CN112352570A - 一种枝条修剪机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种枝条修剪机器人，包括基座、爬升装置和修剪刀具，基座具有用以朝向树干设置的安装面；爬升装置包括转动安装于基座的爬升轮以及驱动组件，爬升轮用于与树干滚动安装配合，驱动组件驱动连接爬升轮，以具有自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程、以及自上而下沿直线方向滚动的下降行程；修剪刀具突设于基座的外表面，用于在基座被爬升装置带动而向上爬升过程中，修剪树干上的侧枝。枝条修剪机器人在侧枝被修剪完成后枝条修剪机器人直线下降，通过爬升轮沿树干表面直线运动，相对螺旋运动来说缩短了爬行行程且直线运动不产生离心力，从而解决了现有技术中枝条修剪机器人因螺旋下降带来的速度慢下降不稳定的问题。

Description

一种枝条修剪机器人

技术领域

本发明涉及枝条修剪技术领域，特别涉及一种枝条修剪机器人。

背景技术

枝条修剪是林园管理一系列工作的一个相当重要的环节，枝条修剪可以有效控制树的高度，让树冠大小合适，整齐一致，也有可以减弱风害和便于合理密植等作用。我国的林业种植面积广大，对于树的枝条修剪的需求大，但是我国大量采用的枝条修剪方式依旧为落后的人工修剪，这种方式修枝不仅需要大量的劳动力，修剪的效率低下，费时费力，而且还存在着工作人员高空作业的意外风险隐患。枝条修剪机器人是一种可以在树面上进行爬树剪枝作业的智能自动化剪枝设备，能够代替人爬到树上进行剪枝作业，以避免工作人员高空作业所产生的安全隐患。有些地区已经开始采用剪枝机器人进行枝条修剪，但是所运用的爬树修枝方式为单一的螺旋爬升方式，在树干上的爬行速度较慢，特别是在使用电机加速螺旋下降的过程中，会使树产生摇晃，甚至是折断的风险，这些对于提高林业修剪效率和提高林业经济效益均有不利的影响。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种枝条修剪机器人，旨在解决现有技术中所运用的爬树修枝方式为单一的螺旋爬行带来的速度慢和下降不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种枝条修剪机器人，包括：

基座，具有用以朝向树干设置的安装面；

爬升装置，包括转动安装于所述基座的爬升轮、以及驱动组件，所述爬升轮用于与树干滚动安装配合，所述驱动组件驱动连接所述爬升轮，以具有自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程、以及自上而下沿直线方向滚动的下降行程；以及，

修剪刀具，突设于所述基座的外表面，用于在所述基座被所述爬升装置带动而向上爬升过程中，修剪树干上的侧枝。

可选地，所述爬升轮分别沿自身中心轴线及翻转轴线可转动地安装于所述基座；

所述翻转轴线与所述安装面的垂直方向相当。

可选地，所述爬升轮包括分别转动安装于所述基座的直轮与斜轮，所述直轮与所述斜轮的轮面均用于与树干滚动安装配合；

其中，所述直轮的旋转轴线沿水平方向延伸，所述斜轮的旋转轴线与所述直轮的旋转轴线呈交叉设置。

可选地，所述安装面具有用于靠近树干的内端、以及远离树干的外端；

所述斜轮和/或所述直轮相对所述安装面沿内外向可伸缩设置；

所述爬升装置还包括电动推杆，所述电动推杆的滑座固定安装于所述基座上，所述电动推杆的滑杆与所述斜轮和/或所述直轮连接，以驱动所述斜轮和/或所述直轮相对所述安装面沿内外向可伸缩设置。

可选地，所述爬升装置还包括轮毂电机，所述轮彀电机的轮毂面构成所述爬升轮，所述轮毂电机的驱动部构成所述驱动组件。

可选地，所述枝条修剪机器人还包括夹持装置，所述夹持装置用于夹持树干。

可选地，所述夹持装置包括：

至少两个抱臂，两个所述抱臂分设在所述基座沿水平方向上的相对两侧，两个所述抱臂之间限定出供所述树干穿设的夹持区域，两个所述抱臂在相互靠近和相互远离的方向上活动设置，以在所述两个抱臂相互靠近时，共同夹持所述夹持区域内的树干；

