰俯关节(22)，包括定位块一(221)、两个旋转臂(222)、定位块二(223)；定位块一(221)固定在三自由度移动框体机构(3)上，两个旋转臂(222)分别设置在定位块一(221)的相对两侧上，且旋转臂(222)转动安装在定位块一(221)上，定位块二(223)固定在两个旋转臂(222)上；以及

连动组件(23)，包括旋转轴(230)、连接板(231)、两个第一杆(232)、两个第二杆(233)；旋转轴(230)的一端转动安装在定位块二(223)上，旋转轴(230)的另一端固定在连接板(231)上，两个第一杆(232)的一端对称式转动安装在连接板(231)上，两个第一杆(232)的另一端分别转动连接两个第二杆(233)的一端，两个第二杆(233)的另一端对称式转动连接在机械爪(24)的相对两侧上。

3.如权利要求1所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：三自由度移动框体机构(3)包括：

转动平台(33)，安装在底盘(1)上；

支撑框架(31)，转动安装在转动平台(33)上，由转动平台(33)驱动回转；

滑轨(34)，固定在支撑框架(31)内；以及

二维滚珠丝杠平台(32)，滑动式安装在滑轨(34)上；三自由度机械爪机构(2)固定在二维滚珠丝杠平台(32)上，由二维滚珠丝杠平台(32)驱动水平移动和竖直移动。

4.如权利要求3所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：二维滚珠丝杠平台(32)包括：

竖直移动平台(322)，底部滑动式安装在滑轨(34)上；

滑块(323)，安装在竖直移动平台(322)上，由竖直移动平台(322)驱动竖直移动；以及

水平移动平台(321)，通过滑块(323)和竖直移动平台(322)异面十字连接，三自由度机械爪机构(2)安装在水平移动平台(321)上，由水平移动平台(321)驱动水平移动。

5.如权利要求1所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：所述树干涂白机器人还包括对底盘(1)、三自由度移动框体机构(3)、三自由度机械爪机构(2)提供驱动力的动力提供装置。

6.如权利要求1所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：底盘(1)包括底板(11)、对称设置在底板(11)的相对两侧边上的两个履带式行走机构；三自由度移动框体机构(3)和石灰水箱(4)安装在底板(11)上，两个履带式行走机构驱动底板(11)移动。

7.如权利要求6所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：每个履带式行走机构包括主动轮(13)、和主动轮(13)配对的从动轮(14)、由配对的主动轮(13)和从动轮(14)驱动行走的履带(17)。

8.如权利要求7所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：每个履带式行走机构还包括若干弹性导轮(15)、与若干弹性导轮(15)相对应的若干摆臂(16)；摆臂(16)的一端固定在底板(11)相应的一侧上，摆臂(16)的另一端安装相应的弹性导轮(15)，弹性导轮(15)支撑履带(17)以调节履带(17)的张力。

9.如权利要求8所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：每个履带式行走机构还包括减震弹簧(12)；减震弹簧(12)安装在底板(11)底板(11)和摆臂(16)之间。

10.如权利要求1所述的适应多种地形的树干涂白机器人，其特征在于：石灰水箱(4)通过石灰水泵提供石灰水的传输动力。