CN115349364A - 一种智能助力园林剪刀及判断植物健康状态控制方法 - Google Patents
一种智能助力园林剪刀及判断植物健康状态控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种智能助力园林剪刀及判断植物健康状态控制方法,包括第一手柄、第二手柄、第一压力检测模块、控制模块、助力模块以及检测剪切距离的距离检测模块,第一手柄设置有第一刃部,第二手柄设置有第二刃部,第一压力检测模块用于检测在第一手柄上的第一受力力臂以及第一受力大小,控制模块与第一压力检测模块连接,当第一受力大小大于施力阈值时,控制模块控制助力模块输出助力扭矩驱使第一刃部和第二刃部相互靠近,并且控制模块得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小,控制模块与输出模块连接,控制模块根据剪切距离以及剪切力大小判断出植物健康状态信息,本设计提高用户的操作体验,并能够输出待剪切植物的健康状态情况。
Description
技术领域
本发明涉及园林工具技术领域,特别涉及一种智能助力园林剪刀及判断植物健康状态控制方法。
背景技术
现有的园林剪刀,一般包括第一手柄、第二手柄、第一刃部以及第二刃部,有经验的园林工作者在对某个植物的枝丫进行剪切的过程中,能够根据第一手柄和第二手柄上的施力大小判断植物的健康状态情况,例如,对于龙眼树的枝丫,当龙眼树的枝丫正常生长,该枝丫较软,容易被剪切,而当龙眼树的部分枝丫老死,该枝丫硬度、韧度均会变高,不容易被剪切,园林工作者通过此经验判断能够较好地剪切掉龙眼树上老死的枝丫,从而提高龙眼树的产果率。
为了剪切硬度、韧度较高的植物,通常会在园林剪刀上设置助力模块,助力模块能够驱使第一刃部和第二刃部靠近以剪切,但是,为了剪切准确以及提高操作体验,仍然需要用户施力于第一手柄、第二手柄以使得第一刃部和第二刃部准确作用于植物,而当部分植物硬度、韧度较高,用户的施力难以切断植物,助力模块能够进行辅助,以完成剪切过程。
但是,利用了助力模块后,园林工作者就无法准确地判断作用于待剪切植物上所需的剪切力大小,由此无法对植物健康状态情况进行判断,导致在剪切过程中容易修剪过多的健康枝丫,而留下过多老死的枝丫。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种智能助力园林剪刀及判断植物健康状态控制方法,提高用户的操作体验,同时能够输出待剪切植物的健康状态情况,以供用户参考。
根据本发明的第一方面实施例的一种智能助力园林剪刀,包括:第一手柄,设置有第一刃部;第二手柄,设置有第二刃部,所述第一手柄和所述第二手柄转动连接,施力于所述第一手柄和第二手柄能够驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近以剪切;第一压力检测模块,设置于所述第一手柄的表面,所述第一压力检测模块用于检测在所述第一手柄上的第一受力力臂以及第一受力大小;控制模块,与所述第一压力检测模块连接;助力模块,设置在所述第一手柄和所述第二手柄之间,所述控制模块与所述助力模块连接,当第一受力大小大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩,以驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近,并且所述控制模块根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小;距离检测模块,用于检测剪切距离,其中,所述剪切距离为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的距离;输出模块,所述控制模块与所述输出模块连接,所述控制模块根据剪切距离以及剪切力大小判断出植物健康状态信息并通过所述输出模块输出植物健康状态信息。
根据本发明实施例的一种智能助力园林剪刀,至少具有如下有益效果:
本发明智能助力园林剪刀,用户操作第一手柄和第二手柄,使得第一刃部和第二刃部靠近以对待剪切植物剪切,而用户施力较大,当第一压力检测模块检测到第一受力大小大于施力阈值时,助力模块输出助力扭矩,从而辅助用户将待剪切植物切断,而此时,基于杠杆原理以及大致默认的施力力臂,根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小可以得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小,而由于不同待剪切植物的粗度所需剪切力大小不同,会对植物健康状态的判断造成影响,因此还通过距离检测模块检测剪切距离,利用剪切距离来表征剪切植物的粗度,而不同的粗度(即剪切距离)对应着不同的剪切力阈值范围,利用对应的剪切力阈值范围与剪切力大小判断,即可得出植物健康状态信息,输出模块输出植物健康状态信息,从而用户在对待剪切植物修剪时,可以得知此处的枝丫是否健康,若不健康则可以全部剪除,若健康则可以适当修整,本设计提高用户的操作体验,同时能够输出待剪切植物的健康状态情况,以供用户参考。
根据本发明的一些实施例,还包括第二压力检测模块,所述第二压力检测模块设置于所述第二手柄的表面,所述第二压力检测模块用于检测在所述第二手柄上的第二受力大小,所述控制模块与所述第二压力检测模块连接,当第一受力大小和所述第二受力大小任意一个大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩。
根据本发明的一些实施例,所述第一压力检测模块包括第一外套膜以及设置于所述第一外套膜内的压力检测组件,所述压力检测组件包括叠层放置的第一检测层以及第二检测层,所述第一检测层上设置有多条第一导电条,所述第二检测层上设置有多条第二导电条,各条所述第一导电条与各条所述第二导电条交叉设置以形成多个交叉点,并且于所述交叉点处所述第一导电条与所述第二导电条之间设置有压敏元件,所述压敏元件的一端与所述第一导电条电连接,所述压敏元件的另一端与所述第二导电条电连接,所述控制模块分别与各条所述第一导电条以及各条所述第二导电条电连接。
根据本发明的一些实施例,所述第一刃部呈凸弧形,所述第二刃部呈凹弧形。
根据本发明的一些实施例,所述距离检测模块包括角度传感器,所述角度传感器用于检测剪切角度,所述剪切角度为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度,所述控制模块根据剪切角度判断出剪切距离。
根据本发明第二方面实施例的判断植物健康状态控制方法,应用了智能助力园林剪刀,所述智能助力园林剪刀包括:第一手柄,设置有第一刃部;第二手柄,设置有第二刃部,所述第一手柄和所述第二手柄转动连接,施力于所述第一手柄和第二手柄能够驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近以剪切;第一压力检测模块,设置于所述第一手柄的表面,所述第一压力检测模块用于检测在所述第一手柄上的第一受力力臂以及第一受力大小;控制模块,与所述第一压力检测模块连接;助力模块,设置在所述第一手柄和所述第二手柄之间,所述控制模块与所述助力模块连接;距离检测模块,用于检测剪切距离,其中,所述剪切距离为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的距离;输出模块,所述控制模块与所述输出模块连接;所述控制方法包括:获取第一受力力臂和第一受力大小;当第一受力大小大于施力阈值时,控制所述助力模块输出助力扭矩,以驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近;根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小;获取剪切距离;判断剪切力大小是否符合待剪切植物于该剪切距离下对应的剪切力阈值范围,从而得出植物健康状态信息;控制所述输出模块输出植物健康状态信息。
根据本发明实施例的判断植物健康状态控制方法,至少具有如下有益效果:
本发明控制方法,用户操作第一手柄和第二手柄,使得第一刃部和第二刃部靠近以对待剪切植物剪切,而用户施力较大,当第一压力检测模块检测到第一受力大小大于施力阈值时,助力模块输出助力扭矩,从而辅助用户将待剪切植物切断,而此时,基于杠杆原理以及大致默认施力力臂,根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小可以得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小,而由于不同待剪切植物的粗度所需剪切力大小不同,会对植物健康状态的判断造成影响,因此还通过距离检测模块检测剪切距离,利用剪切距离来表征剪切植物的粗度,而不同的粗度(即剪切距离)对应着不同的剪切力阈值范围,利用对应的剪切力阈值范围与剪切力大小判断,即可得出植物健康状态信息,输出模块输出植物健康状态信息,从而用户在对待剪切植物修剪时,可以得知此处的枝丫是否健康,若不健康则可以全部剪除,若健康则可以适当修整,本设计提高用户的操作体验,同时能够输出待剪切植物的健康状态情况,以供用户参考。