至少两个第一万向轮，分设在两个所述抱臂的端部，且两个所述第一万向轮朝向所述夹持区域设置，用以与树干滚动连接；以及，

驱动器，所述驱动器用于驱动两个所述抱臂活动。

可选地，所述抱臂具有相对设置的夹持端、驱动端以及位于所述夹持端、所述驱动端之间的转动部，所述夹持端供对应的所述第一万向轮转动安装，所述驱动端与所述驱动器连接，所述转动部转动安装于所述基座。

可选地，所述夹持装置还包括至少两个第二万向轮，两个所述第二万向轮弹性安装于所述基座上，且所述第二万向轮凸设于所述安装面并朝向所述夹持区域。

可选地，所述修剪刀具为电动链据。

本发明的技术方案中，通过爬升轮与树干滚动安装配合，驱动组件驱动爬升轮使得枝条修剪机器人沿树干自下而上沿螺旋方向滚动爬升，以及沿树干自上而下沿直线方向滚动下降，枝条修剪机器人在沿螺旋方向爬升过程中，修剪刀具在爬升装置的带动下修剪树干上的侧枝，侧枝修剪完成后枝条修剪机器人直线下降，爬升轮沿树干表面直线运动，相对螺旋运动来说缩短了爬行行程且直线运动不产生离心力，从而解决了现有技术中枝条修剪机器人因螺旋下降带来的速度慢下降不稳定的问题

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明提供的枝条修剪机器人的一实施例的正面立体示意图；

图2为本发明提供的枝条修剪机器人的一实施例的背面立体示意图；

图3为图2中基座内侧示意图；

图4为图1中基座内侧示意图；

图5为图1中驱动组件结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

枝条修剪是林园管理一系列工作的一个相当重要的环节，枝条修剪可以有效控制树的高度，让树冠大小合适，整齐一致，也有可以减弱风害和便于合理密植等作用。我国的林业种植面积广大，对于树的枝条修剪的需求大，但是我国大量采用的枝条修剪方式依旧为落后的人工修剪，这种方式修枝不仅需要大量的劳动力，修剪的效率低下，费时费力，而且还存在着工作人员高空作业的意外风险隐患。枝条修剪机器人1000是一种可以在树面上进行爬树剪枝作业的智能自动化剪枝设备，能够代替人爬到树上进行剪枝作业，以避免工作人员高空作业所产生的安全隐患。有些地区已经开始采用剪枝机器人进行枝条修剪，但是所运用的爬树修枝方式为单一的螺旋爬升方式，在树干上的爬行速度较慢，特别是在使用电机加速螺旋下降的过程中，下降速度依旧没有多大的提升，反而由于加速下降产生的较大的离心力，可能会使树产生摇晃，甚至是折断的风险，这些对于提高林业修剪效率和提高林业经济效益均有不利的影响。

鉴于此，本发明提供一种枝条修剪机器人1000，图1至图5为本发明提供的枝条修剪机器人1000一实施例。

请参阅图1至图3，所述枝条修剪机器人1000，其特征在于，包括基座1、爬升装置2和修剪刀具3，基座1具有用以朝向树干设置的安装面111；爬升装置2包括转动安装于所述基座1的爬升轮21、以及驱动组件22，所述爬升轮21用于与树干滚动安装配合，所述驱动组件22驱动连接所述爬升轮21，以具有自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程、以及自上而下沿直线方向滚动的下降行程；以及，修剪刀具3突设于所述基座1的外表面，用于在所述基座1被所述爬升装置2带动而向上爬升过程中，修剪树干上的侧枝。

