CN1668182A - 草皮堆垛机器人 - Google Patents

Abstract

一种安装到草皮收割机上的数控机械臂(24)，包括：两个可旋转地连接在一起的段(40、42)。段(40)可旋转地连接到收割机的固定底座上；第二段(42)带有一个可相对该段旋转的拣取头(44)。拣取头(44)能够拣取、保持并松开草卷。机械臂(24)可根据程序完成多种草垛构型。

Description

草皮堆垛机器人

技术领域

本发明涉及草皮收割机，更具体地，是从地上将草皮条切割下来并使成卷的草皮条自动形成垛的机器。

背景技术

草皮收割机通常有一个水平刀片和两个垂直的侧刀片(side blade)。侧刀片将草皮切割成期望的宽度，而水平刀片与侧刀片一起将该期望厚度的草皮从地上割下来。这样，当草皮收割机沿其切割路径前进时，就形成了连续的草皮条。周期性地将一个横向上垂直的切割器动刀片(cutter blade)推进到与根切刀片(undercutting blade)相邻的草皮内，将草皮条切割成合适的长度。

在切割草皮条时，通常在一条倾斜的传送带上将草皮条从切割器动刀片上移开，并且形成草卷。Brouwer等人的美国专利US3,509,944公开了一种属于现有技术的草皮收割机。它包括这种倾斜的传送带，草卷形成在传送带的上部附近。将’944号专利所公开的草皮收割机安装在用于推动收割机的动力单元(power unit)的侧面。

Brouwer等人的美国专利US4,832,130公开了一种自行驱动草皮收割机。它包括一条倾斜的传送带，该传送带将草皮条递送到单独的成卷箱(roll-forming enclosure)内，成卷箱包括一对通常相互成直角布置的传送带，用于使草皮条形成为卷。形成的卷被卸到在收割机端部的车上，收割机可以将所形成的卷传送到车的任一侧，车在下一次通过时清空收割机。’130号专利还公开了一条弯曲的传送带，用于将所形成的卷从收割机上卸下。

长期以来，机器人一直用在工业上代替操作人员从事重复性的手工操作。它们具有坚固、精确、快速和不怕累等优点。自动化过程和自动化机械虽然也具有这些优点，但机器人还有灵活性高的额外优点。也就是，自动化机械虽然可以执行单调的重复性工作，但是机器人可以按照程序做多种工作。机器人的这一优点源自两个方面：第一，控制方法是可编程的，其中通常用计算机进行编程；第二，机械操纵装置能够做各种动作。

大多数情况下，机器人都有一个固定的底座。它们总是在同一位置执行工作。相应例子可以包括焊接、刷油漆、移动工件或使用工具、以及堆放材料。还存在可以从一个地方到另一个地方移动的活动机器人。活动机器人的例子包括在工厂内移动材料或在仓库内拣取并移动货物的车辆。一般而言，这些机器人灵活的可编程功能包括将一件物品从一个地方搬运或移动到另一个地方。

同样也存在收集和堆垛农产品的自动化机械。相应例子包括收集和堆垛长方形干草捆的自动打包车(automatic bale wagon)和在农场内装载和堆垛纸板箱的自动化机械。然而，这些现有技术的机械缺乏机器人的可编程能力，并且还缺少机器人灵活的操纵装置。

至少是在过去的二十年内，人们已经意识到需要在收集点自动堆垛或收割草皮。在此期间，众所周知也存在着工业机器人。另外，在此期间，人们已经认识到不同地区的草皮栽培者采用不同尺寸的草卷和不同构造的草卷垛。即使如此，自动堆垛机却是在这段时间内为此目的而开发的唯一机械。自动堆垛机可用于尺寸或者方法单一的堆垛，但是相对较大并且又不可编程。另外，为了加强草垛的稳定性，通常在手工堆垛草皮时会让顶层的草垛小于底层，而机械堆垛机并不能提供实现这种堆垛方式的方法。

