CN114027051A

CN114027051A - 一种针叶类树木高效修剪机器人

Info

Publication number: CN114027051A
Application number: CN202111399236.3A
Authority: CN
Inventors: 刘书珊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-11-24
Filing date: 2021-11-24
Publication date: 2022-02-11

Abstract

本发明公开了一种针叶类树木高效修剪机器人，包括架体、切刀、导向机爪、攀爬履带、卡位机爪、导向辊、行进滚轮、万向轴、制动臂、运动连杆、液压缸，架体顶部安装切刀，架体上端安装导向机爪，架体两侧有攀爬履带，外架体上下顺序间隔安装有卡位机爪，制动臂顶部的万向轴与行进滚轮联动安装做攀爬辅助运动支撑，制动臂末端通过运动连杆与液压缸，液压缸伸缩制动实现制动臂打开与闭合，一种针叶类树木高效修剪机器人，将装置与树干底部贴合，卡位机爪和行进滚轮受液压缸制动与树干呈环抱制动，行进滚轮垂直安装时攀爬履带做动力源带动装置直上直下切刀对指定位置的树枝进行冲击剪切，当行进滚轮呈倾斜定位安装，装置做螺旋向上运动对整个环形面树枝进行修剪作业。

Description

一种针叶类树木高效修剪机器人

技术领域

本发明涉及树枝修剪领域，特别是一种针叶类树木高效修剪机器人。

背景技术

针叶类树木一般属于常绿树，树干挺直，多枝叶，例如松树为轮状分枝，节间长，小枝比较细弱平直或略向下弯曲，针叶细长成束，雪松的树体高大、树干挺直、树冠塔形、四季常绿。对于松树林中的松树常规修枝处理多为采用搭设云梯使用电锯进行修剪作业，云梯需要单独工作人员进行手动操作，需要多人配合进行剪枝处理，工作强度大且树枝掉落有一定的危险性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种针叶类树木高效修剪机器人。为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种针叶类树木高效修剪机器人，包括架体、切刀、导向机爪、攀爬履带、外架体、卡位机爪、导向辊、行进滚轮、万向轴、制动臂、运动连杆、液压缸，架体顶部安装切刀，架体上端安装导向机爪，架体两侧有攀爬履带，外架体上下顺序间隔安装有卡位机爪，制动臂顶部的万向轴与行进滚轮联动安装做攀爬辅助运动支撑，制动臂末端通过运动连杆与液压缸，液压缸伸缩制动实现制动臂打开与闭合。

优选的，所述基于攀爬履带上中下端位置顺序安装有上动力辊、中运动辊和下动力辊，上动力辊和下动力辊同步旋转工作带动攀爬履带转动做攀爬设计，中运动辊做攀爬履带运动过程中的结构支撑保证了攀爬过程中攀爬履带的稳定性。

优选的，所述液压缸通过转向支架与安装连杆连接安装，转向支架安装在液压缸末端位置做液压缸的安装位置定位和结构支撑，安装连杆为两组螺纹杆螺纹连接安装可以通过调整安装连杆的长度多级调整转向支架安装位置。

优选的，所述万向轴由角度定位盘、安装对接盘和安装螺栓组成，安装对接盘焊接安装在制动臂顶端端面位置，万向轴支架与角度定位盘一体式焊接，角度定位盘表层加工成型有防滑凸纹，角度定位盘与安装对接盘对接安装后使用安装螺栓拧紧固定避免支架在高强度运动过程中发生滑动。

优选的，所述卡位机爪由上卡位机爪和下卡位机爪组成，上卡位机爪和下卡位机爪呈上下位置间隔定位设计，上卡位机爪和下卡位机爪制动呈环抱式贴合竖树干，保证机体始终贴合树干。

优选的，所述切刀刀体垂直轴线中心位置焊接安装有三角支架，基于三角支架架体水平横置焊接安装有底安装板，切刀高速向上运动对树枝枝干进行冲击剪切，三角支架的焊接安装保证了整个刀刀体的结构强度，保证了剪枝效率。

优选的，所述行进滚轮与万向轴可多角度连接安装，行进滚轮垂直安装时攀爬履带做动力源带动装置直上直下对指定位置的树枝进行冲击剪切作业，行进滚轮做运动导向和运动支撑设计，当需要对整个树干的进行剪枝作业时，转动行进滚轮使其与地面呈倾斜定位安装，攀爬履带做动力源带动装置运动，此时因行进滚轮为倾斜，故整个装置做螺旋向上运动对树枝进行切割作业，剪切范围广泛。

优选的，所述架体外接电缆缆线做整个装置的电力供应。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：一种针叶类树木高效修剪机器人，本装置设计：