通过爬升轮21与树干滚动安装配合，驱动组件22驱动爬升轮21使得枝条修剪机器人1000沿树干自下而上沿螺旋方向滚动爬升，以及沿树干自上而下沿直线方向滚动下降，枝条修剪机器人1000在沿螺旋方向爬升过程中，修剪刀具3在爬升装置2的带动下修剪树干上的侧枝，侧枝修剪完成后枝条修剪机器人1000直线下降，爬升轮21沿树干表面直线运动，相对螺旋运动来说缩短了爬行行程且直线运动不产生离心力，从而解决了现有技术中枝条修剪机器人1000因螺旋下降带来的速度慢下降不稳定的问题

在本实施例中，如图1所示，基座1包括相互平行连接的主机板11和背板12，主机板11和背板12之间通过四根连接杆13连接固定，四根连接杆13相互平行设置，且分布在主机板11和背板12的四个边角处，在所述主机板11和所述背板12之间限定出一个安装空间，安装空间的两侧壁分别对应于主机板11的第一面和背板12的第二面，所述第一面的背面为基座1用以朝向树干设置的安装面111。在本实施例中，修剪刀具3设于主机板11的上端。

如图4和图5所示，爬升装置2包括爬升轮21和驱动组件22，在本实施例中，驱动组件22安装在安装空间内，通过爬升装置2转动安装在基座1上，使得爬升轮21具有相对基座1安装面111伸缩的功能，用以与树干表面滚动连接，通过驱动组件22驱动爬升轮21转动，使得爬升轮21具有自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程、以及自上而下沿直线方向滚动的下降行程，从而可以在自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程中带动修剪刀具3修剪树干上的侧枝，待侧枝修剪完成后，驱动组件22驱动爬升轮21转动，使得枝条修剪机器人1000自上而下沿直线方向滚动的下降，从而缩短爬行行程且直线运动不产生离心力，进而解决现有技术中枝条修剪机器人1000因螺旋下降带来的速度慢下降不稳定的问题。当然，在实际应用过程中，若树干靠近底面的下半部分没有侧枝需要修剪，可以通过驱动组件22驱动爬升轮21沿树干做直线运动，从而带动枝条修剪机器人1000在下半部分沿树干做直线爬升运动，从而进一步提高爬行速度。

需要说明的是，此实施例中，枝条修剪机器人1000在沿树干爬行过程中，可以通过爬升轮21与树干之间的摩擦力使得枝条修剪机器人1000与树干之间保持平衡，也可以通过在基座1或者爬升装置2上设置粘黏材质的物质，如胶水，使其与树干之间具有一定的连接保持平衡，但不影响驱动组件22驱动爬升轮21上升或下降。

进一步地，所述爬升轮21分别沿自身中心轴线及翻转轴线可转动地安装于所述基座1；所述翻转轴线与所述安装面111的垂直方向相当。

通过爬升轮21安装在基座1上，并且可沿自身中心轴线转动，可以使得爬升轮21通过沿自身轴线转动进而使得其在树干表面滚动，此时若爬升轮21的自身中心轴线沿水平方向，则爬升轮21沿树干表面做直线运动，若自身中心轴线与水平方向呈角度设置，则爬升轮21与树干之间成角度设置，此时爬升轮21沿自身轴线转动时相对树干做螺旋运动。爬升轮21可沿翻转轴线转动，且翻转轴线与安装面111的垂直方向相当，即可以通过爬升轮21绕翻转轴线旋转时改变中线轴线与水平方向的夹角，可调节爬升轮21沿树干的爬行轨迹，使得爬升轮21既可以沿树干表面做直线运动，也可以沿树干做螺旋运动，通过调整爬行运动方式来缩短爬行时间。

进一步地，所述爬升轮21包括分别转动安装于所述基座1的直轮211与斜轮212，所述直轮211与所述斜轮212的轮面均用于与树干滚动安装配合；其中，所述直轮211的旋转轴线沿水平方向延伸，所述斜轮212的旋转轴线与所述直轮211的旋转轴线呈交叉设置。

