CN113148858A - 一种竹子采伐运输装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种竹子采伐运输装置及方法，所述竹子采伐运输装置包括：缆绳，一端固定于山脚，另一端固定于竹林上侧；牵引安全钳及采伐平台，所述牵引安全钳活动设置于所述缆绳上，且所述牵引安全钳牵引所述采伐平台朝竹林或山脚移动；电动滑轮钩，活动设置于所述缆绳上，用于将竹林中的竹子运输至山脚。本发明的技术方案是通过将缆绳的两端分别固定于山脚和竹林上侧，缆绳上活动设置牵引安全钳及电动滑轮钩，先遥控牵引安全钳移动至竹林上侧，牵引安全钳牵引采伐平台朝竹林或山脚移动，并依靠采伐平台对竹子进行采伐，采伐后的竹子依靠电动滑轮钩运送至山脚，所述竹子采伐运输装置操作简单方便，效率较高。

Description

一种竹子采伐运输装置及方法

技术领域

本发明涉及竹子采伐领域，特别是涉及一种竹子采伐运输装置及方法。

背景技术

竹子是我国一种重要的绿色环保可再生的自然资源，用量巨大，产业链丰富，具有重要的经济价值和景观价值。竹子通常3-5年便可成材，需要每年进行批量砍伐。天然的竹林占竹子资源中的绝大部分，它们当中有很多都是生长在陡峭崎岖的山坡上，坡度较大，而且密集丛生，竹子和竹子之间的间隙很小。

现有的竹子通常依靠人力手工砍伐，并使用人力或者畜力进行搬运，但是依靠人力工作强度大，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种竹子采伐运输装置，所述竹子采伐运输装置具有效率较高、操作简单方便等特点，具有较好的适用性。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种竹子采伐运输装置，包括：缆绳，一端固定于山脚，另一端固定于竹林上侧；牵引安全钳及采伐平台，所述牵引安全钳活动设置于所述缆绳上，且所述牵引安全钳牵引所述采伐平台朝竹林或山脚移动；电动滑轮钩，活动设置于所述缆绳上，用于将竹林中的竹子运输至山脚。

优选地，所述牵引安全钳包括第一支架、主动轮、钳体，所述主动轮及所述钳体均设置于所述第一支架上，且所述主动轮和所述钳体间隔设置，所述缆绳从所述主动轮和所述钳体之间穿过。

优选地，所述牵引安全钳还包括均设置于所述第一支架上的第一驱动装置及第二驱动装置，所述第一驱动装置的输出端与所述主动轮连接，并带动所述主动轮沿所述缆绳滚动设置；所述第二驱动装置一端与所述钳体连接，用于带动所述钳体沿朝向或远离所述缆绳方向运动。

优选地，所述电动滑轮钩包括第二支架、驱动件、第一滑轮及吊装件，所述驱动件及所述第一滑轮均设置于所述第二支架上，所述第一滑轮与所述驱动件的输出轴固接，所述第一滑轮径向表面与所述缆绳接触设置，所述驱动件带着所述第一滑轮沿所述缆绳的长度方向滚动，所述吊装件设置于所述第二支架的底部。

优选地，所述采伐平台为采伐机器人，所述采伐机器人包括机身、机械臂、机械手和钢缆，所述机械臂的一端与所述机身转动连接，所述机械手设置于所述机械臂远离所述机身的端部上，所述钢缆一端与所述机身连接，另一端与所述牵引安全钳连接。

优选地，所述采伐机器人还包括多个行走机构，各所述行走机构对称设置于所述机身的两侧；所述采伐机器人还包括设置于所述机身内的平衡机构，所述平衡机构包括位姿传感器及电液比例伺服机构，所述位姿传感器持续采集所述机身的位姿状态，所述电液比例伺服机构调整所述行走机构的状态以保证所述机身的平衡。

优选地，所述竹子采伐机器人还包括卷扬机及挂钩，所述卷扬机固定设置于所述机身上，所述钢缆一端与所述卷扬机连接，另一端与所述挂钩固定连接，所述挂钩与所述牵引安全钳固定连接。

优选地，所述机械手为砍伐及除枝机械手，所述砍伐及除枝机械手包括安装架、砍伐除枝组件及轮体，所述安装架可合拢于竹子的外表面上；所述砍伐除枝组件安装于所述安装架上，用于砍断所述竹子的根部，以及去除所述竹子的枝杈；所述轮体转动设置于所述安装架上，其径向与所述安装架的宽度方向呈夹角设置，与所述砍伐除枝组件呈间隔设置，且与所述竹子相贴合。

优选地，所述机械手为采集机械手，所述采集机械手包括第一连接件、两个采集件、打捆机及打捆带，两个所述采集件转动设置于所述第一连接件上，所述打捆机设置于所述第一连接件上，且位于两个所述采集件之间，所述打捆带一端固定于所述打捆机内，所述打捆机驱动所述打捆带另一端沿两个所述采集件内侧移动一周，再固定于所述打捆机内。

一种竹子采伐方法，利用所述的竹子采伐运输装置进行采伐，所述竹子采伐方法包括以下步骤：

第一步：将缆绳的两端分别固定于山脚和竹林上侧，电动滑轮钩和牵引安全钳均滑动设置于所述缆绳上；

第二步：遥控所述牵引安全钳移动至工作区域上空并固定，所述牵引安全钳牵引所述采伐平台至工作区域；

第三步：依靠所述采伐平台截断竹根，去除竹枝，打捆竹枝，并将竹子和打捆后的竹枝通过所述电动滑轮钩运送至山脚；

第四步：所述牵引安全钳牵引所述采伐平台至山脚，最后遥控所述牵引安全钳移动至山脚。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的一种竹子采伐运输装置，通过将缆绳的两端分别固定于山脚和竹林上侧，缆绳上活动设置牵引安全钳及电动滑轮钩，牵引安全钳和电动滑轮钩均可以实现远程操控。具体实施时，可以先遥控牵引安全钳至采伐处并固定，牵引安全钳牵引采伐平台至采伐处，并依靠采伐平台对竹子进行采伐，再将电动滑轮钩远程遥控至采伐处，采伐后的竹子及竹枝通过电动滑轮钩运送至山脚，所述竹子采伐运输装置均可以实现远程操控，操作简单方便，且效率较高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的竹子采伐运输装置与竹林的示意图。

