CN208494689U - 树木涂白机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种树木涂白机器人，包括机架，机架的顶部与底部之间相对安装有竖向调位导轨，竖向调位导轨上连接有横向伸缩安装装置，横向伸缩安装装置与机架之间设有竖向驱动装置；横向伸缩安装装置的上部设有横向伸缩调位导轨，横向伸缩调位导轨上连接有横向伸缩机械装置，横向伸缩机械装置与横向伸缩安装装置之间设有横向伸缩驱动装置；横向伸缩机械装置的端部安装有机械夹持装置，机械夹持装置的底端连接有喷涂装置；机架上还安装有喷涂控制器和电源控制器；本实用新型对树木进行快速喷涂，节省人力，节省材料，降低了涂白成本；自动化程度高，提高了涂白效率，缩短了涂白时间，且运行可靠，喷涂质量稳定。

Description

树木涂白机器人

技术领域

本实用新型涉及机器人，尤其涉及一种用于树木涂白的机器人。

背景技术

在路边或者果园里，总能见到树干上有一层白，且高度很统一，它的作用不仅是美观，而且能把40％～70％的阳光反射回去，从而吸热减少，树干就不会因昼夜温差巨大而冻裂，同时还具有杀菌、防止病菌感染、加速伤口愈合、杀虫、防虫、防冻害和日灼、避免早春霜害的作用，有利于城市绿化的美观性。

城市中，数量巨大的城市行道树等景观树还仍需要人工涂刷涂白剂，程序复杂，工作效率低，劳动强度大，时间紧，且费时费力；并且果园也是虫害高发地，如果果树遭遇虫害会造成果树的干枯甚至死亡，并且果树抗寒能力较差，所以果园主会根据不同树种对树木进行涂白，如果使用传统的人工涂刷方式往往会花费很长时间，且需要很多人力，容易出现在涂刷工作未全部完成已经有树木遭受虫害或者冻害的现象，往往会造成很大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种树木涂白机器人，可以对树木进行自动识别，根据树木直径进行智能喷涂，智能化程度高，提高了涂白效率，缩短了涂白时间，节省劳动力，降低了涂白成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：树木涂白机器人，包括机架，所述机架的底部转动安装在车体上，所述机架的顶部与底部之间相对安装有竖向调位导轨，所述竖向调位导轨上连接有横向伸缩安装装置，所述横向伸缩安装装置与所述机架之间设有竖向驱动装置；所述横向伸缩安装装置的上部设有横向伸缩调位导轨，所述横向伸缩调位导轨上连接有横向伸缩机械装置，所述横向伸缩机械装置与所述横向伸缩安装装置之间设有横向伸缩驱动装置；所述横向伸缩机械装置的端部安装有机械夹持装置，所述机械夹持装置的底端连接有喷涂装置；所述机架上还安装有喷涂控制器和电源控制器，所述竖向驱动装置、所述横向伸缩驱动装置、所述机械夹持装置和所述喷涂装置分别连接至所述喷涂控制器。

作为优选的技术方案，所述竖向驱动装置包括固定安装在所述横向伸缩安装装置上的竖向调位丝杆座，所述竖向调位丝杆座上螺纹连接有竖直设置的竖向调位丝杆，所述竖向调位丝杆的一端连接至所述机架的顶部，所述竖向调位丝杆的另一端连接至竖向调位电机的动力轴上。

作为优选的技术方案，所述横向伸缩安装装置包括安装所述竖向调位丝杆座的安装框架，所述安装框架的一端滑动套装在所述竖向调位导轨上，所述安装框架的另一端与所述横向伸缩机械装置连接。

作为优选的技术方案，所述横向伸缩驱动装置包括滑动套装在所述横向伸缩调位导轨上的横向调位导轨座，所述横向调位导轨座上螺纹连接有横向调位丝杆，所述横向调位丝杆的一端连接至所述横向伸缩安装装置上，所述横向调位丝杆的另一端连接至横向调位电机的动力轴上。

作为优选的技术方案，所述横向伸缩机械装置包括固定安装在所述横向调位导轨座下部的机械伸缩臂，所述机械伸缩臂的另一端与所述机械夹持装置连接；所述机械伸缩臂的顶部安装有机械伸缩导轨，所述机械伸缩导轨滑动套装在所述横向伸缩安装装置的底部。