1：万向轴角度定位盘表层加工成型有防滑凸纹，角度定位盘与安装对接盘对接安装后使用安装螺栓拧紧固定避免支架在高强度运动过程中发生滑动；

2：上卡位机爪和下卡位机爪制动呈环抱式贴合竖树干，保证机体始终贴合树干；

3：切刀高速向上运动对树枝枝干进行冲击剪切，三角支架的焊接安装保证了整个刀刀体的结构强度，保证了剪枝效率；

4：进滚轮与万向轴可多角度连接安装，行进滚轮垂直安装时攀爬履带做动力源带动装置直上直下对指定位置的树枝进行冲击剪切作业，行进滚轮做运动导向和运动支撑设计，当需要对整个树干的进行剪枝作业时，转动行进滚轮使其与地面呈倾斜定位安装，攀爬履带做动力源带动装置运动，此时因行进滚轮为倾斜，故整个装置做螺旋向上运动对树枝进行切割作业，剪切范围广泛。

附图说明

图1为本发明针叶类树木高效修剪机器人的结构示意图。

图2为本发明攀爬履带的结构示意图。

图3为本发明液压缸的安装结构示意图。

图4为本发明行进滚轮和万向轴的安装结构示意图。

图5为本发明万向轴的结构示意图。

图6为本发明卡位机爪的结构示意图。

图7为本发明切刀的结构示意图。

图中：1、架体，2、切刀，3、导向机爪，4、攀爬履带，5、外架体，6、卡位机爪，7、导向辊，8、行进滚轮，9、万向轴，10、制动臂，11、运动连杆，12、液压缸，13、上动力辊，14、中运动辊，15、下动力辊，16、转向支架，17、安装连杆，18、角度定位盘，19、安装对接盘，20、安装螺栓，21、上卡位机爪，22、下卡位机爪，23、三角支架，24、底安装板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种针叶类树木高效修剪机器人，包括架体1、切刀2、导向机爪3、攀爬履带4、外架体5、卡位机爪6、导向辊7、行进滚轮8、万向轴9、制动臂10、运动连杆11、液压缸12，基于架体1架体顶部位置螺栓垂直安装切刀2，架体1上端使用电机连轴安装导向机爪3，基于架体1两侧设置有攀爬履带4，攀爬履带4外侧定位安装有外架体5，基于外架体5上下顺序间隔安装有卡位机爪6，架体1中心位置安装有导向辊7做运动导向设计，外架体5一侧使用螺栓定位安装有制动臂10，制动臂10顶部的万向轴9与行进滚轮8联动安装做攀爬辅助运动支撑，制动臂10末端通过运动连杆11与液压缸12，液压缸12伸缩制动实现制动臂10打开与闭合，制动臂10内置联轴器联动卡位机爪6，卡位机爪6与制动臂10同步制动动作。

所述基于攀爬履带4上中下端位置顺序安装有上动力辊13、中运动辊14和下动力辊15，上动力辊13和下动力辊15同步旋转工作带动攀爬履带4转动做攀爬设计，中运动辊14做攀爬履带4运动过程中的结构支撑保证了攀爬过程中攀爬履带4的稳定性，中运动辊14设计安装做动力传动设计避免攀爬履带4高速运动的过程中发生打滑现象。

所述液压缸12通过转向支架16与安装连杆17连接安装，转向支架16安装在液压缸12末端位置做液压缸12的安装位置定位和结构支撑，安装连杆17为两组螺纹杆螺纹连接安装可以通过调整安装连杆17的长度多级调整转向支架16安装位置，转向支架16的设计安装限定了液压缸12转向角度。

所述万向轴9由角度定位盘18、安装对接盘19和安装螺栓20组成，安装对接盘19焊接安装在制动臂10顶端端面位置，万向轴9支架与角度定位盘18一体式焊接，角度定位盘18表层加工成型有防滑凸纹，角度定位盘18与安装对接盘19对接安装后使用安装螺栓20拧紧固定避免支架17在高强度运动过程中发生滑动，保证了整个装置的结构强度。

所述卡位机爪6由上卡位机爪21和下卡位机爪22组成，上卡位机爪21和下卡位机爪22呈上下位置间隔定位设计，上卡位机爪21和下卡位机爪22制动呈环抱式贴合竖树干，保证机体始终贴合树干，上卡位机爪21和下卡位机爪22为合金材质结构强度高耐冲击性能强。

所述切刀2刀体垂直轴线中心位置焊接安装有三角支架23，基于三角支架23架体水平横置焊接安装有底安装板24，切刀2高速向上运动对树枝枝干进行冲击剪切，三角支架23的焊接安装保证了整个切刀2刀体的结构强度，对树枝的冲击性能好，保证了剪枝效率。

所述行进滚轮8与万向轴9可多角度连接安装，进滚轮8垂直安装时攀爬履带4做动力源带动装置直上直下对指定位置的树枝进行冲击剪切作业，行进滚轮8做运动导向和运动支撑设计，当需要对整个树干的进行剪枝作业时，转动行进滚轮8使其与地面呈倾斜定位安装，攀爬履带4做动力源带动装置运动，此时因行进滚轮8为倾斜，故整个装置做螺旋向上运动对树枝进行切割作业，剪切范围广泛，剪切完成后螺旋回落。