图2为本发明实施例提供的牵引安全钳的主视图。

图3为本发明实施例提供的牵引安全钳的剖视图。

图4为本发明实施例提供的电动滑轮钩的主视图。

图5为本发明实施例提供的电动滑轮钩的剖视图。

图6为本发明实施例提供的采伐平台的示意图。

图7为本发明实施例提供的砍伐除枝机械手的主视图。

图8为本发明实施例提供的砍伐除枝机械手的俯视图。

图9为本发明实施例提供的砍伐除枝机械手的收拢图。

图10为本发明实施例提供的采集机械手的主视图。

图11为本发明实施例提供的采集机械手的俯视图。

图12为本发明实施例提供的采集机械手的收拢图。

1、缆绳；2、牵引安全钳；21、第一支架；22、主动轮；23、钳体；24、第一驱动装置；25、第二驱动装置；3、电动滑轮钩；31、第二支架；32、驱动件；33、第一滑轮；34、吊装件；4、采伐平台；41、机身；42、机械臂；43、机械手；431、安装架；432、砍伐除枝组件；433、轮体；434、第一连接件；435、采集件；436、打捆机；437、打捆带；44、钢缆；45、行走机构；46、挂钩。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

请参阅图1，本发明实施例中提供了一种竹子采伐运输装置，包括：缆绳1、牵引安全钳2、采伐平台4及电动滑轮钩3。所述缆绳1一端固定于山脚，另一端固定于竹林上侧；所述牵引安全钳2活动设置于所述缆绳1上，且所述牵引安全钳2牵引所述采伐平台4朝竹林或山脚移动；所述电动滑轮钩3活动设置于所述缆绳1上，用于将竹林中的竹子运输至山脚。

在上述实施例中，通过将缆绳1的两端分别固定于山脚和竹林上侧，缆绳1上活动设置牵引安全钳2及电动滑轮钩3，牵引安全钳2和电动滑轮钩3均可以实现远程操控。具体实施时，可以先遥控牵引安全钳2至采伐处并固定，牵引安全钳2牵引采伐平台4至采伐处，并依靠采伐平台4对竹子进行采伐，再将电动滑轮钩3远程遥控至采伐处，采伐后的竹子及竹枝通过电动滑轮钩3运送至山脚，所述竹子采伐运输装置均可以实现远程操控，操作简单方便，且效率较高。

在优选地实施例中，可以在山脚以及竹林上侧各自建立一个固定架，所述固定架可以将所述缆绳1的一端固定连接。当然，在竹林上侧也可以不建立所述固定架，而将缆绳1的一端固定于一个或多个粗壮的竹子上。或者，也可以设置一个固定环和多个固定绳索，所述固定绳索的一端与一个竹子固定，另一端均与固定环固定，且所述缆绳1的一端也固定在固定环上，此时可以借助更多竹子使得所述缆绳1的安装更加稳定。

请参阅图2-3，所述第一支架21呈长条状，且所述第一支架21上贯穿设有一个安装槽。

在优选地实施例中，所述第一支架21可以包括上支架和下支架，所述牵引安全钳2还可以包括一个铰链，所述铰链可以分别与所述上支架和所述下支架的一侧端连接，以使所述所述上支架和所述下支架可以所述铰链为圆心进行转动。所述牵引安全钳2还包括一个锁紧装置，所述锁紧装置可以分别与所述上支架和所述下支架的另一侧端连接。所述安装槽可以位于所述铰链和所述锁紧装置之间。所述锁紧装置可以将所述上支架和所述下支架锁紧固定，以使所述上支架和所述下支架之间不可转动。

当然，在其他实施例中，所述上支架和所述下支架之间的连接方式并不局限于上述情况，例如，所述上支架的一端可以设有转轴，所述下支架的一端可以设有转轴孔，所述转轴可以转动设置于所述转轴孔中，以使所述上支架与所述下支架转动连接；所述锁紧装置可以为一个卡扣件，或者所述上支架上设有卡接部，所述下支架上设有卡接槽，所述卡接部可以卡设于所述卡接槽中。

在优选地实施例中，所述牵引安全钳2包括固定轴及所述主动轮22，所述固定轴的两端分别与所述安装槽的两个侧壁固定连接，且设置于所述上支架上。所述主动轮22为胶轮，且中间部位可以设有通孔，所述固定轴穿过所述通孔，所述主动轮22转动设置于所述固定轴上，并位于所述安装槽中，即所述主动轮22也设置于所述上支架上。所述牵引安全钳2还包括第一驱动装置24，更为具体的，所述第一驱动装置24可以为驱动电机。所述第一驱动装置24的输出端与所述主动轮22固定连接，即所述第一驱动装置24可以带动所述主动轮22以所述固定轴为圆心进行转动。所述第一驱动装置24可以固定设置于所述上支架上。

在优选地实施例中，所述牵引安全钳2还包括钳体23，所述钳体23位于所述安装槽中，且设置于所述下支架上。所述钳体23包括连接设置的第一钳体及第二钳体，所述第一钳体与所述主动轮22配合设置。所述下支架的两个侧壁上对称设有滑槽，所述第二钳体的两端一一对应穿设于两个所述滑槽内。且所述第二钳体的外侧面与所述滑槽的内侧面可以抵接设置。所述滑槽沿远离所述主动轮22的方向延伸设置，也就是说，所述滑槽可以限制所述钳体23只能沿靠近或远离所述主动轮22的方向运动。由于所述滑槽的存在，所述钳体23的运动精准无误，使得所述牵引安全钳2整体的运行更加稳定有效。

更为优选地，所述钳体23还包括胶皮，所述胶皮设置于所述第一钳体靠近所述主动轮22的侧面上。所述缆绳1穿设于所述胶皮和所述主动轮22之间。主动轮22可以沿所述缆绳1滚动设置。为了所述缆绳1能更稳定的穿设于所述主动轮22和所述胶皮之间，所述主动轮22的环形侧面、所述胶皮靠近所述主动轮22的侧面上均设有凹槽，两个所述凹槽均与所述缆绳1配合设置。且所述胶皮和所述主动轮22均由胶质材料制成，胶质材料质地较软，具有一定的弹性，并且具有较好的耐磨性，使用时所述胶皮和所述主动轮22的磨损会较小，加长了牵引安全钳2的使用寿命。