发明内容

本发明打算提供一种在收集点将草皮堆积在垛上的可移动机器人(mobile robot)。本发明的一个目的是提供一种单一机械，它能将诸如16″和24″宽的各种尺寸的草卷堆垛在以本地市场需求为基础的各种草垛构造中。本发明的进一步目的是提供一种机械的草皮堆垛机，它能将多层草皮堆积在草垛的顶部，草垛的顶部比底部小，从而使得草垛更加稳定。本发明的进一步目的是提供一种机械的草皮堆垛机，它显著小于先前开发的自动堆垛机，并且机械构造也更简单。

根据本发明的一个实施例，一对机构安装到传统的小卷草皮收割机或切割并卷取草皮的其他机器的后部。第一机构是收集小捆(sub-group)草卷的存储器(accumulator)。第二机构是由可编程的计算机控制、并带有拣取头(pick-up head)的关节臂(articulated arm)，它可拣起小捆的草皮并以预定的但又灵活的图案将其放在草垛上。本发明公开了存储器和带有拣取头的关节臂的结构，它们克服了现有技术中的问题。

通过下面的详细说明可以充分了解到本发明的其他应用领域。尽管这些详细说明和特殊例子展示了本发明的优选实施例，但不难理解它们只是起到说明目的，而并非用于对本发明的范围进行限定。

附图说明

附图通过例子展示了本发明的优选实施例。为了更清楚地理解发明，下面参照附图。其中：

图1是根据本发明一个实施例的从草皮收割机的后上部所看到简化的透视图；

图2和3为各种构造的示意平面图(plan view)，使用本发明的草皮堆垛机将草卷放于其中；

图4和5分别是一系列的图表和一个示意性的电路图，展示了凭藉依照了本发明特点的比例阀的液压缸的操作；

图6是如何根据本发明来操作图1所示的液压缸的示意性电路图；

图7和图8是展示了本发明的抓取头的正视图；图8展示了在图7中未示出的主动油缸(actuating cylinder)；

图9和10从上方看到的实际抓取头的照片(photograph)的复制品；

图11和12分别是抓取头的平面图和端视图；

图13是图7和图8所示的抓取头的示意性正视图，展示了抓取头的设计特点；

图14包括多幅示意图，这些图展示了草卷在草垛的不同层中的各种排列方式，可以用根据本发明的草皮堆垛机来实现这些排列方式；

图15所示为拣取头的自动调平连杆(self-leveling linkage)；

图16和图17是根据本发明而设计的另一种存储器的透视图；

图18是根据本发明而设计的草皮收割机的透视图。

具体实施方式

下面对优选实施例的说明本质上只是示范性的，而决不是为了限制本发明、对本发明的应用或其用途。

图1是小卷草皮收割机20的总体等距视图，该草皮收割机20装配有存储设备22和形式为带有拣取头的关节臂24机器人。在本发明中，机器人被定义为数控臂(digitally controlled arm)。通俗地说，一台即使由人远距离控制的机器也可以称为机器人。

附图标记28表示一条传送带，它将成卷的草皮递送到草皮收割机的后部。成卷的草皮从传送带28上被堆积到一个托盘30上。一个传感器检测到草卷的存在，促使控制器控制推进器32从右向左横向移动，使草卷移动到可标引的(indexable)的存储传送带34上。存储传送带34由具有标引接线片(indexing lugs)的橡胶制成，它每次都将移动到其上的草卷向前推进，直到积累有一小捆(sub-group)草卷。此时，计算机(未示)控制带有拣取头的关节臂24拣起那小捆草卷，并将该小捆草卷放置在堆垛室(pilingcavity)36内。堆垛室36有一对执行叉，这对执行叉支撑着一个支撑草皮的滑块或一个不会滑动的草垛。

托盘30和推进器32将成卷的草皮带到存储传送带34上。然而，托盘30和推进器32并不是本发明所必需的。它们用于将草卷传递到更接近堆垛室36的位置，因此关节臂不必移动很远即可将它们拣起，这就增加了生产率。传送带28和存储传送带34的协同线性定位(co-liner positioning)无需托盘30和推进器32。