根据本发明的一些实施例,所述智能助力园林剪刀还包括输入模块,所述输入模块用于获取选择信息,所述输入模块与所述控制模块连接,所述控制模块内设置有与不同待剪切植物一一对应的剪切模式,在每种所述剪切模式中设置有与不同的所述剪切距离对应的所述剪切力阈值范围;所述控制方法包括:获取选择信息,根据选择信息确定剪切模式;根据剪切距离从剪切模式中获取相对应的剪切力阈值范围;判断剪切力大小是否符合剪切力阈值范围以得出植物健康状态信息。
根据本发明的一些实施例,所述第一压力检测模块包括第一外套膜以及设置于所述第一外套膜内的压力检测组件,所述压力检测组件包括叠层放置的第一检测层以及第二检测层,所述第一检测层上设置有多条第一导电条,所述第二检测层上设置有多条第二导电条,各条所述第一导电条与各条所述第二导电条交叉设置以形成多个交叉点,并且于所述交叉点处所述第一导电条与所述第二导电条之间设置有压敏元件,所述压敏元件的一端与所述第一导电条电连接,所述压敏元件的另一端与所述第二导电条电连接,所述控制模块分别与各条所述第一导电条以及各条所述第二导电条电连接;所述控制方法包括:获取多个所述压敏元件上的压力信息;在各个压力信息中筛选出最大值以作为第一受力大小;根据被筛选的压敏元件的位置得出第一受力力臂。
根据本发明的一些实施例,所述距离检测模块包括角度传感器,所述角度传感器用于检测剪切角度,所述剪切角度θ为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度;所述控制方法包括:根据剪切角度θ计算出摆动距离C,C=θ*r,其中,r为设定的所述第一刃部的施力力臂;以摆动距离C作为剪切距离。
根据本发明的一些实施例,所述智能助力园林剪刀还包括第二压力检测模块,所述第二压力检测模块设置于所述第二手柄的表面,所述第二压力检测模块用于检测在所述第二手柄上的第二受力大小,所述控制模块与所述第二压力检测模块连接;所述控制方法包括:当第一受力大小和所述第二受力大小任意一个大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明智能助力园林剪刀其中一种实施例的立体示意图;
图2为本发明智能助力园林剪刀其中一种实施例的侧视图;
图3为本发明智能助力园林剪刀其中一种实施例的力分析图;
图4为第一刃部和第二刃部的结构示意图;
图5为第一压力检测模块的结构示意图;
图6为本发明智能助力园林剪刀其中一种实施例的原理结构框图;
图7为本发明判断植物健康状态控制方法其中一种实施例的流程图。
附图标记:
第一力臂La;第一受力大小Fa;第二力臂Lb;第二受力大小Fb;剪切距离K;摆动距离C;剪切力大小Fc;施力力臂Lc;
第一手柄100;第一刃部110;第二手柄200;第二刃部210;第一压力检测模块300;压力检测组件310;第一导电条311;第二导电条312;压敏元件313;第二压力检测模块400;控制模块500;助力模块600;距离检测模块700;输出模块800;输入模块900。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-6所示,根据本发明的第一方面实施例的一种智能助力园林剪刀,包括第一手柄100、第二手柄200、第一压力检测模块300、控制模块500、助力模块600以及距离检测模块700,第一手柄100设置有第一刃部110,第二手柄200设置有第二刃部210,第一手柄100和第二手柄200转动连接,施力于第一手柄100和第二手柄200能够驱使第一刃部110和第二刃部210相互靠近以剪切,第一压力检测模块300设置于第一手柄100的表面,第一压力检测模块300用于检测在第一手柄100上的第一力臂La以及第一受力大小Fa,控制模块500与第一压力检测模块300连接,助力模块600设置在第一手柄100和第二手柄200之间,控制模块500与助力模块600连接,当第一受力大小Fa大于施力阈值时,控制模块500控制助力模块600输出助力扭矩,以驱使第一刃部110和第二刃部210相互靠近,并且控制模块500根据第一力臂La、第一受力大小Fa以及助力扭矩大小M得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc,距离检测模块700用于检测剪切距离K,其中,剪切距离K为从第一刃部110和第二刃部210施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的距离,控制模块500与输出模块800连接,控制模块500根据剪切距离K以及剪切力大小Fc判断出植物健康状态信息并通过输出模块800输出植物健康状态信息。