通过设置直轮211和斜轮212两种类型的爬升轮21，直轮211的旋转轴线沿水平方向延伸，则直轮211转动时相对树干做直线滚动，带动枝条修剪机器人1000做直线爬升或下降运动；斜轮212的旋转轴线与直轮211的旋转轴线呈交叉设置，则斜轮212与所述树干呈一定角度设置，此时斜轮212旋转运动，则带动枝条修剪机器人1000绕树干做螺旋爬升或下降运动。在具体应用过程中，可在枝条修剪机器人1000爬升时驱动斜轮212转动，进而使得枝条修剪机器人1000螺旋爬升对侧枝进行修剪，在无侧枝的树干段或者下降过程中，通过停止所述斜轮212转动，并通过驱动组件22驱动所述斜轮212离开树干表面，通过驱动组件22驱动直轮211与树干表面滚动连接，进而使得枝条修剪机器人1000做直线爬升或直线下降运动，从而缩短爬行时间，且可避免下降时造成树干晃动严重甚至被折枝。

进一步地，所述安装面111具有用于靠近树干的内端、以及远离树干的外端；所述斜轮212和/或所述直轮211相对所述安装面111沿内外向可伸缩设置；所述爬升装置2还包括电动推杆，所述电动推杆的滑座固定安装于所述基座1上，所述电动推杆的滑杆与所述斜轮212和/或所述直轮211连接，以驱动所述斜轮212和/或所述直轮211相对所述安装面111沿内外向可伸缩设置。

通过设置电动推杆驱动斜轮212或直轮211相对安装面111沿内外可伸缩设置，一方面可以避免爬升过程中通过斜轮212驱动或直轮211驱动，斜轮212和直轮211其中之一不工作时仍与树干接触产生较大摩擦力会磨损轮面，降低了斜轮212或直轮211的使用寿命，另一方面可以使得爬升过程中摩擦力小，爬行更顺畅。

进一步地，所述爬升装置2还包括轮毂电机，所述轮彀电机的轮毂面构成所述爬升轮21，所述轮毂电机的驱动部构成所述驱动组件22。

通过轮毂电机自身具有驱动部的应用特性，则其可以通过自身的驱动部驱动其绕自身轴线方向旋转，其轮面与普通轮面功能相同，轮毂电机可以同时实现爬升轮21的滚动爬行特性，自身又具有驱动功能，简化了结构，安装和使用都很方便，可以为枝条修剪机器人1000减轻重量。

在本实施例中，如图4和图5所示，驱动组件22包括直轮驱动结构221和斜轮驱动结构222，直轮驱动结构221又包括连杆旋转台2211、直轮连杆2212、转轴2213、第一电动推杆2214，连杆旋转台2211固定在所述主机板11的第一面上，连杆旋转台2211上设有第一轴孔；直轮连杆2212包括呈夹角设置的第一杆2215和第二杆2216，本实施例以第一杆2215和第二杆2216相互垂直为例，所述第一杆2215与所述第二杆2216的连接处设有第二轴孔，所述第一杆2215远离所述第二杆2216的端部设有滑动槽；所述转轴2213同时穿过所述第一轴孔和所述第二轴孔并与所述连杆旋转台2211固定，使得所述连杆旋转台2211与所述直轮连杆2212转动连接；第一电动推杆2214设于所述安装空间内，所述第一电动推杆2214的滑座固定在所述背板12的第二面上，所述第一电动推杆2214的滑杆设置在所述滑动槽内；以及，所述直轮211固定在所述第二杆2216远离所述第一杆2215的端部，所述直轮211的轴线与所述主机板11的水平方向平行。此处，直轮211采用轮毂电机。

当需要直轮211工作时，第一电动推杆2214驱动其滑杆伸出，进而推动直轮连杆2212绕第一轴孔旋转，使得直轮211绕第一轴孔旋转至安装面111朝向树干一侧与树干表面接触，此时采用轮毂电机的直轮211开始沿自身轴线转动，从而沿树干表面滚动，做直线爬行运动；当不需要直轮211工作时，轮毂电机停止驱动，此时第一电动推杆2214驱动其滑杆收回，进而带动直轮连杆2212绕第一轴孔旋转并带动直轮211与树干表面分离并旋转至安装空间内。通过第一电动推杆2214的滑杆伸缩运动，推动直轮连杆2212在连杆旋转台2211上旋转，通过第一电动推杆2214的推力转化为压力使轮毂电机压紧树干表面进行驱动，来完成枝条修剪机器人1000在树干上的直线运动。