所述架体1外接电缆缆线做整个装置的电力供应，电缆缆线与拖拉机外置的柴油发电机电连接，拖拉机动力足、越野能力强适用于各种各样的山林环境。

本发明工作原理：一种针叶类树木高效修剪机器人，架体外接电缆缆线做整个装置的电力供应。将装置与树干底部贴合，卡位机爪和行进滚轮受液压缸制动与树干呈环抱制动，行进滚轮垂直安装时攀爬履带做动力源带动装置直上直下对指定位置的树枝进行冲击剪切作业，行进滚轮做运动导向和运动支撑设计，当需要对整个树干的树枝进行剪枝作业时，转动行进滚轮使其与地面呈倾斜定位安装，攀爬履带做动力源带动装置运动，此时因行进滚轮为倾斜安装，故整个装置做螺旋向上运动对树枝进行切割作业，剪切范围广泛。

切刀高速向上运动对树枝枝干进行冲击剪切，三角支架的焊接安装保证了整个刀刀体的结构强度，保证了剪枝效率。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，包括架体（1）、切刀（2）、导向机爪（3）、攀爬履带（4）、外架体（5）、卡位机爪（6）、导向辊（7）、行进滚轮（8）、万向轴（9）、制动臂（10）、运动连杆（11）、液压缸（12），基于架体（1）架体顶部位置螺栓垂直安装切刀（2），架体（1）上端使用电机连轴安装导向机爪（3），基于架体（1）两侧设置有攀爬履带（4），攀爬履带（4）外侧定位安装有外架体（5），基于外架体（5）上下顺序间隔安装有卡位机爪（6），架体（1）中心位置安装有导向辊（7）做运动导向设计，外架体（5）一侧使用螺栓定位安装有制动臂（10），制动臂（10）顶部的万向轴（9）与行进滚轮（8）联动安装做攀爬辅助运动支撑，制动臂（10）末端通过运动连杆（11）与液压缸（12），液压缸（12）伸缩制动实现制动臂（10）打开与闭合，制动臂（10）内置联轴器联动卡位机爪（6），卡位机爪（6）与制动臂（10）同步制动动作。

2.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述基于攀爬履带（4）上中下端位置顺序安装有上动力辊（13）、中运动辊（14）和下动力辊（15），上动力辊（13）和下动力辊（15）同步旋转工作带动攀爬履带（4）转动做攀爬设计，中运动辊（14）做攀爬履带（4）运动过程中的结构支撑保证了攀爬过程中攀爬履带（4）的稳定性。

3.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述液压缸（12）通过转向支架（16）与安装连杆（17）连接安装，转向支架（16）安装在液压缸（12）末端位置做液压缸（12）的安装位置定位和结构支撑，安装连杆（17）为两组螺纹杆螺纹连接安装可以通过调整安装连杆（17）的长度多级调整转向支架（16）安装位置。

4.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述万向轴（9）由角度定位盘（18）、安装对接盘（19）和安装螺栓（20）组成，安装对接盘（19）焊接安装在制动臂（10）顶端端面位置，万向轴（9）支架与角度定位盘（18）一体式焊接，角度定位盘（18）表层加工成型有防滑凸纹，角度定位盘（18）与安装对接盘（19）对接安装后使用安装螺栓（20）拧紧固定避免支架（17）在高强度运动过程中发生滑动。

5.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述卡位机爪（6）由上卡位机爪（21）和下卡位机爪（22）组成，上卡位机爪（21）和下卡位机爪（22）呈上下位置间隔定位设计，上卡位机爪（21）和下卡位机爪（22）制动呈环抱式贴合竖树干，保证机体始终贴合树干。

6.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述切刀（2）刀体垂直轴线中心位置焊接安装有三角支架（23），基于三角支架（23）架体水平横置焊接安装有底安装板（24），切刀（2）高速向上运动对树枝枝干进行冲击剪切，三角支架（23）的焊接安装保证了整个切刀（2）刀体的结构强度，保证了剪枝效率。

7.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述行进滚轮（8）与万向轴（9）可多角度连接安装，进滚轮（8）垂直安装时攀爬履带（4）做动力源带动装置直上直下对指定位置的树枝进行冲击剪切作业，行进滚轮（8）做运动导向和运动支撑设计，当需要对整个树干的进行剪枝作业时，转动行进滚轮（8）使其与地面呈倾斜定位安装，攀爬履带（4）做动力源带动装置运动，此时因行进滚轮（8）为倾斜，故整个装置做螺旋向上运动对树枝进行切割作业，剪切范围广泛。

8.根据权利要求1所述的一种针叶类树木高效修剪机器人，其特征在于，所述架体（1）外接电缆缆线做整个装置的电力供应。