控制模块500包括CPU或者MCU及附属电路,能够对信息进行处理,助力模块600可以采用电机,电机可以设置在第一手柄100上,电机的驱动轴可以通过常规的传动结构与第二手柄200连接,从而能够驱使第一手柄100和第二手柄200相互靠近或者远离,需要说明的是,电机以及相应的传动结构均可以根据实际情况进行选择,在设置相应的传动结构后,电机的传动力臂则可以得知,由此通过控制电机的输出力来改变助力模块600的助力扭矩,输出模块800可以是蜂鸣器或者显示屏。
本发明智能助力园林剪刀,用户操作第一手柄100和第二手柄200,使得第一刃部110和第二刃部210靠近以对待剪切植物剪切,而用户施力较大,当第一压力检测模块300检测到第一受力大小Fa大于施力阈值时,助力模块600输出助力扭矩,从而辅助用户将待剪切植物切断,而此时,基于杠杆原理以及大致默认的施力力臂LcLc,根据第一力臂La、第一受力大小Fa以及助力扭矩大小M可以得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc,而由于不同待剪切植物的粗度所需剪切力大小Fc不同,会对植物健康状态的判断造成影响,因此还通过距离检测模块700检测剪切距离K,利用剪切距离K来表征剪切植物的粗度,而不同的粗度(即剪切距离K)对应着不同的剪切力阈值范围,利用对应的剪切力阈值范围与剪切力大小Fc判断,即可得出植物健康状态信息,输出模块800输出植物健康状态信息,从而用户在对待剪切植物修剪时,可以得知此处的枝丫是否健康,若不健康则可以全部剪除,若健康则可以适当修整,本设计提高用户的操作体验,同时能够输出待剪切植物的健康状态情况,以供用户参考。
在本发明的一些实施例中,如图2所示,智能助力园林剪刀还包括第二压力检测模块400,第二压力检测模块400设置于第二手柄200的表面,第二压力检测模块400用于检测在第二手柄200上的第二受力大小Fb,控制模块500与第二压力检测模块400连接,当第一受力大小Fa和第二受力大小Fb任意一个大于施力阈值时,控制模块500控制助力模块600输出助力扭矩。
如图3所示,根据杠杆原理,用户两只手各自施力于第一手柄100和第二手柄200,由于力的作用的相互性,当然,第二压力检测模块400也可以检测第二力臂Lb,其中,第一受力大小Fa与第一力臂La的乘积等于第二受力大小Fb与第二力臂Lb的乘积,因此,对于剪切力大小Fc可以均使用第一受力大小Fa与第一力臂La来计算,但是从用户的操作体验而言,无论用户如何握持,当第一受力大小Fa和第二受力大小Fb任意一个大于施力阈值时,控制模块500控制助力模块600输出助力扭矩,从而使得第一受力大小Fa和第二受力大小Fb均不高于施力阈值,具体地,施力阈值由厂家根据实际情况设定,此处不进行限定。
需要说明的是,假如作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc较小,无需助力扭矩,此时助力扭矩大小M为0,控制模块500根据第一力臂La以及第一受力大小Fa即可得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc。
在本发明的一些实施例中,如图5所示,第一压力检测模块300包括第一外套膜(图中未视出)以及设置于第一外套膜内的压力检测组件310,压力检测组件310包括叠层放置的第一检测层以及第二检测层,第一检测层上设置有多条第一导电条311,第二检测层上设置有多条第二导电条312,各条第一导电条311与各条第二导电条312交叉设置以形成多个交叉点,并且于交叉点处第一导电条311与第二导电条312之间设置有压敏元件313,压敏元件313的一端与第一导电条311电连接,压敏元件313的另一端与第二导电条312电连接,控制模块500分别与各条第一导电条311以及各条第二导电条312电连接。