作为优选的技术方案，所述机械夹持装置包括固定安装在所述机械伸缩臂端部的固定夹持架，所述固定夹持架的两端分别设有用于环抱树木的可调夹持手臂，所述固定夹持架与所述可调夹持手臂之间通过可调电机连接；所述可调夹持手臂的上部安装有激光测距模块。

作为优选的技术方案，所述喷涂装置包括安装在所述可调夹持手臂下部的喷涂管，所述喷涂管上连通布置有喷嘴，所述喷涂管的另一端连接有涂料箱，所述喷涂管与所述涂料箱之间设有齿轮泵。

由于采用了上述技术方案，树木涂白机器人，包括机架，所述机架的底部转动安装在车体上，所述机架的顶部与底部之间相对安装有竖向调位导轨，所述竖向调位导轨上连接有横向伸缩安装装置，所述横向伸缩安装装置与所述机架之间设有竖向驱动装置；所述横向伸缩安装装置的上部设有横向伸缩调位导轨，所述横向伸缩调位导轨上连接有横向伸缩机械装置，所述横向伸缩机械装置与所述横向伸缩安装装置之间设有横向伸缩驱动装置；所述横向伸缩机械装置的端部安装有机械夹持装置，所述机械夹持装置的底端连接有喷涂装置；所述机架上还安装有喷涂控制器和电源控制器，所述竖向驱动装置、所述横向伸缩驱动装置、所述机械夹持装置和所述喷涂装置分别连接至所述喷涂控制器；

本实用新型的有益效果是：

(1)改善作业环境，符合环保要求；

(2)节省人力，节省材料，降低了涂白成本；

(3)自动化程度高，提高了涂白效率，缩短了涂白时间，且运行可靠，喷涂质量稳定。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的安装示意图；

图2是本实用新型实施例第一角度的结构示意图；

图3是本实用新型实施例第二角度的结构示意图；

图4是本实用新型实施例第三角度的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中横向伸缩安装装置的结构示意图；

图中：1-机架；2-竖向调位导轨；3-横向伸缩安装装置；4-竖向驱动装置；41-竖向调位丝杆座；42-竖向调位丝杆；43-竖向调位电机；5-横向伸缩调位导轨；6-横向伸缩机械装置；61-机械伸缩臂；62-机械伸缩导轨；7-横向伸缩驱动装置；71-横向调位导轨座；72-横向调位丝杆；73-横向调位电机；8-机械夹持装置；81-固定夹持架；82-可调夹持手臂；83-可调电机；84-激光测距模块；9-喷涂装置；91-喷涂管；92-喷嘴；10-车体；11-涂料箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2、图3和图4所示，树木涂白机器人，包括机架1，所述机架1包括两个竖向设置的立柱，所述机架1的底部转动安装在车体10上，如图1所示，使得本实用新型可以相对所述车体10进行旋转，所述车体10可以是具有移动轮可自由移动位置的小车，以适用于不同地形与环境；所述机架1的顶部与底部之间相对安装有竖向调位导轨2，所述竖向调位导轨2上连接有横向伸缩安装装置3，所述横向伸缩安装装置3与所述机架1之间设有竖向驱动装置4；所述横向伸缩安装装置3的上部设有横向伸缩调位导轨5，所述横向伸缩调位导轨5上连接有横向伸缩机械装置6，所述横向伸缩机械装置6与所述横向伸缩安装装置3之间设有横向伸缩驱动装置7；所述横向伸缩机械装置6的端部安装有机械夹持装置8，所述机械夹持装置8的底端连接有喷涂装置9；所述机架1上还安装有喷涂控制器和电源控制器，所述竖向驱动装置4、所述横向伸缩驱动装置7、所述机械夹持装置8和所述喷涂装置9分别连接至所述喷涂控制器；所述喷涂控制器利用Arduino单片机作为控制主板，使用单片机编程语言编写程序，控制实现自动化的对行道树及各种景观树防虫漆的喷涂工作；所述电源控制器采用12V蓄电池作为电源提供电力；所述喷涂控制器和所述电源控制器为本领域技术人员所公知的产品，在此不再赘述。