当然，在其他实施例中，所述主动轮22及所述胶皮的材质并不局限于上述情况，也可以为耐磨的其余材料，例如金属等。

在具体实施时，可以先将所述锁紧装置打开，所述上支架和所述下支架可以所述铰链为圆心进行转动，由于所述主动轮22设置于所述上支架上，所述钳体23设置于所述下支架上，所述主动轮22与所述钳体23之间的距离也增大，此时可以移动所述牵引安全钳2，以使所述缆绳1穿过所述安装槽，接着转动所述上支架或下支架，直至恢复成原始位置，且此时所述缆绳1刚好位于所述钳体23与所述主动轮22之间，最后关闭所述锁紧装置，以使所述上支架和所述下支架无法转动。另外，需要将所述牵引安全钳2取下时，可以打开所述锁紧装置，直接向所述牵引安全钳2取下。所述牵引安全钳2需要从所述缆绳1上取下或安装的方式简单省力，操作方便。

在优选地实施例中，所述牵引安全钳2还包括设置于所述下支架上的第二驱动装置25，所述第二驱动装置25可以包括电机及连杆，所述电机可以设置于所述第一支架21上。所述连杆设置于所述安装槽内。且所述连杆包括两个杆体，所述牵引安全钳2还可以包括一个铰链，所述铰链分别与两个所述杆体的一端连接，以使两个所述杆体转动连接。且其中一个所述杆体的一端与所述钳体23连接，另一个所述杆体的一端与所述电机的输出端连接。所述电机可以带动所述连杆转动，所述连杆可以带动所述钳体23沿远离或朝向所述主动轮22的方向移动。

当然，在其他实施例中，两个所述杆体之间的连接方式并不局限于上述情况，例如，其中一个所述杆体的一端设有转轴，另一个所述杆体的一端设有转轴孔，所述转轴可以转动设置于所述转轴孔中，两个所述杆体即可实现转动连接；或者，所述牵引安全钳2也可以不设置所述连杆，可以设置一个偏心轮，所述偏心轮与所述电机和所述钳体23固定连接，所述电机带动所述偏心轮转动，所述偏心轮带动所述钳体23沿远离或朝向所述主动轮22的方向运动。

更为优选地，所述第二驱动装置25还可以包括一个减速器，所述减速器和所述电机可以是一体化的元件。所述减速器可以在降低所述电机的转速的同时获得较大的扭矩。

在优选地实施例中，所述牵引安全钳2还包括一个传感器和一个控制器，所述传感器可以接收外部信息，并反馈给所述控制器，所述控制器控制所述第一驱动装置24和所述第二驱动装置25的工作。所述牵引安全钳2还包括一个电源模块，所述电源模块可以与所述传感器和所述控制器电连接，也可以与所述第一驱动装置24和所述第二驱动装置25电连接，实现供电的效果。所述牵引安全钳2可以由终端实现远距离操控，且自带电源模块，可以进行长时间的工作，操作简单方便，实用性较好。

在优选地实施例中，所述牵引安全钳2还包括一个吊钩，所述吊钩固定设置于所述第一支架21的一端上，挂钩46可以与所述吊钩连接。

请参阅图4-5，所述电动滑轮钩3包括第二支架31、驱动件32、第一滑轮33、吊装件34、固定轴、第二滑轮、锁紧件、调节件、铰接件、控制器、传感器以及电源模块。

所述驱动件32设置于所述第二支架31上；所述第一滑轮33安装于所述第二支架31内，与所述驱动件32的输出轴固接，沿其径向表面与缆绳1接触设置；吊装件34，设置于所述第二支架31的底部，其中，所述吊装件34将竹子拾取吊装，所述驱动件32带着所述第一滑轮33沿所述缆绳1的长度方向滚动。

所述驱动件32可以为驱动电机，所述第一滑轮33由橡胶材质制成，质地较软，具有较好的弹性，使得所述第一滑轮33表面与所述缆绳1能更充分的接触，并且具有较好的耐磨性，延长了所述第一滑轮33的使用寿命，当然，在其他实施例中，所述第一滑轮33的材质并不局限于上述情况，也可以为耐磨的其余材料，例如金属等。

可以理解的是，砍伐完成后，散落于地面上的竹子，通过人力或者通过所述采伐平台4将竹子主杆部分固定于所述吊装件34上，由所述驱动件32驱动所述第一滑轮33，使得所述第一滑轮33沿所述缆绳1的长度方向滚动，带着整个所述电动滑轮钩3沿所述缆绳1运动至山脚，所述电动滑轮钩3能够实现从拾取到放置竹子至预设位置上的连续作业，并代替人力或畜力，较为方便且效率较高，由驱动件32带动所述第一滑轮33运动，降低作业强度，由于所述第二支架31与地面有间距，有效避免竹子与地面直接接触，大大降低了竹子与地面上突起物相碰撞的概率，使得运输更加稳定且可靠，还能够有效避免竹子被损坏，较好的保证竹子的使用价值。

需要说明的是，所述吊装件34在本实施例中，优选为吊钩，所述吊钩设置于所述第二支架31下端部上，如图1所示，所述吊钩具有呈圆弧型的部分，使得所述竹子外表面与所述吊钩更好的贴合，吊钩不仅能方便的勾住竹子主干部分，同时使得竹子能较稳定的设置于所述吊钩上。

另外，所述固定轴与所述第一滑轮33转动连接，所述固定轴两端部均穿设固定于所述第二支架31内，可以理解的，所述第一滑轮33通过所述固定轴转动设置于所述第二支架31上，设置所述固定轴，使得所述第一滑轮33能够稳定的安装于所述第二支架31上，从而使得所述第一滑轮33被驱动时，能够稳定的在所述缆绳1上进行滚动，较好的保证竹子吊装的稳定性。