具体地,多条第一导电条311和多条第二导电条312呈阵列式分布,第一导电条311可以是铜、锡或者其他导电金属或者合金制成,也可以由碳纤维等材料制成,第一导电条311具有柔性以及延展性,同理,第二导电条312可以是铜、锡或者其他导电金属或者合金制成,也可以由碳纤维等材料制成,第一导电条311具有柔性以及延展性,由此,第一压力检测模块300可以贴附于第一手柄100的表面。
如图5所示,控制模块500可以逐一地朝各条第一导电条311的f、g、h、i、j、k、l、m、n端口输入检测电压,而基于f、g、h、i、j、k、l、m、n端口输入检测电压时均逐一地从各条第二导电条312的f`、g`、h`、i`、j`、k`、l`、m`、n`、o`、p`端口获取采样电流,由此得出线路中的电阻大小,从而得出各个位置的压敏元件313的压力信息,并且各个压敏元件313在第一手柄100的位置均可知,由此每个压力信息对应的力臂也可以得知。
同理,第二压力检测模块400也可以采用与第一压力检测模块300相类似的结构,此处不进行赘述。
在本发明的一些实施例中,如图4所示,第一刃部110呈凸弧形,第二刃部210呈凹弧形,凸弧形的第一刃部110和凹弧形的第二刃部210配合,使得位于第一刃部110和第二刃部210待剪切植物可以位于凹弧形的谷底位置或者凸弧形的谷峰位置,由此,可以相对确定施力力臂Lc,以使得剪切力大小Fc相对准确。
在本发明的一些实施例中,如图3所示,距离检测模块700包括角度传感器,角度传感器用于检测剪切角度,剪切角度为从第一刃部110和第二刃部210施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度,控制模块500根据剪切角度判断出剪切距离K。
利用角度传感器对剪切角度进行检测,有剪切角度计算得出第一刃部110或者第二刃部210的施力点摆动距离C,具体地,摆动距离C呈圆弧状,剪切距离K为待剪切植物的直径,施力点摆动距离C与剪切距离K大致接近,由此,可以利用施力点摆动距离C来表征剪切距离K的大小。
根据本发明第二方面实施例的判断植物健康状态控制方法,应用了智能助力园林剪刀,如图7所示,控制方法包括:
S100、获取第一力臂La和第一受力大小Fa;
S200、当第一受力大小Fa大于施力阈值时,控制助力模块600输出助力扭矩,以驱使第一刃部110和第二刃部210相互靠近;
S300、根据第一力臂La、第一受力大小Fa以及助力扭矩大小M得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc;
S400、获取剪切距离K;判断剪切力大小Fc是否符合待剪切植物于该剪切距离K下对应的剪切力阈值范围,从而得出植物健康状态信息;
S500、控制输出模块800输出植物健康状态信息。
本发明控制方法,用户操作第一手柄100和第二手柄200,使得第一刃部110和第二刃部210靠近以对待剪切植物剪切,而用户施力较大,当第一压力检测模块300检测到第一受力大小Fa大于施力阈值时,助力模块600输出助力扭矩,从而辅助用户将待剪切植物切断,基于杠杆原理以及大致默认施力力臂Lc,根据公式Fa*La+M=Fc*Lc,得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小Fc;
而由于不同待剪切植物的粗度所需剪切力大小Fc不同,会对植物健康状态的判断造成影响,因此还通过距离检测模块700检测剪切距离K,利用剪切距离K来表征剪切植物的粗度,而不同的粗度(即剪切距离K)对应着不同的剪切力阈值范围,利用对应的剪切力阈值范围与剪切力大小Fc判断,即可得出植物健康状态信息,输出模块800输出植物健康状态信息,从而用户在对待剪切植物修剪时,可以得知此处的枝丫是否健康,若不健康则可以全部剪除,若健康则可以适当修整,本设计提高用户的操作体验,同时能够输出待剪切植物的健康状态情况,以供用户参考。
在本发明的一些实施例中,控制方法在S200中,当第一受力大小Fa和第二受力大小Fb任意一个大于施力阈值时,控制模块500控制助力模块600输出助力扭矩。
在本发明的一些实施例中,如图6所示,智能助力园林剪刀还包括输入模块900,输入模块900用于获取选择信息,输入模块900与控制模块500连接,控制模块500内设置有与不同待剪切植物一一对应的剪切模式,在每种剪切模式中设置有与不同的剪切距离K对应的剪切力阈值范围;控制方法还包括:获取选择信息,根据选择信息确定剪切模式;根据剪切距离K从剪切模式中获取相对应的剪切力阈值范围;判断剪切力大小Fc是否符合剪切力阈值范围以得出植物健康状态信息。