如图5所示，斜轮驱动结构222包括光轴2221、直线轴承2222、斜轮推杆2223和第二电动推杆2224，所述光轴2221设有四根，四根所述光轴2221分别两两平行设置在所述安装空间内且平均分设在所述主机板11的两侧，四根所述光轴2221的两端分别固定在所述主机板11的和所述背板12上，四根光轴2221之间的主机板11上开设有开口112；所述直线轴承2222设有四个，四个所述直线轴承2222分别套设在四根所述光轴2221上；所述斜轮推杆2223设有两根，两根所述斜轮推杆2223沿所述主机板11的上下方向平行，两根所述斜轮推杆2223的两端分别与对应的所述直线轴承2222固定连接；所述斜轮212设在两根所述斜轮推杆2223之间，所述斜轮212的两端分别与两个所述斜轮推杆2223固定，所述斜轮212的轴线与水平方向呈夹角设置；以及，所述第二电动推杆2224的滑座固定在所述背板12上，所述第二电动推杆2224的滑杆端部与两根所述斜轮推杆2223其中之一固定，以驱动所述斜轮212自所述安装空间内进出所述开口112。此处，斜轮212也采用轮毂电机。

当需要斜轮212工作时，第二电动推杆2224驱动其滑杆伸出，进而推动斜轮推杆2223沿光轴2221做直线滑动，使得斜轮212随斜轮推杆2223滑动自安装空间至开口112外与树干表面接触，此时采用轮毂电机的斜轮212开始沿自身轴线转动，从而沿树干表面滚动，做螺旋爬升运动；当不需要斜轮212工作时，轮毂电机停止驱动，此时第二电动推杆2224驱动其滑杆收回，进而带动斜轮推杆2223沿光轴2221滑动带动斜轮212滑动至安装空间内。通过第二电动推杆2224的滑杆伸缩运动，使得斜轮212在安装空间内外滑动，斜轮212通过主机板11上的开口112压紧树面，通过自身轮毂电机驱动来完成枝条修剪机器人1000在树干上的螺旋爬升运动。

进一步地，所述枝条修剪机器人1000还包括夹持装置4，所述夹持装置4用于夹持树干。

通过夹持装置夹持树干，可以防止枝条修剪机器人1000爬行或者修剪侧枝过程中掉落，夹持装置4可以提高枝条修剪机器人1000的稳定性。

进一步地，所述夹持装置4包括至少两个抱臂41、至少两个第一万向轮42及驱动器43，两个所述抱臂41分设在所述基座1沿水平方向上的相对两侧，两个所述抱臂41之间限定出供所述树干穿设的夹持区域，两个所述抱臂41在相互靠近和相互远离的方向上活动设置，以在所述两个抱臂41相互靠近时，共同夹持所述夹持区域内的树干；至少两个第一万向轮42分设在两个所述抱臂41的端部，且两个所述第一万向轮42朝向所述夹持区域设置，用以与树干滚动连接；以及，所述驱动器43用于驱动两个所述抱臂41活动。

通过设置沿水平方向上相对两侧相互靠近和远离的抱臂41，且在抱臂41的端部设置第一万向轮42，每个抱臂41的端部均对应设置第一万向轮42，抱臂41至少设有两个，分布在基座1的两端，可以通过相互靠近的抱臂41将树干夹紧，然后通过第一万向轮42与树干表面之间的摩擦力，以及爬升轮21对树干表面施加的压力所产生的摩擦力来克服枝条修剪机器人1000的重力来保持在树干上的平衡；同时，通过设置第一万向轮42，还可以在爬行轮运动的过程中带动第一万向轮42随爬行轮的运动角度做直线运动或者螺旋运动。

进一步地，所述抱臂41具有相对设置的夹持端411、驱动端412以及位于所述夹持端411、所述驱动端412之间的转动部413，所述夹持端411供对应的所述第一万向轮42转动安装，所述驱动端412与所述驱动器43连接，所述转动部413转动安装于所述基座1。