另外，所述电动滑轮钩3还包括安装于所述第二支架31内的第二滑轮，所述第二滑轮与所述缆绳1远离所述第二滑轮的一侧相抵接，可以理解的，所述第二滑轮的设计材质可以参照所述第一滑轮33，所述第一滑轮33在所述驱动件32驱动下沿所述缆绳1进行滚动，所述第一滑轮33滚动时，带着所述电动滑轮钩3沿所述缆绳1进行运动，此时，所述第二滑轮在缆绳1摩擦力的作用下进行转动，设置所述第二滑轮，能够有效防止所述缆绳1从所述第一滑轮33中脱开，使得所述缆绳1稳定的设置在所述第一滑轮33与所述第二滑轮之间。

其中，所述第一滑轮33与所述第二滑轮外表面均形成有凹槽，所述缆绳1穿设于两个所述凹槽之间，所述凹槽呈环形分别形成于所述第一滑轮33和所述第二滑轮的表面，将缆绳1穿设于两个所述凹槽内，所述凹槽对所述缆绳1具有限位作用，有效避免因缆绳1脱开而导致所述第一滑轮33以及所述第二滑轮难以在缆绳1上滚动的情况，如图2所示，所述凹槽的截面呈圆弧型，与所述缆绳1的截面形状相适配，在其他实施例中，所述凹槽的形状可以根据缆绳1的截面形状进行调整。

其中，所述第二支架31包括第一支架体及第二支架体，所述第一滑轮33安装于所述第一支架体内，所述第二滑轮安装于所述第二支架体内，所述电动滑轮钩3还包括锁紧件，所述锁紧件一侧设置于所述第一支架体上，另一侧设置于所述第二支架体上，所述铰接件设置与所述第二支架31远离所述锁紧件一侧，所述第一支架体通过所述铰接件与所述第二支架体转动连接。

可以理解的是，所述铰接件可以为铰链，所述第二支架体和所述第一支架体可以所述铰接件为圆心进行转动，在其他实施例中，所述铰接件也可以为转轴和转轴孔，用于使得所述第二支架体与所述第一支架体的转动连接；所述锁紧件可以包括在所述第一支架体上设置卡接部，以及在所述第二支架体上设置与所述卡接部卡接配合的卡槽，所述锁紧件可以将所述第一支架体以及所述第二支架体锁紧，使得所述第一支架体与所述第二支架体之间不能进行相对转动，在其他实施例中，所述锁紧件也可以设置成其他形式，例如，通过螺栓件可拆卸连接。

当把所述锁紧件打开后，使得所述第一支架体可绕着所述铰接件沿远离所述第二支架体的方向进行转动，此时，可以方便地将所述缆绳1穿设于所述第一支架体和第二支架体之间，缆绳1穿设完成后，将所述第一支架体复位，并通过锁紧件将所述第一支架体与所述第二支架体锁紧，即将所述电动滑轮钩3设置于所述缆绳1上，当需要将所述电动滑轮钩3从缆绳1上取下，可以打开所述锁紧件，使得所述电动滑轮钩3与所述缆绳1脱开，设置所述锁紧件以及所述铰接件方便安装或取下所述电动滑轮钩3，操作简单省力。

另外，所述调节件与所述第二滑轮转动连接，所述第二支架体沿其侧壁厚度方向贯穿形成有两个滑槽，两个所述滑槽一一对应位于所述第二滑轮的两侧，所述调节件两端部一一对应滑动设置于两个所述滑槽内。

在本实施例中，所述调节件可以为螺栓，外力转动所述螺栓，使得所述螺栓在滑槽内的位置改变，所述调节件转动穿过所述第二滑轮，使得所述第二滑轮可以随所述螺栓位置的变化而变化，从而使得所述第二滑轮可沿靠近或远离所述第一滑轮33的方向调节，所述调节件可以设为一个，优选为两个，各所述调节件其中一端部一一对应滑动设置于各所述滑槽内，设置两个所述调节件可以均分所述第二滑轮对所述调节件的作用力，不仅可以防止所述调节件断裂等情况发生，延长所述电动滑轮钩3的使用寿命，还使得所述第二滑轮安装的更加稳固，设置所述调节件以及所述滑槽，可以适配不同截面大小的缆绳1，能够扩增所述电动滑轮钩3的应用范围。

另外，所述控制器及所述传感器均设置于所述第二支架31上，所述电动滑轮钩3可以由终端进行远距离操控，所述传感器接收外部信息或感知其它竹子吊装滑轮机构在同一根缆绳上的位置，并传输至所述控制器，所述控制器用于控制所述驱动件32，可以控制所述第一滑轮33的转速，从而实现对所述电动滑轮钩3速度的控制，防止运动时速度过快或过慢，当遇到障碍物时，所述控制器可以关闭所述驱动件32，使得所述第一滑轮33停止运动，防止竹子与障碍物相碰撞而受损坏，当所述电动滑轮钩3不吊装竹子时，可以沿竹林进行砍伐的方向运动，即所述控制器可以通过控制所述驱动件32，进而控制所述第一滑轮33的运动方向。

所述电源模块设置于所述第二支架31上，所述电源模块与所述控制器、所述传感器、所述驱动件32均电连接，用于供电，由于自带电源模块，可以进行长时间的工作。

请参阅图6，所述采伐平台4可以为一个载人平台，所述采伐平台4上可以设有供人站立或者固定的空间，人可以随所述采伐平台4一起朝竹林或山脚运动。且人可以依靠所述采伐平台4，对路途中的竹子进行砍伐。

在优选地实施例中，所述采伐平台4为采伐机器人。所述采伐机器人包括一个动力机构，所述动力机构可以为柴油机等，所述动力机构固定设置于一个所述机身41内。

在优选地实施例中，所述采伐机器人包括一个控制器，所述控制器设置于所述机身41内。所述采伐机器人还可以包括电源，所述电源用于给所述控制器供电，也可以不设置所述电源，利用所述动力装置实现供电。所述控制器可以接收终端的信号，并可以控制所述机身41、所述行走机构45、所述机械臂42及所述机械手43等。