所述竖向驱动装置4包括固定安装在所述横向伸缩安装装置3上的竖向调位丝杆座41，所述竖向调位丝杆座41上螺纹连接有竖直设置的竖向调位丝杆42，所述竖向调位丝杆42的一端连接至所述机架1的顶部，所述竖向调位丝杆42的另一端连接至竖向调位电机43的动力轴上；在本实施例中，所述竖向调位丝杆42设置为两根，分别安装在所述竖向调位丝杆座41的两侧；当然所述竖向调位丝杆42也可以设置为一根，只要能带动所述竖向调位丝杆座41实现上下运动即可；所述竖向调位电机43工作时，所述竖向调位电机43上的动力轴会带动所述竖向调位丝杆42进行旋转，螺纹连接在所述竖向调位丝杆42上的所述竖向调位丝杆座41会被带动实现竖向的上下运动，同时带动着所述横向伸缩安装装置3实现上下运动；其中，所述竖向调位电机43为步进电机，为本领域技术人员所公知的产品，在此不再赘述。

如图5所示，所述横向伸缩安装装置3包括安装所述竖向调位丝杆座41的安装框架，所述安装框架的一端滑动套装在所述竖向调位导轨2上，所述安装框架的另一端与所述横向伸缩机械装置6连接；在本实施例中，所述安装框架设置为龙门框架，且所述安装框架由方形铝管制成，使得整体重量轻。

所述横向伸缩驱动装置7包括滑动套装在所述横向伸缩调位导轨5上的横向调位导轨座71，所述横向调位导轨座71上螺纹连接有横向调位丝杆72，所述横向调位丝杆72的一端连接至所述横向伸缩安装装置3上，所述横向调位丝杆72的另一端连接至横向调位电机73的动力轴上。所述横向调位电机73工作时，所述横向调位电机73上的动力轴会带动所述横向调位丝杆72进行旋转，螺纹连接在所述横向调位丝杆72上的所述横向调位导轨座71会被带动实现横向的前后运动，且沿着所述横向伸缩调位导轨5滑动，同时带动所述横向伸缩机械装置6实现横向的前后运动；其中，所述横向调位电机73为步进电机，为本领域技术人员所公知的产品，在此不再赘述。

所述横向伸缩机械装置6包括固定安装在所述横向调位导轨座71下部的机械伸缩臂61，所述机械伸缩臂61的另一端与所述机械夹持装置8连接；所述机械伸缩臂61的顶部安装有机械伸缩导轨62，所述机械伸缩导轨62滑动套装在所述横向伸缩安装装置3的底部。当所述横向伸缩机械装置6被带动实现横向的前后运动时，所述机械伸缩臂61沿着所述机械伸缩导轨62滑动。

所述机械夹持装置8包括固定安装在所述机械伸缩臂61端部的固定夹持架81，所述固定夹持架81的两端分别设有用于环抱树木的可调夹持手臂82，所述固定夹持架81与所述可调夹持手臂82之间通过可调电机83连接；所述可调夹持手臂82的上部安装有激光测距模块84。在本实施例中，所述固定夹持架81包括上、下两层固定夹持架，上、下两层固定夹持架分别安装在所述机械伸缩臂61端部的上部和下部，所述可调夹持手臂82也包括上、下两层可调夹持手臂，分别与上、下两层固定夹持架对应安装，所述喷涂装置9安装在所述下层可调夹持手臂的下部，所述激光测距模块84安装在所述上层可调夹持手臂的上部，可以保证所述喷涂装置9作业时，不会将涂白剂喷溅到所述激光测距模块84上，影响所述激光测距模块84的工作效果；所述可调电机83将所述固定夹持架81与所述可调夹持手臂82连接，当所述激光测距模块84感应测量出树木的直径时，将信息传递到所述可调电机83上，所述可调电机83会控制所述可调夹持手臂82转动，用于调整所述可调夹持手臂82相对于所述固定夹持架81的角度，使其适应树木直径将树木环抱。其中，所述可调电机83和所述激光测距模块84为本领域技术人员所公知的产品，在此不再赘述。

所述喷涂装置9包括安装在所述可调夹持手臂82下部的喷涂管91，所述喷涂管91上连通布置有喷嘴92，所述喷涂管91的另一端外部连接有涂料箱11，所述涂料箱11安装在所述车体10上，所述喷涂管91与所述涂料箱11之间设有齿轮泵(未在图中示出)。在本实施例中，所述喷嘴92布置有六个，分别均匀分布在所述固定夹持架81和所述可调夹持手臂82的底部，使喷涂更均匀，减少涂白剂的浪费；使用所述齿轮泵来泵粘稠度较大的涂白剂，将所述涂料箱11内的涂白剂泵入所述喷涂管91内，防止涂白剂堵塞而影响涂白效果；其中，所述齿轮泵为本领域技术人员所公知的产品，在此不再赘述。