如图1和图2所示，本实施例中，共设有四个抱臂41，在基座1的两侧分别设置两个抱臂41，每侧的两抱臂41相互平行设置，驱动器43包括第三电动推杆431、第四电动推杆432、卡箍433、抱臂推杆434和推杆连接件435，第三电动推杆431与第四电动推杆432的驱动方向相反，分别朝向所述主机板11的两侧面；所述卡箍433一端分别与所述第三电动推杆431和所述第四电动推杆432的滑座连接固定，所述卡箍433另一端固定在所述背板12远离所述安装空间一侧；所述抱臂推杆434设有两个，两个所述抱臂推杆434分设置在所述主机板11的两侧，所述驱动端412上设有滑槽，所述抱臂推杆434的两端设有与所述滑槽相适配的轴段，所述轴段设在基座1侧面上下两个所述抱臂41的滑槽内；以及，所述推杆连接件435设有两个，其中一个推杆连接件435的一端与所述第三电动推杆431的滑杆端部固定连接，另一端与所述抱臂推杆434固定连接，另一个推杆连接件435的一端与所述第四电动推杆432的滑杆端部固定连接，另一端与另一个所述抱臂推杆434固定连接。

通过第三电动推杆431与第四电动推杆432的伸缩运动以及其产生的推力转化为抱臂41在其对应转动部413的旋转运动，以使得第一万向轮42对树干表面产生压力，进而产生摩擦力与所述枝条修剪机器人1000的重量达到平衡，使得夹持装置4能够夹持树干。

此处抱臂41的转动部413是通过在抱臂41上设置旋转孔，与设置在主机板11上的抱臂41旋转台上的旋转孔转动连接配合实现的。

进一步地，所述夹持装置4还包括至少两个第二万向轮44，两个所述第二万向轮44弹性安装于所述基座1上，且所述第二万向轮44凸设于所述安装面111并朝向所述夹持区域。

如图1所示，在本实施例中，第二万向轮44采用的是弹簧万向轮，分别设于主机板11的两侧，通过在所述安装空间内的主机板11第一面上固定万向轮台，所述万向轮台与所述主机板11之间限定出活动空间，并在主机板11对应位置设置通孔113，弹簧万向轮固定在所述万向轮台上，所述弹簧万向轮一端位于所述活动空间内，另一端自所述通孔113延伸至所述安装空间外，弹簧万向轮具有弹性可伸缩的特性。

利用弹簧万向轮的可伸缩特性，使得第二万向轮44与树干之间的压力具有自适应性，通过第二万向轮44的自适应性配合所述第一万向轮42与树干表面之间的压力，可以进一步保障夹持装置4能够夹持树干，并配合直轮211或斜轮212做爬升运动。

进一步地，所述修剪刀具3为电动链据31。

如图1或图2所示，电动链据31上安装有电机32，通过电机32驱动电动链据31旋转完成枝条修剪机器人1000在树干上螺旋上升过程中，对树干侧枝进行修剪的工作。其中，电动链据31上安装的电机32采用的是纯铜直流电机。

