CN206760076U - 一种绿化带智能修剪机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种绿化带智能修剪机器人，包括车体，车体上安装有五自由度除草装置，所述五自由度除草装置包括水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构、第一舵机、第二舵机、以及主刀头，水平丝杆传动机构横向安装在车体上，转盘机构安装在水平丝杆传动机构上，垂直升降机构安装在转盘机构上，垂直升降机构的升降动作端通过连接臂与第一舵机连接，第一舵机下方安装第二舵机，第二舵机与主刀头连接，所述主刀头上设置有刀片以及驱动刀片的高速电机。在车体的两侧还分别设置有侧切装置，通过采用主刀具和左右两侧辅助刀具配合切割，提高除草的效率。

Description

一种绿化带智能修剪机器人

技术领域

本实用新型属于机器人技术领域，具体涉及一种绿化带智能修剪机器人。

背景技术

绿化带在城市中占据着不可取代的重要地位，不仅可以美化交通，绿化城市环境消除司机视觉疲劳，乔木绿化还可以改变道路的空间尺度，净化环境，减小噪声的传播，吸收有害气体等作用。但是在修建护理方面，绿化则是一个系统而又庞大的工程，各种恶劣的环境因素，都会对工人造成影响。因此，本申请设计出了这款绿化带智能修剪机器人，可以从很大程度上减少人力的投入，并且可以对修剪的形状做出设计，还可以解决各种地带的除草问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种绿化带智能修剪机器人。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种绿化带智能修剪机器人，包括车体，车体上安装有五自由度除草装置，所述五自由度除草装置包括水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构、第一舵机、第二舵机、以及主刀头，水平丝杆传动机构横向安装在车体上，转盘机构安装在水平丝杆传动机构上，垂直升降机构安装在转盘机构上，垂直升降机构的升降动作端通过连接臂与第一舵机连接，第一舵机下方安装第二舵机，第二舵机与主刀头连接，所述主刀头上设置有刀片以及驱动刀片的高速电机。

在上述技术方案中，所述水平丝杆传动机构包括滑动块、滑轨、丝杠、轴承支座，丝杠通过轴承支座水平横向安装在车体底盘上，滑动块通过滑轨安装在车体底盘上，且滑动块与丝杠配合，通过丝杠旋转带动滑动块移动，转盘机构安装在该滑动块上，垂直升降机构固定安装在转盘机构的转盘上。

在上述技术方案中，所述水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构分别具有各自的驱动电机，水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机均与车体上的主控制器连接，主控制器还与车体的行进电机连接。

在上述技术方案中，主控制器通过无线数据传输模块连接远程控制终端，远程控制终端通过无线数据传输模块向主控制器发送控制信号，主控制器根据控制信号向车体的行进电机、以及水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机发送控制信号，进而实现对整个机器人的控制。

在上述技术方案中，车体上还设置有图像采集模块，图像采集模块连接主控制器，主控制器还连接有无线图像传输模块，主控制器通过无线传输模块将采集到的图像信息传送至远程控制终端。

在上述技术方案中，在车体的两侧还分别设置有侧切装置，每个侧切装置上分别设置有至少一个圆形刀具，所述侧切装置的底端通过舵机铰接在车体的底盘上。

在上述技术方案中，侧切装置刀具高速电机和侧切装置刀打开角度舵机与主控制器连接，通过主控制器控制侧切装置的刀具运转以及侧切装置向外打开角度调整。

在上述技术方案中，在车体前端装有超声波避障模块，超声波避障模块与主控制器连接。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、在除草、修剪方面的机械设计上进行了创新，增添了五自由度主刀具；自主设计底盘，并且把丝杠、云台(转盘)、舵机、电机等的巧妙结合，达到了对不同高度，不同形态的修剪任务，同时可以改变电机的转速提高修剪速度和修剪不同强度的植物等。

2、具有侧切装置，通过采用主刀具和左右两侧辅助刀具配合切割，提高除草的效率。

3、将纯机械的设计和电工学，控制方面的技术结合到一体，实现了工作的高效率化，科学化，经济化。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

图2是本实用新型实施例一的局部放大示意图。

图3是本实用新型实施例一的电控系统示意图。

图4是本实用新型实施例二的结构示意图。

图5是本实用新型实施例二的电控系统示意图。

图6是本实用新型实施例三的结构示意图。

图7是本实用新型实施例三的电控系统示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一：

一种绿化带智能修剪机器人，参见附图1，包括车体1，车体上安装有五自由度除草装置，

所述五自由度除草装置包括水平丝杆传动机构2、转盘机构3、垂直升降机构4、第一舵机5、第二舵机6、以及主刀头7，水平丝杆传动机构横向安装在车体上，转盘机构安装在水平丝杆传动机构上，垂直升降机构安装在转盘机构上，垂直升降机构的升降动作端通过连接臂8与第一舵机连接，第一舵机下方安装第二舵机，第二舵机与主刀头连接，所述主刀头上设置有两个圆形刀片7-1，每个刀片由一个高速电机7-2带动；通过水平丝杆传动机构实现主刀头沿车体左右横向移动，通过转盘机构实现主刀头绕转盘转动，通过垂直升降机构实现主刀头上下移动，通过第一舵机和第二舵机实现主刀头两个转动自由度的调整，第一舵机和第二舵机的旋转方向相互垂直。