简单地看一下图15，关节臂24安装在一个底座38上，以绕垂直轴线X-X旋转。第一臂段(arm segment)40的一端可旋转地安装在底座38上，以绕垂直轴线X-X旋转，而第二臂段42的一端可旋转地安装在臂段40的另一端上，以绕一根水平轴线旋转。拣取头44安装在臂段42的另一端上，以绕垂直轴线旋转。液压油缸(hydraulic cylinder)驱动所有这四个旋转动作。电反馈(electronic feedback)向计算机报告每个油缸的确切位置。计算机控制每个油缸的位置和每个油缸的速度。可以为计算机编程，以使得拣取头的运行时间最优化，从而获得最大的生产率。

另外，计算机可利用来自于抓取叉(gripping fork)的压力转换器信息来控制关节臂的位置。当开始将草卷放在抓取叉上或先前的排上时，用压力转换器来检测。这一特点允许机器人补偿各种直径的草卷的位置，这会造成各层的厚度不同。当草卷开始放在草垛上时，通过检测压力降(reduction inpressure)可缩短周期。

附图标记46表示液压油缸，它使整个关节臂组件24绕旋转轴线X-X在臂座38上摆动。标记48代表提升或降低臂段40的油缸。标记50代表伸出或缩回臂段42的油缸。标记52代表使拣取头44旋转的油缸。拣取头44也连接到臂段42上，并且可以绕一根水平轴线旋转，但是拣取头44被自调平连杆保持水平。

校正拣取头44的关键在于拣取头44必须总是保持水平。借助于图15中的两根自调平连杆116和118可以实现这一点。自调平连杆116可旋转地连接到关节臂的轴座112的底部，其顶部可旋转地连接到连杆114上。自调平连杆116的长度与臂40的长度相同，并且端部枢轴点与臂40枢轴的朝向相同。这种四杆连杆(4-bar linkage)的作用是使连杆114与水平面保持恒定的角度。同样，自调平连杆118为包括臂段42在内的四杆连杆的一个元件，其作用是使拣取头44总是保持水平。如果没有自调平连杆，那么当臂段42绕其上枢轴点移动时，就需要一个额外的油缸和控制器来保持拣取头水平。

自调平连杆116连接到由两个通常平行的元件构成的第一臂结构上。每个元件的近端又被连接到底座112上。每个元件的末端也可旋转地连接到第一连杆114上。这种结构形成了所述的四杆连杆结构，这种结构的作用是保持第一连杆114的角取向(angular orientation)。

第二臂结构连接到第一连杆114上，该结构由一对通常平行的元件42、118构成。每个元件的一端都可旋转地连接到第一连杆上，而其第二端都可旋转地连接到第二连杆上。第一执行机构48被安置在底座112和第一元件40之间，而一个第二执行机构50安置在第一元件40和第二元件42之间。控制器连接到执行机构48、50上，以控制该臂结构的操作。

图2和3所示为可以用堆垛机器人实现的各种草垛结构中的一个例子。假定该草垛的底座为48″乘以48″(48″by 48″)，附图标记54、56、58和60表示填满了底座尺寸的层结构。附图标记54和56表示24英寸宽的草卷，因此，这几层就由两排每排5个的草卷构成。附图标记58和60表示几个16英寸宽的草卷，因此这几层就由三排每排5个的草卷构成。使各层的朝向相互成90°有助于草垛的稳定。随着草垛的增高，使草垛的顶层逐渐小于底层可增强草垛的稳定性。通过可编程的机器人可以用多种方法来实现这一点。

例如，考虑附图标记60所代表的结构，在5卷一捆的小捆中，两个16英寸的草卷更紧密地放在一起，从而为将要放在这些小捆之间的其他两个草卷留出空间。从接下来的两个5卷一捆的小捆中掉下其他两个草卷，从而为顶层留下两排每排4卷的草卷64(见图3)。

附图标记66所示为一个由24英寸宽的草卷构成的较小的层，它由两小捆每捆4卷的草卷构成。在将第四个草卷放在存储传送带上之后，通过提前拣起那小捆草卷可以实现这一点。附图标记68所示为由一小捆两卷的草卷构成的顶层。可以看出，拣起各种数目的草卷的能力、将一小捆草卷中的一卷单独放下的能力、以及将这几层草卷放在各个位置的能力可以产生多种多样的堆垛方法。