在实际操作过程中，所述枝条修剪机器人1000的使用方法为：将枝条修剪机器人1000的各个抱臂41张开安放在树干上后，启动夹持装置4上的第三电动推杆431和第四电动推杆432驱动各个所述抱臂41绕其上的所述转动部413旋转，使得所述抱臂41上相应的万向轮和所述弹簧万向轮作用将所述树干夹紧；然后启动第二电动推杆2224，推动所述斜轮推杆2223沿所述光轴2221移动，进而驱动所述斜轮212自所述安装空间穿过所述主机板11上的开口112作用在所述树干的表面，通过与水平方向呈夹角设置的斜轮212自转驱动所述第一万向轮42和所述第二万向轮44与所述斜轮212具有相同的螺旋角，并沿所述树干螺旋爬升；在所述枝条修剪机器人1000在沿所述树干螺旋爬升过程中，启动电动链据31的电机32，驱动所述电动链据31修剪所述树干上的侧枝；在所述枝条修剪机器人1000上升到目标修剪位置后，退回所述第二电动推杆2224并停止所述斜轮212的驱动，进而使得所述斜轮212自所述开口112外至所述安装空间内，启动所述第一电动推杆2214，使得所述直轮连杆2212绕所述转轴2213旋转，进而所述直轮连杆2212带动所述直轮211顶在所述树干表面，启动所述直轮211自转，进而带动所述第一万向轮42和所述第二万向轮44沿所述树干表面直线下降。其中，所述枝条修剪机器人1000在爬树过程中，若所述树干下方没有侧枝，则所述枝条修剪机器人1000可以先启动所述直轮驱动结构221使得所述枝条修剪机器人1000快速到达目标高度，然后再启动所述斜轮驱动结构222，使得所述枝条修剪机器人绕所述树干螺旋上升，并启动所述修剪装置对所述侧枝进行修剪。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种枝条修剪机器人，其特征在于，包括：

基座，具有用以朝向树干设置的安装面；

爬升装置，包括转动安装于所述基座的爬升轮、以及驱动组件，所述爬升轮用于与树干滚动安装配合，所述驱动组件驱动连接所述爬升轮，以具有自下而上沿螺旋方向滚动的爬升行程、以及自上而下沿直线方向滚动的下降行程；以及，

修剪刀具，突设于所述基座的外表面，用于在所述基座被所述爬升装置带动而向上爬升过程中，修剪树干上的侧枝。

2.如权利要求1所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述爬升轮分别沿自身中心轴线及翻转轴线可转动地安装于所述基座；

所述翻转轴线与所述安装面的垂直方向相当。

3.如权利要求1所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述爬升轮包括分别转动安装于所述基座的直轮与斜轮，所述直轮与所述斜轮的轮面均用于与树干滚动安装配合；

其中，所述直轮的旋转轴线沿水平方向延伸，所述斜轮的旋转轴线与所述直轮的旋转轴线呈交叉设置。

4.如权利要求3所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述安装面具有用于靠近树干的内端、以及远离树干的外端；

所述斜轮和/或所述直轮相对所述安装面沿内外向可伸缩设置；

所述爬升装置还包括电动推杆，所述电动推杆的滑座固定安装于所述基座上，所述电动推杆的滑杆与所述斜轮和/或所述直轮连接，以驱动所述斜轮和/或所述直轮相对所述安装面沿内外向可伸缩设置。

5.如权利要求1-4任意一项所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述爬升装置还包括轮毂电机，所述轮彀电机的轮毂面构成所述爬升轮，所述轮毂电机的驱动部构成所述驱动组件。

6.如权利要求1所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述枝条修剪机器人还包括夹持装置，所述夹持装置用于夹持树干。

7.如权利要求6所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述夹持装置包括：

至少两个抱臂，两个所述抱臂分设在所述基座沿水平方向上的相对两侧，两个所述抱臂之间限定出供所述树干穿设的夹持区域，两个所述抱臂在相互靠近和相互远离的方向上活动设置，以在所述两个抱臂相互靠近时，共同夹持所述夹持区域内的树干；

至少两个第一万向轮，分设在两个所述抱臂的端部，且两个所述第一万向轮朝向所述夹持区域设置，用以与树干滚动连接；以及，

驱动器，所述驱动器用于驱动两个所述抱臂活动。

8.如权利要求7所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述抱臂具有相对设置的夹持端、驱动端以及位于所述夹持端、所述驱动端之间的转动部，所述夹持端供对应的所述第一万向轮转动安装，所述驱动端与所述驱动器连接，所述转动部转动安装于所述基座。

9.如权利要求6所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述夹持装置还包括至少两个第二万向轮，两个所述第二万向轮弹性安装于所述基座上，且所述第二万向轮凸设于所述安装面并朝向所述夹持区域。

10.如权利要求1所述的枝条修剪机器人，其特征在于，所述修剪刀具为电动链据。

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