其中,输入模块900可以是触摸显示屏、输入按键、旋钮等,可以通过输入模块900输入选择信息,选择待剪切植物的类型,从而选择出相应的剪切模式。
以龙眼树为例说明,当选择了龙眼树的剪切模式,在龙眼树的剪切模式中,不同的剪切距离K对应的剪切力阈值范围,并且随着剪切距离K的增大,剪切力阈值范围也相应地增大。
而龙眼树的剪切模式的剪切力阈值范围为一剪切力阈值,当剪切力大小Fc大于剪切力阈值,则证明此处被剪切的枝丫已经老死,当剪切力大小Fc小于剪切力阈值,则证明此处被剪切的相对健康。
在本发明的一些实施例中,控制方法包括:获取多个压敏元件313上的压力信息;在各个压力信息中筛选出最大值以作为第一受力大小Fa;根据被筛选的压敏元件313的位置得出第一力臂La。
需要说明的是,用户手部较大,施力于第一压力检测模块300,而筛选出各个压力信息中的最大值,此处的最大值是用户的主要施力点,同时,利用此最大值与施力阈值对比,可以及时触发助力模块600工作,减少用户的施力,提高使用体验。
在本发明的一些实施中例中,如图3所示,角度传感器用于检测剪切角度θ,剪切角度θ为从第一刃部110和第二刃部210施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度;控制方法包括:根据剪切角度θ计算出摆动距离C,C=θ*r,其中,r为设定的第一刃部110的施力点施力力臂Lc;以摆动距离C预估为剪切距离K。由于此方式剪切距离K和摆动距离C差值不大,因此利用此方式检测更加简单。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨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,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种智能助力园林剪刀,其特征在于,包括:
第一手柄,设置有第一刃部;
第二手柄,设置有第二刃部,所述第一手柄和所述第二手柄转动连接,施力于所述第一手柄和第二手柄能够驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近以剪切;
第一压力检测模块,设置于所述第一手柄的表面,所述第一压力检测模块用于检测在所述第一手柄上的第一受力力臂以及第一受力大小;
控制模块,与所述第一压力检测模块连接;
助力模块,设置在所述第一手柄和所述第二手柄之间,所述控制模块与所述助力模块连接,当第一受力大小大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩,以驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近,并且所述控制模块根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小;
距离检测模块,用于检测剪切距离,其中,所述剪切距离为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的距离;
输出模块,所述控制模块与所述输出模块连接,所述控制模块根据剪切距离以及剪切力大小判断出植物健康状态信息并通过所述输出模块输出植物健康状态信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能助力园林剪刀,其特征在于,还包括第二压力检测模块,所述第二压力检测模块设置于所述第二手柄的表面,所述第二压力检测模块用于检测在所述第二手柄上的第二受力大小,所述控制模块与所述第二压力检测模块连接,当第一受力大小和所述第二受力大小任意一个大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩。
3.根据权利要求1所述的一种智能助力园林剪刀,其特征在于:所述第一压力检测模块包括第一外套膜以及设置于所述第一外套膜内的压力检测组件,所述压力检测组件包括叠层放置的第一检测层以及第二检测层,所述第一检测层上设置有多条第一导电条,所述第二检测层上设置有多条第二导电条,各条所述第一导电条与各条所述第二导电条交叉设置以形成多个交叉点,并且于所述交叉点处所述第一导电条与所述第二导电条之间设置有压敏元件,所述压敏元件的一端与所述第一导电条电连接,所述压敏元件的另一端与所述第二导电条电连接,所述控制模块分别与各条所述第一导电条以及各条所述第二导电条电连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能助力园林剪刀,其特征在于:所述第一刃部呈凸弧形,所述第二刃部呈凹弧形。