在商业上可以获得由程序控制的控制器(计算机)和比例液压阀，控制器具有该比例液压阀，并通过该控制器来控制驱动关节臂和拣取头作旋转动作的液压油缸。

难题在于控制器设计用于和伺服电动机或伺服阀一起工作，而伺服阀要比比例阀昂贵得多。由于响应时间不同而造成缺乏兼容性。与比例阀相比，伺服电动机和伺服阀的响应时间很短。也就是，当控制器向伺服电动机发送信号时，伺服电动机几乎是立即作出响应。而当相同的控制器向比例阀发出信号时，比例阀在响应上有滞后。本发明的特点之一包括对控制器和比例阀之间的放大器的阐述，它包括使得比例阀立即响应的方法。

参照图4和图5，计算机输出一个从+10伏到-10伏的信号。0伏的输出意味着阀应该不移动，大于0伏的输出意味着阀向一个方向移动，而小于0伏的输出则意味着阀向另一个方向移动。阀的输入信号必须介于+3伏到+9伏之间，其中输入信号为+6伏时，阀不动作，大于6伏时，向一个方向动作，而小于6伏时，又向另外一个方向动作。响应慢是由于存在约为+/-0.3伏(在5.7和6.3之间)的死区(deadband)，在此区域内阀没有响应。在开始启动之前，阀的阀芯需要轻微活动一下。为了关掉死区，根据本发明提供了一个放大器。也就是，当来自计算机的电压为任意正值时，放大器到阀的输出会立即跳到约6.3伏，或者跳到与特定阀相适应的特征值。

图5显示了这一点。该方块图展示了将+10伏的计算机输出控制信号(A)输入放大器。放大器将其转换成+3伏到+9伏的控制信号(B)。这个信号控制比例阀，后者将液压油(C)输入到机器人油缸。一个编码器物理连接到该油缸上，并向计算机提供反馈的位置信号(D)。

在理想条件下(图4第1栏)，立即就有响应。来自计算机的任何控制信号都会立即产生油流。在实际条件下(第2栏)，在放大器输出从6.3伏变化到5.7伏期间，会出现一个不工作的死区。因为期待计算机能从编码器快速反馈回位置信号，所以并不希望出现死区。在校正条件下(第3栏)，指定一个放大器在控制信号的转换上增加一步(step)。随着信号从+10伏接近0，放大器输出信号B接近6.3而不是6。随着信号从-10伏接近0，放大器输出信号B接近5.7而不是6。这就使得油流对计算机控制信号线性响应。另外，实际值会在6.3和5.7之间轻微变化，不过放大器可以调到与阀相匹配。

理想条件(第1栏)意味着发送控制信号和接收反馈信号之间没有迟滞(delay)。控制回路处于完全平衡。机器人将按照编好的程序精确移动。(理想的平滑操作)

实际条件(第2栏)意味着发送控制信号和接收反馈信号之间有着严重的迟滞。控制回路远离平衡。计算机期望能在1毫秒之内得到一个反馈信号，而反馈信号则需要约500毫秒。这就意味着计算机会在没有接收反馈信号期间，每隔1毫秒以预定的常数(P-gain)增加其控制信号。在接收反馈信号时期，控制信号极其大，并且在接下来的500毫秒内，它会逐步地再次降低控制信号。这会造成完全停止。机器人会按照程序动作非常剧烈地开始动作和急剧地停止，而这理应是平滑的和线性的。正常情况下，为控制回路设定一个较低的比例调定(P-gain)。这一比例调定会缓冲反馈信号上的反应，并且可以固化在计算机软件内。然而，控制回路的响应时间如此之大(有害的！)，以致于该设定方法对机器人的物理行为几乎没有影响。

阀如此之慢以致于跟不上控制回路，完全可以预期这一振荡(oscillation)。归功于死区校正，在校正栏中，控制回路内的响应时间已经下降到约50毫秒。借助于软件内的比例调定(P-gain)，可以消除系统内的任何剧烈反应，并且还可以控制机器人。

图5显示了将放大器包括在液压电路内以解决上述死区问题的原则。图6是一幅示意图，展示了图1中的草皮堆垛机器人的总的控制电路，包括用来移动机器人臂的计算机控制的比例阀所用的放大器。需要指出的是，实际上有两个电路图：一个是液压油电路；另一个是电控电路。通过可从商业上获得的PLC(可编程的逻辑控制器)控制诸如触发抓取爪、推进器和存储传送带等其他的“开/关”作用。

