CN203575087U

CN203575087U - 自动修草车

Info

Publication number: CN203575087U
Application number: CN201320653351.3U
Authority: CN
Inventors: 李栋; 白长玉; 邓永红; 高娟; 李世建
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2013-10-23
Filing date: 2013-10-23
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2023-10-23

Abstract

本实用新型公开了一种自动修草车，主要由蓄电池、两个驱动电机、四个伺服电机、三把刀具、箱体、四个螺母丝杠机构、四个车轮、位移传感器、中心轮、光传感器、三个行星轮、支撑弹簧、外壳、液压缸、控制器、车架、前保护罩、后保护罩、上箱体板、下箱体板、转轴组成，其特征是光传感器和位移传感器采集信号，将信号传至控制器，控制器控制伺服电机转动调整箱体位置，同时，控制器控制驱动电机转动，自动修草车前进，刀具工作。所述自动修草车由液压缸带动前轮摆动，控制该自动修草车转向。所述自动修草车组件中，三把刀具及一个中心轮、三个行星轮均安装在箱体上，箱体由四个螺母丝杠机构以及支撑弹簧支撑定位。所述自动修草车箱体通过四个螺母丝杠机构调整位置，实现对待修剪草坪的精确修剪，所述自动修草车是后轮驱动，由驱动电机提供动力。所述自动修草车工作所需所有能量均由蓄电池提供，蓄电池安装在两后轮之间。本实用新型实现了自动化修草，该自动修草车不仅结构简单，造价低廉，而且大大提高了对大面积草坪修剪的工作效率及修剪的精度。

Description

自动修草车

技术领域

本实用新型涉及一种修草车，特别涉及一种自动修草车。

背景技术

维护草坪的平整是非常重要的，对于大面积草坪的修剪，依靠人力完成不仅修剪的效率低下，而且对人的体力也有相当程度的要求。同时，随着修剪人员的不同或者同一修剪人员但心情不同，草坪修剪的整洁效果会出现较大波动。

目前，市场上已有的修草机大都是人力参与的，在整个修剪过程中都需要修剪人员的操作。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是针对现有的修草机存在的问题，而提供了一种自动修草车。该自动修草车在开始工作后，不再需要修剪人员的操作，同时，它能够精确地完成草坪的修剪任务。

为了解决上述技术问题而采取的技术方案是：该种自动修草车的特征在于，由以下几部分构成。

蓄电池，所述蓄电池固定在在车架尾部，为所述的自动修草车提供能量。

两个驱动电机，所述两个驱动电机，其中一个竖直安装在上箱体板外侧，其电机轴穿过上箱体板，电机轴安装在箱体中部分装有一中心轮；另一驱动电机水平安装在车架尾部，通过联轴器与后轮转轴连接。

四个伺服电机，所述四个伺服电机与螺母丝杠机构连接，分别安装在车架靠中间位置，呈矩形分布。

三把刀具，所述三把刀具安装在箱体上，刀具转轴呈三角型分布，所述三把刀具均有四把刀片，三把刀具转轴均穿过下箱体板，且转轴位于箱体中部分均装有行星轮。

四个螺母丝杠机构，所述螺母丝杠机构螺母与下箱体板外侧固接，上、下箱体板与螺母对应位置处开有螺母内径大小的四个孔，供丝杠运动所用。

四个车轮，所述四个车轮，呈矩形分布在车架四角，安装位置不影响刀具工作。所述四个车轮，其中两个后轮为主动轮，不可转向，两个前轮为从动轮，可转向。

位移传感器，所述位移传感器安装在车架下前方，正中央位置处，用来采集待修剪草坪地面凹凸信息。

光传感器，所述光传感器安装在外壳正前方外表面的正中央位置处，用来采集前方有无待修剪草的信息。

支撑弹簧，所述支撑弹簧安装在车架正中央位置处，其一端固定在车架上，另一端与箱体连接，当箱体处于最高位置（刀具处于最高位置）时，支撑弹簧为自由伸缩状态，当箱体下降（刀具下降）时，支撑弹簧为箱体提供支持力。

外壳，所述外壳将所述蓄电池、驱动电机、伺服电机、螺母丝杠机构、支撑弹簧、箱体、控制器、液压缸、车架包在所述外壳内，为它们提供保护。

液压缸，所述液压缸安装在车架前半部分靠后位置处，位于所述两前车轮之间，通过滑块机构与前车轮转轴连接，控制前车轮转向。

控制器，所述控制器安装在车架前半部分靠前位置处，位于所述两前车轮之间，用来接收并处理、分析所述位移传感器及光传感器采集的信号，发出控制信号，控制刀具位置及前车轮转向。