在优选地实施例中，所述所述采伐机器人包括位姿传感器及电液比例伺服机构，所述位姿传感器及所述电液比例伺服机构均可以设置于所述机身41内，且所述电源可以给所述位姿传感器即所述电液比例伺服机构供电。所述位姿传感器可以持续采集所述机身41的位姿状态。若所述机身41的位姿状态出现问题，比如所述机身41的平衡出现问题，所述位姿传感器即可监测到该问题，并将该问题反馈给所述控制器，所述控制器可以控制所述电液比例伺服机构，所述电液比例伺服机构控制相应的所述行走机构45进行位姿的调整，以使所述机身41恢复至平衡状态。所述电液比例伺服机构为电液比例伺服阀，所述电液比例伺服阀为现有技术，在此不再进行赘述。且使用电液比例伺服阀可以提高采伐机器人的自动化程度和精度，也就是说，所述电液比例伺服阀可以较为精确的控制所述行走机构45，更好的保证所述采伐机器人保持平衡，使得所述采伐机器人在运动时更加稳定，不易侧倾。

在优选地实施例中，所述采伐机器人包括液压传动机构，所述液压传动机构可以包括液压柱塞泵和液压系统，所述液压传动机构固定设置于所述机身41内。

其中，所述液压油缸可以一端与一个所述机身41连接，另一端与另一个所述机身41连接。所述柴油机可以将柴油的化学能转换为机械能，所述液压柱塞泵可以将机械能转换为液压能，再通过液压系统将液压能分配到各执行装置。

在优选地实施例中，所述机身41设为多个，相邻所述机身41之间转动连接。且所述采伐机器人包括第二连接件，所述第二连接件设置于相连所述机身41之间，且所述第二连接件分别与相邻两个所述机身41连接设置。更为优选地，所述第二连接件可以包括铰链和液压油缸，所述铰链分别与两个所述机身41连接，以使两个所述机身41实现转动连接。更为优选地，所述液压油缸可以与所述液压系统配合设置，所述液压系统通过液压能控制液压油缸的运动，继而控制相邻两个所述机身41的转动。

更为优选地，所述采伐机器人使用液压传动时的传动平稳，且液压传动相对于机械、电力等传动方式，质量和体积相对较小，也就是说，所述采伐机器人可以设计成更小的体积，在密集的竹林中行走更为方便快捷，其次，使用液压传动可以更容易的实现自动化，安全性也较高。

所述机身41设为多个，相邻所述机身41之间为可控制的转动连接，也就是说，在山林中一些崎岖的道路中，所述采伐机器人可以随时改变前进的方向，实现蜿蜒前进，躲避路途中的阻碍物，使得采伐机器人在山林中的行走更加方便快捷。

在优选地实施例中，所述行走机构45可以设为多个，并一一对称设置于所述机身41的两侧。一个所述机身41上可以设置两个或者四个或者别的数量的所述行走机构45。

更为优选地，所述行走机构45可以为机械腿，所述机械腿包括多个支腿，相邻所述支腿之间为转动连接。位于上侧的所述支腿可以与所述机身41转动连接。更为具体的，所述机身41上可以设有转轴，所述动力机构可以驱动所述转轴转动，且位于上侧的所述支腿可以与所述转轴固定连接，所述转轴带动位于上侧的所述支腿进行转动。所述行走机构45还可以包括接地件，所述接地件与位于下侧的所述支腿固定连接。所述接地件可以为滚轮，所述滚轮可以与位于下侧的所述支腿转动连接。所述滚轮直接与地面接触，而由于所述滚轮与地面直接为滚轮接触，所述行走机构45也可以较为省力的实现行走。当然，所述接地件也可以为别的装置，例如，机械脚掌。

更为优选地，所述行走机构45还可以包括一个或多个液压油缸，所述液压油缸也可以跟所述液压系统配合设置。相邻所述支腿之间设有一个液压油缸，液压油缸的一端与其中一个所述支腿固定连接，另一端与另一个所述液压油缸固定连接。液压系统可以通过液压能控制液压油缸，继而控制多个所述支腿之间的转动，以使各所述支腿实现走动和前进。所述机械腿可以实现类似人类大腿与小腿之间的运动方式，也就是说，位于下侧的所述支腿可以实现抬起的功能，并可以轻松跨越路途中的障碍物。所述行走机构45和所述机身41之间的控制方式是相同的。

当然，在其他实施例中，所述行走机构45也可以不设置成所述机械腿，也可以设置成滚轮，所述滚轮设为多个，且对称设置于所述机身41的两侧。所述滚轮直接与所述机身41转动连接，依靠所述定力机构和液压传动机构和控制器来控制所述滚轮的运动。

在优选的实施例中，所述采伐机器人还包括两个卷扬机，其中一个所述卷扬机可以设置于位于前侧的所述机身41内，另一个所述卷扬机可以设置于位于后侧的所述机身41内。所述动力机构用于给所述卷扬机提供动力，所述控制器可以控制所述卷扬机的打开与关闭。所述采伐机器人还可以包括两个钢缆44和多个挂钩46，所述钢缆44的一端与一个所述卷扬机固定连接，另一端与一个或多个所述挂钩46连接。位于前侧及后侧的所述挂钩46均可以与固定的装置连接，起到牵引的作用。

当采伐机器人需要往竹林上侧攀爬上山时，先将位于前侧及后侧的所述挂钩46均固定于工作场地的上空，此时，先远程遥控所述控制器，所述控制器打开前后侧的两个所述卷扬机，两个所述卷扬机将两个所述钢缆44逐渐卷入体内，并依靠所述钢缆44的牵引力将所述采伐机器人牵引上山。值得注意的是，位于上侧及下侧的所述钢缆44可以一前一后的拉住所述采伐机器人，以使所述采伐机器人保持平衡，不易侧倾。当所述采伐机器人往山脚运动下山时，先远程遥控所述控制器，控制器打开前后侧的所述卷扬机，两个所述卷扬机将各自的所述钢缆44放出，以实现平稳下山。

在优选地实施例中，所述采伐机器人还包括机械臂42及机械手43，所述机械臂42及所述机械手43均可以设为一个、两个或多个。所述机械臂42一端与所述机身41连接设置，所述机械臂42远离所述机身41的一端上可以设有一个所述机械手43。所述机械手43包括砍伐除枝机械手继和采集机械手，两种机械手可以配合工作，提高效率。

更为优选地，所述采伐机器人还可以包括转盘，所述转盘转动设置于所述机身41上，所述机械臂42的一端固定设置于所述转盘上。也就是说，所述机械臂42可以相对于所述机身41转动设置，这样可以增大所述机械臂42能覆盖的范围，所述机械臂42就可以将所述机械手43移动至更多的竹子处，大大增加了效率。