下面详细描述拣取头44，首先参考图7。拣取头44包括5个单独的抓取组件70，都安装在一个共用的框架或支撑物72上。每个抓取组件70都有一个框架74和两套抓取爪76。凹形剥离器(stripper)78是框架74的一部分。该两套抓取爪76中的每一个抓取爪都安装在一个抓取爪框架80上，框架80又安装在框架74上的一根枢轴82上。每个组件中的那两个抓取爪框架80都由一个抓取油缸84连接到点(a)和(b)上(图8)。当抓取油缸84伸出时，抓取爪76旋转到脱模机78下放的位置76’。借助于该动作松开一个草卷。做好准备工作以确保沿受控的路线放下该草卷，即要防止在一套抓取爪收回之前另一套抓取爪先收回，而这会导致该草卷偏离合适的位置。用连杆86(图11)将两个抓取爪框架80连在一起即完成这该准备工作。每根连杆86的一端连接到抓取爪框架上，其另一端连接到圆盘88上，圆盘88在安装到框架74上的立轴90上旋转。随着抓取油缸84的伸缩，圆盘88旋转，限制两个抓取爪框架80移动相同的距离。

期望能让5对抓取爪同时工作。使用5通道的分流器或串联连接可以实现这一点。一个或多个抓取油缸可以有选择地与选择阀隔开，从而允许与其他草卷无关地放下一个或多个草卷。

5个抓取组件70中有4个以允许它们相向和背向滑动的方式安装到框架72上。这就允许该机械将各草卷放在一个草垛上，并且在较低的位置处为一个(较宽的)间距；而在较高的位置处为一个不同的(较近)间距。通常在手工堆垛草皮中采用这种堆垛方法，以使草垛的稳定性更大。4个滑动抓取组件框架74中的每一个都包括两对线形的轴衬92。也可以用两个单独的(较长)的轴衬来代替两对轴衬。轴衬92在两根杆94上滑动，根杆94刚性地夹紧拣取头框架72的每一侧。第五抓取组件96刚性地连接到拣取头框架72上。

从图13可以清楚地看出，由两个滑动油缸96完成第五抓取组件96的滑动。每个滑动油缸96的一端在点c处连接到拣取头框架72上；其另一端在点d处连接到曲柄架98上。曲柄架98通过枢轴100安装到拣取头框架上。曲柄架98还有点e和f，它们是连杆102和104的连接点。连杆102将曲柄架的点e连接到抓取组件70的点g上；连杆104将曲柄架98的点f连接到抓取组件106的点h上。

当油缸96缩回时，曲柄架98绕枢轴100逆时针旋转，这就拉动连杆102和104，并使抓取组件70向其外侧位置移动，从而将各草卷隔开；当油缸96伸出时，曲柄架98绕枢轴100顺时针旋转，这就推动连杆102和104，并使抓取组件向其内侧位置移动，从而使各草卷之间更紧密。由于点f距枢轴100的距离是点e的两倍，因此抓取组件106移动的距离是抓取组件70的两倍。这样，抓取组件106移动到抓取组件70的距离与抓取组件70移动到静止的抓取组件96的距离相同。因此在内侧和外侧位置，草卷都被均匀地隔开。

在拣取头的另一端处，其他两个抓取组件70也发生相同的滑动动作。为了使两套抓取组件的动作同时，提供了另外一根连杆108。连杆108将曲柄架98上的点i连接到组件110上的点j上。这就限制两对抓取组件以相同的速度滑进、滑出。这允许滑动作用以破坏草卷最小的加速度发生。

图16和17表示根据本发明的另一个实施例而设计的另一种存储传送带94。存储传送带94由一个被构造用来支撑存储传送带框架98的支撑框架96构成。一个旁路装置100连接到框架98上。该旁路装置的功能是允许操作者丢弃特定的草卷。在这一点上，操作者开动旁路装置100，旁路装置100使一部分存储传送带94缩回。通过缩回存储传送带94，操作者可使草卷掉到一个斜面104上，从而允许草卷掉到地上。