车架，所述车架位于所述自动修草车下部，为所述伺服电机、控制器、位移传感器、驱动电机、液压缸、支撑弹簧、轴承提供支撑。所述四个车轮转轴通过轴承与车架连接。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图2为本实用新型卸下外壳后正视图。

图3为本实用新型卸下外壳后俯视图。

图4为本实用新型左视图。

图5为本实用新型外壳三视图。

图6为本实用新型前轮转向机构示意图。

图中：0蓄电池、1第一驱动电机、2第一伺服电机、3第二伺服电机、4第一刀具、5第二刀具、6第三刀具、7箱体、8第一螺母、9第二螺母、10第三伺服电机、11第四伺服电机、12第一车轮、13第二车轮、14位移传感器、15中心轮、16光传感器、17第一行星轮、18支撑弹簧、19第一丝杠、20第二丝杠、21外壳、22第二行星轮、23第三行星轮、24第三螺母、25第四螺母、26第三车轮、27第四车轮、28第三丝杠、29第四丝杠、30第二驱动电机、31液压缸、32控制器、33车架、34前保护罩、35后保护罩、36上箱体板、37下箱体板、38第一转轴、39第二转轴、40第三转轴。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1。

如图1、图2所示，本实施例包括：蓄电池0、第一驱动电机1、第一伺服电机2、第二伺服电机3、第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6、箱体7、第一螺母8、第二螺母9、第三伺服电机10、第四伺服电机11、第一车轮12、第二车轮13、位移传感器14、中心轮15、光传感器16、第一行星轮17、支撑弹簧18、第一丝杠19、第二丝杠20、外壳21、第二行星轮22、第三行星轮23、第三螺母24、第四螺母25、第三车轮26、第四车轮27、第三丝杠28、第四丝杠29、第二驱动电机30、液压缸31、控制器32、车架33、前保护罩34、后保护罩35、上箱体板36、下箱体板37、第一转轴38、第二转轴39、第三转轴40。

所述的蓄电池0固定在在车架33尾部，位于第一车轮12和第三车轮26之间。

所述的第一驱动电机1，竖直安装在上箱体板36外侧，其电机轴穿过上箱体板36，电机轴安装在箱体7中的部分装有中心轮15，第一驱动电机1通过所述中心轮15及第一行星轮17控制所述第一刀具4工作，第一驱动电机1通过所述中心轮15及第二行星轮22控制所述第二刀具5工作，第一驱动电机1通过所述中心轮15及第三行星轮23控制所述第三刀具6工作。所述第一行星轮17、第二行星轮22、第三行星轮23均位于箱体7内。

所述的第二驱动电机30，水平安装在车架33尾部，其电机轴与车轮第一车轮12和第三车轮26转轴平行，所述第二驱动电机30与蓄电池0连接，同时第二驱动电机30通过联轴器与第一车轮12、第三车轮26转轴连接，控制第一车轮12、第三车轮26转动。

所述第一伺服电机2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11分别安装在车架33靠中间位置，呈矩形分布，其中第一伺服电机2、第二伺服电机3安装在第一刀具4、第二刀具5转轴之前，第二车轮13、第四车轮27转轴之后，第三伺服电机10、第四伺服电机11安装在第三刀具6转轴之后，第一车轮12、第三车轮26转轴之前。

所述的第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6安装在箱体7上，随箱体7上下移动，所述第一刀具4的第一转轴38、第二刀具5的第二转轴39、第三刀具6的第三转轴40均穿过车架33，且所述三个转轴投影至车架33上，所述投影位于车架33中间部分，且呈三角型分布，所述第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6均有四叶刀片，刀片位于车架33与地面之间。

所述的箱体7为中空，由四个螺母丝杠机构及支撑弹簧18支撑、定位，所述第一丝杠19与第一伺服电机2连接，第二丝杠20与第二伺服电机3连接，第三丝杠28与第三伺服电机10连接，第四丝杠29与第四伺服电机11连接，所述第一丝杠19、第二丝杠20、第三丝杠28、第四丝杠29及第一伺服电机2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11均不可移动，所述第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25与所述箱体7的下箱体板37固接，上箱体板36、下箱体板37与第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25对应位置处开有螺母内径大小的四个孔。所述支撑弹簧18位于车架33正中央位置处，其一端固定在车架33上，另一端与箱体7固接。