其次，所述机械臂42也可以包括多个臂体以及一个或多个液压油缸，各臂体之间为转动连接，且相邻所述臂体之间设置一个所述液压油缸，所述液压油缸的一端与其中一个所述臂体固定连接，另一端与另一个所述臂体固定连接。再利用液压系统通过液压能控制液压油缸的运动，继而控制各臂体之间的转动。所述机械臂42的控制方式与所述行走机构45、所述机身41之间的方式相同。

请参阅图7-9，所述竹子砍伐除枝机械手包括安装架431、砍伐除枝组件432、轮体433、铰链以及驱动装置。

所述安装架431可合拢于竹子的外表面上；所述砍伐除枝组件432安装于所述安装架431上，用于砍断所述竹子的根部，以及去除所述竹子的枝杈；所述轮体433转动设置于所述安装架431上，其径向与所述安装架431的宽度方向呈夹角设置，与所述砍伐除枝组件432呈间隔设置，且与所述竹子相抵接。

所述轮体433可以为弹性材质或金属材质，优选为橡胶轮，能有效防止竹子被磨损或破坏等，较好的保证竹子的使用价值。

需要说明的是，所述砍伐除枝组件432可以为除枝以及砍伐呈一体设置的刀，也可以设为除枝和砍伐两种刀具，将两种刀具可安装于所述安装架431的任意位置。所述安装架431可以呈展开或合拢的状态，在安装架431不进行作业时，所述安装架431呈展开的状态，在安装架431进行作业时，所述安装架431呈合拢的状态。

可以理解的是，所述安装架431在靠近所述竹子的根部合拢，所述安装架431合拢后能稳定的设置于竹子外表面上，由砍伐除枝组件432砍断竹子的根部，在竹子水平倒伏的同时驱动所述轮体433，由于所述轮体433与所述安装架431呈夹角设置，所述轮体433与所述竹子表面相抵接，所述轮体433带着竹子沿竹子轴心旋转，并产生轴向位移，使得竹子在水平倒伏过程中能快速的沿所述安装架431宽度方向穿过，砍伐除枝组件432在竹子穿过安装架431时去除竹子的枝杈，竹子旋转着被除枝，使得枝杈能较全面的被除净，更有利于竹子运输至竹林外，砍伐除枝组件432安装于安装架431上既能砍伐又能除枝，因此，作业时无需根据工种变化换刀，减少换刀耗费的工时，提高作业效率，竹子根部被砍断后，利用水平倒伏的趋势进行除枝，不仅使得砍伐和除枝作业连续进行，进一步提高作业效率，同时还减少除枝时搬动竹子所需消耗的能量。

其中，所述砍伐除枝组件432包括安装于所述安装架431一侧的砍伐件，以及安装于所述安装架431远离所述砍伐件一侧的除枝件，所述砍伐件以及所述除枝件均沿所述安装架431宽度方向设置，可以理解的，所述砍伐件可以为链条锯，所述安装架431在靠近所述竹子的根部处合拢，使得所述砍伐件插入土壤中，打开所述砍伐件，使得所述竹子根部被切断，所述除枝件可以为电动剪枝刀，进行除枝时打开所述除枝件，所述除枝件在竹子穿过所述安装架431时去除竹子的枝杈，将所述砍伐件和所述除枝件一一对应安装于所述安装架431的两侧，使得所述砍伐件砍伐结束后，更好的保证所述除枝件能够连续进行作业。

另外，所述驱动装置的输出轴与所述轮体433固接，所述轮体433通过所述驱动装置来转动，所述驱动装置可以为马达等。

在其中一实施例中，所述轮体433设有多个，多个所述轮体433沿所述安装架431长度和宽度方向均呈间隔设置，各所述轮体433均与所述竹子相贴合，所述安装架431包括多个安装部，相邻两个所述安装部之间通过所述铰链呈转动连接，各所述安装部上转动设置有至少一个所述轮体433，各所述安装部可合拢于所述竹子的外表面上。

所述铰链可以为单轴铰链，设置所述铰链，使得所述安装部能够较稳定的转动；各所述安装部沿其厚度方向的截面可以为长方形或其他任意形状，优选为圆弧型，使得所述安装架431合拢后，增大所述轮体433能与竹子外表面的接触面积，使得竹子更加稳定的穿过各所述安装部。

在本实施例中，所述安装部设有三个，所述铰链设有两个，相邻两个所述安装部沿所述安装架431长度方向通过所述铰链呈转动连接，所述轮体433设有六个，各所述安装部上沿所述安装架431宽度方向对应转动设置有两个所述轮体433，所述驱动装置设有六个，各所述轮体433与各所述驱动装置的输出轴固接，所述砍伐件设有三个，所述除枝件设有三个，各所述安装部一侧一一对应安装各所述砍伐件，各所述安装部另一侧一一对应安装各所述除枝件。

设置三个所述安装部，所述安装部合拢后近似呈三角形，使得安装部合拢后具有更好的稳定性，提高了所述砍伐件以及所述除枝件作业时的稳定性，较好的保证砍伐及除枝作业的正常进行，将所述砍伐件以及所述除枝件分别设为三个，增大砍伐件在竹子根部的作业面积，并增大所述除枝件在所述竹子外表面的作业面积，进而保证砍伐以及除枝作业的可靠性，并提高作业效率，通过各所述驱动装置同时驱动六个对应所述轮体433，提高所述轮体433与所述竹子的外表面的接触面积，进一步提高所述竹子穿过各所述安装部的稳定性。

在其中另一实施例中，本实施例与上一实施例的区别在于，多个所述轮体433沿所述安装架431长度方向呈间隔设置，各所述轮体433均与所述竹子相贴合，所述安装架431包括多个安装部，相邻两个所述安装部之间通过所述铰链呈转动连接，各所述安装部上转动设置有至少一个所述轮体433，各所述安装部可合拢于所述竹子的外表面上，具有与上一实施例相似的技术效果。