缩回旁路100包括三个可以缩回的支撑臂105，后者支撑着一个第一传送带链轮110。另外，该缩回装置有一个可以缩回的惰轮型臂(idler type arm)112，当惰轮型臂112被启动时，它将链轮110拉向车辆的后方。惰轮型臂112一被启动，它就绕第一旋转点旋转，降低链轮并增加存储传送带94上的张力。施加的张力的用于将被偏置的可以缩回的臂105拉进支撑框架98。在松开旁路装置100之后，连接到可以缩回的臂105上的偏置弹簧或汽缸(未示出)用于推动支撑臂105，进而将第一传送带链轮110推到其最初的方向。

图18所示为利用了本发明的一种可选系统的一种车辆。如上所述，切割组件可以与传送带和存储装置94共线。机械臂的作用是将所卷起的草皮从存储器94上拿开，并将其放在如上所述的一个货盘上。

本发明的这一方面的重要特点是用滑动作用将草卷压在一起的概念，以及将一个草卷与其他4个草卷分开并将其丢下的能力。从而允许将8个草卷放在顶层，12个草卷被放在下一层。这有助于堆起一个更稳定的草垛。

对堆垛机的基本操作总结如下：

1)用当前已知的方法切割并卷起草皮。

2)从主传送带的后方卸下草卷。在已知的方法中，在草卷掉到横向传送带上或收集篮(catcher basket)中的地方用手将它拣起或堆在货盘上。而在这里，它掉到一个推进器的前方，推进器将其向左推到一个缓冲传送带上。

3)缓冲器(buffer)或者存储传送带做标记，直到它容纳的草卷达到5个。

4)机器臂从缓冲传送带上拣起5个草卷，并将其放到草垛上。

5)该机器臂在控制器的指令下继续将草卷放在草垛上，每次放置的位置和方向不同，直到完成堆垛。

6)操作者停止收割机的前进动作，倒退以卸下草垛，并重新启动机器人。

与其他的方案相比，该自动堆垛机器人有一些商业优势。它重量轻且体积小，可安装在传统安装在拖拉机上的草皮收割机的外壳内。它还灵活；该机器人可以按照程序将16或24英寸宽的草卷堆垛成高度不同的草垛。拣取头有两个特点，这两个特点可用于将顶部的两层堆成“金字塔”形。可以将拣取头上的5个抓取器70压在一起，当放一排草卷在草垛上时，它会压缩这排草卷。另外，5个草卷中有一个可以单独放下，从而允许将下一个草卷堆到最后一层上，最后一层有两排，每排有5卷，两个单独的草卷向一侧翻转到中间，并且最后一层每层有4卷。在初步放置这几排草卷中的一排之后，机器人实际上将其拣起并重放。也就是，在如何堆放草皮上是高度灵活的，并且无需额外的卷绕即可得到稳定的草垛。

除了尺寸小和灵活之外，该机器的成本也有望比当前市售的其他自动堆垛机低。这部分归功于使用低成本的比例阀代替高成本的伺服阀。通过控制器和阀之间的独特接合(unique interface)使之成为可能。

对本发明的说明本质上仅仅是示范性的，因此不背离本发明思想的各种改变也在本发明的范围之内。不能认为这些改变背离了本发明的精神和范围。

Claims (29)