所述的液压缸31位于车架33前半部分靠后位置处，位于所述第二车轮13、第四车轮27之间，通过滑块机构与前车轮转轴连接。

所述的控制器32位于车架33前半部分靠前位置处，位于所述第二车轮13、第四车轮27之间。

所述的位移传感器14，位于车架33下前方，正中央位置处。所述的光传感器16位于外壳21正前方外表面的正中央位置处。

本方案自动修剪草坪过程如下。

一名修剪人员将所述的自动修草车车身摆正放在待修剪草坪外，车头朝向待修剪草坪，打开自动修草车蓄电池0开关，光传感器16、位移传感器14开始采集信号，由控制器32将采集的信号放大、处理，并由控制器32发出控制信号，前方有待修剪草坪时，控制信号控制液压缸31保持初始状态，自动修草车保持直行，前方地面凹凸信号传至第一伺服电机2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11，第一伺服电机2通过第一丝杠19及第一螺母8、第二伺服电机3通过第二丝杠20及第二螺母9、第三伺服电机10通过第三丝杠28及第三螺母24、第四伺服电机11通过第四丝杠29及第四螺母25控制所述自动修草车箱体7位置的高低，进而控制第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6位置的高低，以实现对草坪的精确修剪。前方无待修剪草坪时，光传感器16将信号传至控制器32，并由控制器32发出控制信号控制液压缸31运动，液压缸31带动第二车轮13、第四车轮27摆动，进而控制自动修草车转向。自动修草车转向完成，车身摆正后开始下一列待修剪草坪的精确修剪，并重复按照所述步骤工作，最终完成对整块草坪的自动修剪。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，应当指出，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种自动修草车，其特征在于：

由以下几部分构成，蓄电池（0）、第一驱动电机（1）、第二驱动电机（30）、第一伺服电机（2）、第二伺服电机（3）、第三伺服电机（10）、第四伺服电机（11）、第一刀具（4）、第二刀具（5）、第三刀具（6）、箱体（7）、第一螺母（8）、第二螺母（9）、第三螺母（24）、第四螺母（25）、第一车轮（12）、第二车轮（13）、第三车轮（26）、第四车轮（27）、位移传感器（14）、中心轮（15）、光传感器（16）、第一行星轮（17）、第二行星轮（22）、第三行星轮（23）、支撑弹簧（18）、第一丝杠（19）、第二丝杠（20）、第三丝杠（28）、第四丝杠（29）、外壳（21）、液压缸（31）、控制器（32）、车架（33）、前保护罩（34）、后保护罩（35）、上箱体板（36）、下箱体板（37）、第一转轴（38）、第二转轴（39）、第三转轴（40）；所述的蓄电池（0）安装在车架（33）的尾部；所述的箱体（7）安装在车架（33）上，所述的第一驱动电机（1）、第一刀具（4）、第二刀具（5）及第三刀具（6）均安装在箱体（7）上；第一驱动电机（1）连接中心轮（15），第一行星轮（17）、第二行星轮（22）、第三行星轮（23）均与中心轮（15）啮合；第一行星轮（17）连接第一刀具（4），第二行星轮（22）连接第二刀具（5），第三行星轮（23）连接第三刀具（6）；第一行星轮（17）、第二行星轮（22）在前，第三行星轮（23）在后，第一行星轮（17）、第二行星轮（22）、第三行星轮（23）的安装轴线投影至车架（33）上呈三角分布；所述的第一车轮（12）、第二车轮（13）、第三车轮（26）、第四车轮（27）安装在车架（33）上；所述的第二驱动电机（30）连接第一车轮（12）和第三车轮（26）；所述光传感器（16）安装于自动修草车外壳（21）正前方；所述的位移传感器（14）安装于车架（33）下表面前方，控制器（32）安装于位移传感器（14）上部。

2.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于：

箱体（7）由支撑弹簧（18）及四个螺母丝杠机构支撑；第一丝杠（19）、第二丝杠（20）、第三丝杠（28）、第四丝杠（29）分别安装于箱体（7），第一丝杠（19）配合第一螺母（8）、第二丝杠（20）配合第二螺母（9）、第三丝杠（28）配合第三螺母（24）、第四丝杠（29）配合第四螺母（25）；第一四伺服电机（2）连接第一丝杠（19）、第二伺服电机（3）连接第二丝杠（20）、第三伺服电机（10）连接第三丝杠（28）、第四伺服电机（11）连接第四丝杠（29）。

3.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于：

第二车轮（13）、第四车轮（27）分别与液压缸31连接，第二车轮（13）、第四车轮（27）可摆动角度为30度。

4.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于：

第一刀具（4）、第二刀具（5）、第三刀具（6）均是四刀片刀具，第一刀具（4）、第二刀具（5）安装在车身前半部分，第三刀具（6）安装在车身后半部分。