在其中又一实施例中，本实施例与上一实施例的区别在于，多个所述轮体433沿所述安装架431宽度方向呈间隔设置，各所述轮体433均与所述竹子相贴合，所述安装架431包括多个安装部，相邻两个所述安装部之间通过所述铰链呈转动连接，各所述安装部上转动设置有至少一个所述轮体433，各所述安装部可合拢于所述竹子的外表面上，具有与上一实施例相似的技术效果。

请参阅图10-12，所述采集机械手包括第一连接件434、采集件435、打捆机436、打捆带437。

在优选地实施例中，所述第一连接件434为铰链，所述铰链分别与两个所述采集件435的一端固定连接。两个所述采集件435均可以所述铰链为圆心进行转动。

当然，在其他实施例中，也可以不设置所述第一连接件434，例如，一个所述采集件435上设有转轴，另一个所述采集件435上设有转轴孔，所述转轴可转动插设于所述转轴孔中，两个所述采集件435实现相对转动。

在优选地实施例中，所述采集件435包括过渡板及护板，所述过渡板设为两个，并对称设置于所述第一连接件434的两侧。两个所述过渡板均可以所述第一连接件434为圆心进行转动。所述护板也设为两个，所述护板呈长条状。两个所述护板长度方向的一端一一对应与两个所述过渡板固定连接。所述采集件435展开时，两个所述护板长度方向的另一端相背延伸设置。所述护板可随所述过渡板一起转动。

更为优选地，所述采集件435还包括固定板以及抓板，所述固定板呈长条状，且设为多个，相邻所述固定板之间呈间隔平行设置。各所述固定板以垂直或近乎垂直的方向固定设置于所述护板上。两个所述护板上的所述固定板可以所述第一连接件434为中心呈对称设置。所述抓板设为多个，相邻所述抓板之间呈间隔设置，且各所述抓板以垂直或近乎垂直的方向设置于各所述固定板上。所述抓板可随所述固定板一起转动。

其中，所述抓板包括连接设置的第一部及第二部，所述第一部呈长条状，所述第一部与所述各所述固定板固定连接。所述第二部呈圆弧状，且所述第二部与所述第一部之间呈夹角设置。所述第二部远离所述第一部的一端朝另一个所述采集件435的方向延伸设置。也就是说，两个采集件435在收拢时，两侧的所述第二部会逐渐接近直至抵接。更为优选地，为了两个所述采集件435能抓取的范围更大，相邻所述抓板远离所述第一连接件434的一端之间的间距可以大于相邻所述抓板靠近所述第一连接件434的一端之间的间距。且由于所述第二部呈圆弧状，两个所述采集件435在合拢时之间的空间会更大，利于一次可抓取更多的竹枝，提高效率。且圆弧状的形状也不易与底面产生碰撞，更有利于所述采集件435抓取地上的竹枝，竹枝不易掉落，效率更高。

在优选地实施例中，所述竹枝采集装置还包括打捆机436、打捆带437及轨道。所述打捆机436固定设置于所述第一连接件434上，且所述打捆机436位于两个所述采集件435合拢后的中间。所述轨道设为两个，且所述轨道的形状可以与所述抓板的形状一致。所述轨道的一端转动设置于所述打捆机436上，且两个所述轨道可以呈对称设置。更为优选地，所述轨道可以设置于相邻所述抓板之间，也可以设置于所述抓板的内侧。所述轨道可以随所述采集件435一起转动。收拢后的两个所述轨道远离所述打捆机436的一端可以抵接配合设置。

其中，所述打捆机436还包括压扣，所述压扣设置于所述打捆机436内。所述打捆带437一端伸入所述打捆机436内，与所述压扣连接设置。所述打捆机436可驱动所述打捆带437的另一端沿合拢后的两个所述轨道移动一周再伸入所述打捆机436内，与所述压扣连接设置。所述打捆机436可以抽紧所述打捆带437的两端，使得所述打捆带437捆紧大量的竹枝。所述打捆机436还可以将所述打捆带437的两端进行打结固定处理，形成一个竹枝束。

更为优选地，所述打捆机436可以包括一个热合机构和一个剪切机构，但所述打捆带437的一端沿所述轨道移动一周后返回至所述打捆机436内，所述剪切机构可以剪断所述打捆带437，所述热合机构可以将所述打捆带437的两个端部粘接在一起。

更为具体的，所述打捆机436可包括一个驱动电机和一个驱动轮，所述轨道内侧面上可设有凹槽，且所述凹槽沿所述轨道的长度方向延伸设置。所述驱动电机设置于所述驱动轮上，所述驱动轮可转动设置于所述凹槽内。所述打捆带437可卷设于所述驱动轮上。具体实施时，所述打捆带437先卷设于所述驱动轮上，所述驱动电机驱动所述驱动轮沿所述凹槽转动一周，在所述驱动轮转动过程中，卷设于所述驱动轮上的所述打捆带437逐渐脱落，并位于所述凹槽内，也就是位于散乱竹枝的外侧。使用者可以远程遥控所述打捆机436，打捆机436可自动化进行打捆工作，操作简单方便。

其中，所述驱动轮包括两个轮子，以及与两个轮子连接设置的连接轴，所述打捆带437可卷设于所述连接轴上。所述凹槽的两个侧壁上可设有导向槽，所述导向槽沿所述轨道的长度方向延伸设置。所述连接轴的两端穿出所述轮子，并延伸至所述导向槽内。所述导向槽可以防止所述驱动轮在转动时从所述凹槽中脱落，使得所述驱动轮的转动稳定有效。

当然，在其他实施例中，所述打捆机436的具体结构并不局限于上述情况，例如，所述打捆机436包括一个驱动电机和齿轮组，所述轨道可包括支架，以及转动设置于所述支架上的传送带。所述驱动电机驱动齿轮组转动，所述齿轮组带动所述传送带转动，所述打捆带437的一端可与所述传送带直接抵接，在传送带的传动作用下，所述打捆带437的一端沿所述传送带移动一周。