1、一种切割并堆垛草卷的装置，包括：

装有轮子的底盘，用于在草场上来回移动；

水平切割装置，用于切割多个草皮条；

存储器，用于容纳多个草皮条；

草皮成卷器，用于在将草皮输送到存储器之前将草皮条卷成卷；

传送带，用于将草皮从切割装置输送到存储器；以及

机械臂，用于将多个草皮条从存储器提升到草皮存储位置。

2、如权利要求1所述的装置，其中该存储器是分段传送带。

3、如权利要求1所述的装置，其中该存储器包括一个可缩进的部分，该部分允许操作者将被丢下的草卷返回到草场。

4、如权利要求3所述的装置，进一步包括一个位于该可缩进的部分下方的斜面。

5、如权利要求3所述的装置，其中机器臂包括水平拣取头，拣取头有多个抓取组件，每个抓取组件用于接触分开的单独的草卷。

6、如权利要求5所述的装置，其中每个抓取组件包括一对可以啮合的抓取爪，该对抓取爪可旋转地定位，以与定位在存储器上的草卷接触。

7、如权利要求6所述的装置，其中各抓取爪连接到一个抓取启动器上，抓取启动器有一个延长位置，从而旋转各抓取爪到低于凹形剥离器的位置。

8、如权利要求6所述的装置，其中各抓取爪连接使得各抓取爪同时接触各分开的草卷。

9、如权利要求6所述的装置，其中水平拣取头有一个分离装置，该分离装置用于使至少一个抓取组件相对另一个抓取组件运动。

10、如权利要求6所述的装置，进一步包括用于调节机械臂的运动的控制器。

11、如权利要求10所述的装置，其中机械臂受到液压驱动，并且控制器用于控制至少一个液压阀。

12、如权利要求10所述的装置，其中控制器电连接，并且用于控制抓取组件。

13、如权利要求10所述的装置，其中该控制器连接到用于保持水平拣取头水平的多个启动器上。

14、如权利要求10所述的装置，进一步包括一对叉子，该对叉子用于将货盘支撑在草皮存储位置，所述控制器用于控制叉子从第一货盘位置运动到第二货盘位置。

15、一种从草场移走草皮并将成卷的草皮放在金字塔形草垛中的草皮收割机，包括：

连接到底盘上的轮子，该轮子有一个支撑货盘的草皮存储位置；

连接到底盘上的机械臂，所述机械臂有一个水平拣取头，水平拣取头有多个抓取组件，每个抓取组件用于同时接触一个草卷。

16、如权利要求15所述的草皮收割机，其中机械臂用于同时将多个草卷从存储器中移动到装有货盘的斜面上。

17、如权利要求16所述的草皮收割机，进一步包括用于将草皮切割成条的水平切割装置。

18、如权利要求17所述的草皮收割机，进一步包括介于水平切割装置和存储器之间的传送带。

19、如权利要求18所述的草皮收割机，进一步包括用于卷取草皮条的装置。

20、如权利要求19所述的草皮收割机，进一步包括用于将草皮从传送带输送到存储器的装置。

21、如权利要求20所述的草皮收割机，其中存储器是分段的、标有索引的传送带。

22、如权利要求21所述的草皮收割机，其中存储器进一步包括一个缩回装置，该缩回装置使一部分存储器从第一位置缩回到第二位置，并且当该部分存储器位于第一位置时，草卷掉到草场上。

23、一种安装到草皮收割机上的数控机械臂，包括：

两个彼此可旋转连接的段；

可旋转地连接到机动车辆的固定底座上的一段；

可旋转地连接到一个拣取头上的第二段，所述拣取头能够拣取、保持并松开草卷，所述数控装置可编程完成多种堆垛构型。

24、一种运送多个草卷的机械臂，包括：

底座；

第一元件，在其最近端可旋转地连接到底座上；

第二元件，在其最近端可旋转地连接到底座上；

第一连杆元件，可旋转地连接到第一元件的第一末端上，并且可旋转地连接到第二元件的第二末端上；

第三元件，在其最近端可旋转地连接到第一连杆上；

第四元件，在其最近端可旋转地连接到第一连杆上；

第二连杆，可旋转地连接到第三元件的末端上，该连杆可旋转地连接到第四元件的末端上；以及

水平的头部元件，其有多个抓取器，每个抓取器都有至少一对可缩回的抓取爪。

25、如权利要求24所述的草皮收割机，进一步包括介于底座和第一元件之间的第一启动器和介于第一元件和第三元件之间的第二启动器。

26、如权利要求24所述的草皮收割机，其中每个抓取器包括连接到该对抓取爪上的抓取器启动器。

27、如权利要求24所述的草皮收割机，其中每个抓取器进一步具有介于抓取爪之间的凹形剥离器。

28、如权利要求24所述的草皮收割机，其中所有抓取爪被配置为同时启动。

29、如权利要求24所述的草皮收割机，其中水平的头部元件包括可旋转地连接到第二连杆上的支撑框架和连接在该框架和第二连杆之间的启动器，该启动器被配置为在该框架和车辆之间保持预定的角度。

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