5.根据权利要求4所述的一种智能助力园林剪刀,其特征在于:所述距离检测模块包括角度传感器,所述角度传感器用于检测剪切角度,所述剪切角度为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度,所述控制模块根据剪切角度判断出剪切距离。
6.一种判断植物健康状态控制方法,应用了智能助力园林剪刀,其特征在于,所述智能助力园林剪刀包括:
第一手柄,设置有第一刃部;
第二手柄,设置有第二刃部,所述第一手柄和所述第二手柄转动连接,施力于所述第一手柄和第二手柄能够驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近以剪切;
第一压力检测模块,设置于所述第一手柄的表面,所述第一压力检测模块用于检测在所述第一手柄上的第一受力力臂以及第一受力大小;
控制模块,与所述第一压力检测模块连接;
助力模块,设置在所述第一手柄和所述第二手柄之间,所述控制模块与所述助力模块连接;
距离检测模块,用于检测剪切距离,其中,所述剪切距离为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的距离;
输出模块,所述控制模块与所述输出模块连接;
所述控制方法包括:
获取第一受力力臂和第一受力大小;
当第一受力大小大于施力阈值时,控制所述助力模块输出助力扭矩,以驱使所述第一刃部和所述第二刃部相互靠近;
根据第一受力力臂、第一受力大小以及助力扭矩大小得出作用于待剪切植物上所需的剪切力大小;
获取剪切距离;
判断剪切力大小是否符合待剪切植物于该剪切距离下对应的剪切力阈值范围,从而得出植物健康状态信息;
控制所述输出模块输出植物健康状态信息。
7.根据权利要求6所述的一种判断植物健康状态控制方法,其特征在于,所述智能助力园林剪刀还包括输入模块,所述输入模块用于获取选择信息,所述输入模块与所述控制模块连接,所述控制模块内设置有与不同待剪切植物一一对应的剪切模式,在每种所述剪切模式中设置有与不同的所述剪切距离对应的所述剪切力阈值范围;所述控制方法包括:
获取选择信息,根据选择信息确定剪切模式;
根据剪切距离从剪切模式中获取相对应的剪切力阈值范围;
判断剪切力大小是否符合剪切力阈值范围以得出植物健康状态信息。
8.根据权利要求6所述的一种判断植物健康状态控制方法,其特征在于,所述第一压力检测模块包括第一外套膜以及设置于所述第一外套膜内的压力检测组件,所述压力检测组件包括叠层放置的第一检测层以及第二检测层,所述第一检测层上设置有多条第一导电条,所述第二检测层上设置有多条第二导电条,各条所述第一导电条与各条所述第二导电条交叉设置以形成多个交叉点,并且于所述交叉点处所述第一导电条与所述第二导电条之间设置有压敏元件,所述压敏元件的一端与所述第一导电条电连接,所述压敏元件的另一端与所述第二导电条电连接,所述控制模块分别与各条所述第一导电条以及各条所述第二导电条电连接;所述控制方法包括:
获取多个所述压敏元件上的压力信息;
在各个压力信息中筛选出最大值以作为第一受力大小;
根据被筛选的压敏元件的位置得出第一受力力臂。
9.根据权利要求7所述的一种判断植物健康状态控制方法,其特征在于,所述距离检测模块包括角度传感器,所述角度传感器用于检测剪切角度θ,所述剪切角度θ为从所述第一刃部和所述第二刃部施力于待剪切植物至切断待剪切植物之间的角度;所述控制方法包括:
根据剪切角度θ计算出摆动距离C,C=θ*r,其中,r为设定的所述第一刃部的施力力臂;
以摆动距离C作为剪切距离。
10.根据权利要求7所述的一种判断植物健康状态控制方法,其特征在于,所述智能助力园林剪刀还包括第二压力检测模块,所述第二压力检测模块设置于所述第二手柄的表面,所述第二压力检测模块用于检测在所述第二手柄上的第二受力大小,所述控制模块与所述第二压力检测模块连接;所述控制方法包括:当第一受力大小和所述第二受力大小任意一个大于施力阈值时,所述控制模块控制所述助力模块输出助力扭矩。
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