一种竹子采伐方法包括以下步骤：

第一步：将缆绳的两端分别固定于山脚和竹林上侧，电动滑轮钩和牵引安全钳均滑动设置于所述缆绳上；

第二步：遥控所述牵引安全钳移动至工作区域上空并固定，所述牵引安全钳牵引所述采伐平台至工作区域；

第三步：依靠所述采伐平台截断竹根，去除竹枝，打捆竹枝，并将竹子和打捆后的竹枝通过所述电动滑轮钩运送至山脚；

第四步：所述牵引安全钳牵引所述采伐平台至山脚，最后遥控所述牵引安全钳移动至山脚。

综上所述，在具体实施时，在山脚先建立一个固定架，将缆绳1的一端与固定架连接，另一端与竹林中竹子连接。接着，将所述牵引安全钳2和电动滑轮钩3活动设置于缆绳1上，并将挂钩46与所述牵引安全钳2连接，遥控所述牵引安全钳2至工作区域处固定，所述牵引安全钳2牵引所述采伐平台4上山至工作区域。然后遥控所述机械臂42和所述机械手43对竹子进行截断竹根，去除竹枝，打捆竹枝等工作，然后可以遥控所述电动滑轮钩3至工作区域，并将采伐后的竹子及竹枝固定于所述电动滑轮钩3上，遥控所述电动滑轮钩3移动至山脚。工作完成后，所述牵引安全钳2牵引所述采伐平台4移动至山脚，最后将牵引安全钳2遥控至山脚即可。所述竹子采伐运输装置操作简单方便，效率较高。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种竹子采伐运输装置，其特征在于，包括：

缆绳(1)，一端固定于山脚，另一端固定于竹林上侧；

牵引安全钳(2)及采伐平台(4)，所述牵引安全钳(2)活动设置于所述缆绳(1)上，且所述牵引安全钳(2)牵引所述采伐平台(4)朝竹林或山脚移动；

电动滑轮钩(3)，活动设置于所述缆绳(1)上，用于将竹林中的竹子运输至山脚。

2.如权利要求1所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述牵引安全钳(2)包括第一支架(21)、主动轮(22)、钳体(23)，所述主动轮(22)及所述钳体(23)均设置于所述第一支架(21)上，且所述主动轮(22)和所述钳体(23)间隔设置，所述缆绳(1)从所述主动轮(22)和所述钳体(23)之间穿过。

3.如权利要求2所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述牵引安全钳(2)还包括均设置于所述第一支架(21)上的第一驱动装置(24)及第二驱动装置(25)，所述第一驱动装置(24)的输出端与所述主动轮(22)连接，并带动所述主动轮(22)沿所述缆绳(1)滚动设置；所述第二驱动装置(25)一端与所述钳体(23)连接，用于带动所述钳体(23)沿朝向或远离所述缆绳(1)方向运动。

4.如权利要求1所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述电动滑轮钩(3)包括第二支架(31)、驱动件(32)、第一滑轮(33)及吊装件(34)，所述驱动件(32)及所述第一滑轮(33)均设置于所述第二支架(31)上，所述第一滑轮(33)与所述驱动件(32)的输出轴固接，所述第一滑轮(33)径向表面与所述缆绳(1)接触设置，所述驱动件(32)带着所述第一滑轮(33)沿所述缆绳(1)的长度方向滚动，所述吊装件(34)设置于所述第二支架(31)的底部。

5.如权利要求1所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述采伐平台(4)为采伐机器人，所述采伐机器人包括机身(41)、机械臂(42)、机械手(43)和钢缆(44)，所述机械臂(42)的一端与所述机身(41)转动连接，所述机械手(43)设置于所述机械臂(42)远离所述机身(41)的端部上，所述钢缆(44)一端与所述机身(41)连接，另一端与所述牵引安全钳(2)连接。

6.如权利要求5所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述采伐机器人还包括多个行走机构(45)，各所述行走机构(45)对称设置于所述机身(41)的两侧；所述采伐机器人还包括设置于所述机身(41)内的平衡机构，所述平衡机构包括位姿传感器及电液比例伺服机构，所述位姿传感器持续采集所述机身(41)的位姿状态，所述电液比例伺服机构调整所述行走机构(45)的状态以保证所述机身(41)的平衡。

7.如权利要求5所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述竹子采伐机器人还包括卷扬机及挂钩(46)，所述卷扬机固定设置于所述机身(41)上，所述钢缆(44)一端与所述卷扬机连接，另一端与所述挂钩(46)固定连接，所述挂钩(46)与所述牵引安全钳(2)固定连接。

8.如权利要求7所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述机械手(43)为砍伐及除枝机械手，所述砍伐及除枝机械手包括安装架(431)、砍伐除枝组件(432)及轮体(433)，所述安装架(431)可合拢于竹子的外表面上；所述砍伐除枝组件(432)安装于所述安装架(431)上，用于砍断所述竹子的根部，以及去除所述竹子的枝杈；所述轮体(433)转动设置于所述安装架(431)上，其径向与所述安装架(431)的宽度方向呈夹角设置，与所述砍伐除枝组件(432)呈间隔设置，且与所述竹子相贴合。

9.如权利要求7所述的竹子采伐运输装置，其特征在于，所述机械手(43)为采集机械手，所述采集机械手包括第一连接件(434)、两个采集件(435)、打捆机(436)及打捆带(437)，两个所述采集件(435)转动设置于所述第一连接件(434)上，所述打捆机(436)设置于所述第一连接件(434)上，且位于两个所述采集件(435)之间，所述打捆带(437)一端固定于所述打捆机(436)内，所述打捆机(436)驱动所述打捆带(437)另一端沿两个所述采集件(435)内侧移动一周，再固定于所述打捆机(436)内。

10.一种竹子采伐方法，其特征在于，利用权利要求1-9任一项所述的竹子采伐运输装置进行采伐，所述竹子采伐方法包括以下步骤：

第一步：将缆绳(1)的两端分别固定于山脚和竹林上侧，电动滑轮钩(3)和牵引安全钳(2)均滑动设置于所述缆绳(1)上；

第二步：遥控所述牵引安全钳(2)移动至工作区域上空并固定，所述牵引安全钳(2)牵引所述采伐平台(4)至工作区域；

第三步：依靠所述采伐平台(4)截断竹根，去除竹枝，打捆竹枝，并将竹子和打捆后的竹枝通过所述电动滑轮钩(3)运送至山脚；

第四步：所述牵引安全钳(2)牵引所述采伐平台(4)至山脚，最后遥控所述牵引安全钳(2)移动至山脚。

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