本实用新型的工作原理是：工作前，通过操控喷涂控制器使横向伸缩安装装置3调整到机架1的上部，然后将车体10行至行道树一侧，通过操控喷涂控制器控制竖向驱动装置4将横向伸缩安装装置3调整至涂白工作高度上，并将自动伸出横向伸缩机械装置6，待靠近树时张开机械夹持装置8，机械夹持装置8继续推进使得可调夹持手臂82围住树干，自动定位调整后，激光测距模块84会测量计算出树干直径得到喷涂压力，然后喷涂装置9开始喷涂，同时竖向驱动装置4以适合速度下降待喷涂完设定高度时相同速度返回，复位后张开机械夹持装置8，然后横向伸缩机械装置6整体收回，车体10行至下一工作地点继续作业。

经过试验，本实用新型的涂白方式比以往更加高效、节约和安全，一台装置一天能刷白约七八公里，相当于五六十工人的工作量。同时，涂白剂可以节约近一倍的用量，刷白质量比原来的人工刷白更均匀，尤其是大树粗糙的树皮上，人工刷树需要使劲拍打反复刷涂，而本实用新型可以轻易地将刷白液喷洒进每一个树皮的缝隙里；并可广泛的运用于道路景观树及果树的养护领域，能在树木冬季防冻害、保暖及防病虫害方面发挥极大作用，在准确高效工作的同时，还能减少成本投入，易控制，更方便养护人员使用。

本实用新型可以，根据树木直径进行智能喷涂，智能化程度高，提高了涂白效率，缩短了涂白时间，节省劳动力，降低了涂白成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.树木涂白机器人，包括机架，所述机架的底部转动安装在车体上，其特征在于：所述机架的顶部与底部之间相对安装有竖向调位导轨，所述竖向调位导轨上连接有横向伸缩安装装置，所述横向伸缩安装装置与所述机架之间设有竖向驱动装置；所述横向伸缩安装装置的上部设有横向伸缩调位导轨，所述横向伸缩调位导轨上连接有横向伸缩机械装置，所述横向伸缩机械装置与所述横向伸缩安装装置之间设有横向伸缩驱动装置；所述横向伸缩机械装置的端部安装有机械夹持装置，所述机械夹持装置的底端连接有喷涂装置；所述机架上还安装有喷涂控制器和电源控制器，所述竖向驱动装置、所述横向伸缩驱动装置、所述机械夹持装置和所述喷涂装置分别连接至所述喷涂控制器。

2.如权利要求1所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述竖向驱动装置包括固定安装在所述横向伸缩安装装置上的竖向调位丝杆座，所述竖向调位丝杆座上螺纹连接有竖直设置的竖向调位丝杆，所述竖向调位丝杆的一端连接至所述机架的顶部，所述竖向调位丝杆的另一端连接至竖向调位电机的动力轴上。

3.如权利要求2所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述横向伸缩安装装置包括安装所述竖向调位丝杆座的安装框架，所述安装框架的一端滑动套装在所述竖向调位导轨上，所述安装框架的另一端与所述横向伸缩机械装置连接。

4.如权利要求1所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述横向伸缩驱动装置包括滑动套装在所述横向伸缩调位导轨上的横向调位导轨座，所述横向调位导轨座上螺纹连接有横向调位丝杆，所述横向调位丝杆的一端连接至所述横向伸缩安装装置上，所述横向调位丝杆的另一端连接至横向调位电机的动力轴上。

5.如权利要求4所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述横向伸缩机械装置包括固定安装在所述横向调位导轨座下部的机械伸缩臂，所述机械伸缩臂的另一端与所述机械夹持装置连接；所述机械伸缩臂的顶部安装有机械伸缩导轨，所述机械伸缩导轨滑动套装在所述横向伸缩安装装置的底部。

6.如权利要求5所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述机械夹持装置包括固定安装在所述机械伸缩臂端部的固定夹持架，所述固定夹持架的两端分别设有用于环抱树木的可调夹持手臂，所述固定夹持架与所述可调夹持手臂之间通过可调电机连接；所述可调夹持手臂的上部安装有激光测距模块。

7.如权利要求6所述的树木涂白机器人，其特征在于：所述喷涂装置包括安装在所述可调夹持手臂下部的喷涂管，所述喷涂管上连通布置有喷嘴，所述喷涂管的另一端连接有涂料箱，所述喷涂管与所述涂料箱之间设有齿轮泵。