参见附图2，所述水平丝杆传动机构包括滑动块2-1、滑轨2-2、丝杠2-3、轴承支座2-4等组件，丝杠通过轴承支座水平横向安装在车体底盘上，滑动块通过滑轨安装在车体底盘上，且滑动块与丝杠配合，通过丝杠旋转带动滑动块移动，转盘机构3安装在该滑动块上，垂直升降机构固定安装在转盘机构的转盘上。

所述水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构分别具有各自的驱动电机，参见附图3，水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机均与车体上的主控制器连接，主控制器还与车体的行进电机连接(车体的四个轮子有四个行进电机驱动)，且主控制器通过无线数据传输模块连接远程控制终端，远程控制终端通过无线数据传输模块向主控制器发送控制信号，主控制器根据控制信号向车体的行进电机、以及水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机发送控制信号，进而实现对整个机器人的控制；

车体上还设置有图像采集模块9，图像采集模块9连接主控制器，主控制器还连接有无线图像传输模块，主控制器通过无线传输模块将采集到的图像信息传送至远程控制终端。

实施例二：

为了解决复杂地形出草的问题，参见附图4，在实施例一的基础上，在车体的两侧还分别设置有侧切装置，每个侧切装置10上分别设置有两个圆形刀具11，每个刀具由高速电机驱动，所述侧切装置的底端通过舵机12铰接在车体的底盘上，当处理斜坡杂草的时候，可以通过控制舵机来调整车体两侧的侧切装置向外打开的角度以适应不同坡度的除草要求；所述侧切装置向外旋转角度大于90度以满足负坡度时除草的需求。当侧切装置需要对绿化带经行修剪时，侧切装置处于竖直状态，以切割绿化带的侧边；当侧切装置需要对正坡度进行除草时，侧切装置向外打开角度为0-90度(即侧切装置与竖直方向的夹角为0-90度)；当侧切装置需要对负坡度进行除草时，侧切装置向外打开角度大于90度(即侧切装置与竖直方向的夹角大于90度)；

参见附图5，侧切装置刀具高速电机和侧切装置刀打开角度舵机与主控制器连接，通过主控制器控制侧切装置的刀具运转以及侧切装置向外打开角度调整。

实施例三：

参见附图6，在车体前端装有超声波避障模块13；参见附图7，超声波避障模块与主控制器连接，当车体前面出现障碍物时，车体可以自主躲避障碍物，继续作业。

以上对本实用新型做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本实用新型的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：包括车体，车体上安装有五自由度除草装置，所述五自由度除草装置包括水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构、第一舵机、第二舵机、以及主刀头，水平丝杆传动机构横向安装在车体上，转盘机构安装在水平丝杆传动机构上，垂直升降机构安装在转盘机构上，垂直升降机构的升降动作端通过连接臂与第一舵机连接，第一舵机下方安装第二舵机，第二舵机与主刀头连接，所述主刀头上设置有刀片以及驱动刀片的高速电机。

2.根据权利要求1所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：所述水平丝杆传动机构包括滑动块、滑轨、丝杠、轴承支座，丝杠通过轴承支座水平横向安装在车体底盘上，滑动块通过滑轨安装在车体底盘上，且滑动块与丝杠配合，通过丝杠旋转带动滑动块移动，转盘机构安装在该滑动块上，垂直升降机构固定安装在转盘机构的转盘上。

3.根据权利要求1所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：所述水平丝杆传动机构、转盘机构、垂直升降机构分别具有各自的驱动电机，水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机均与车体上的主控制器连接。

4.根据权利要求3所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：微控制器通过无线数据传输模块连接远程控制终端，远程控制终端通过无线数据传输模块向微控制器发送控制信号，微控制器根据控制信号向车体的行进电机、以及水平丝杆传动机构驱动电机、转盘机构驱动电机、垂直升降机构驱动电机、第一舵机、第二舵机、主刀头高速电机发送控制信号，进而实现对整个机器人的控制。

5.根据权利要求3所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：车体上还设置有图像采集模块，图像采集模块连接主控制器，主控制器还连接有无线图像传输模块，微控制器通过无线传输模块将采集到的图像信息传送至远程控制终端。

6.根据权利要求1所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：在车体的两侧还分别设置有侧切装置，每个侧切装置上分别设置有至少一个圆形刀具，所述侧切装置的底端通过舵机铰接在车体上。

7.根据权利要求1所述的一种绿化带智能修剪机器人，其特征在于：在车体前端装有超声波避障模块，超声波避障模块与主控制器连接。