CN209824464U - 一种基于三自由度调平结构的果园作业平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，包括伸展平台和驱动所述伸展平台上下移动的升降机构，所述升降机构上固接有转接块，还包括安装有履带轮的支撑底架，以及三个沿周向均匀分布的伸缩装置，所述伸缩装置的一端与转接块铰接，另一端与支撑底架铰接。本实用新型通过设置履带轮，使本平台可以满足在山地和丘陵地区使用时的行走需求，通过三个伸缩装置对采摘时站立的平台进行调平，保证采摘时身体的稳定，从而使本平台可适应山地丘陵地区的作业环境，通用性大幅提高。

Description

一种基于三自由度调平结构的果园作业平台

技术领域

本实用新型涉及果园作业平台领域，尤其涉及到山地果园用的作业平台，具体是指一种基于三自由度调平结构的果园作业平台。

背景技术

我国地域辽阔，果树种植面积较大。果园地势呈多样性，丘陵山区是果园种植的主要地区，山地地势不整且起伏较大，果农采摘作业较为困难，果园作业平台在果园作业中扮演着重要角色。面对着地形崎岖，路面不平，障碍物较多的果园种植地，现有的果园作业平台通用性不强，对崎岖地形适用性差，无法对站立支撑进行调平，使得果农在采摘时站立不稳。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，可以对站立平台进行调平，满足山地采摘需求。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，包括伸展平台和驱动所述伸展平台上下移动的升降机构，所述升降机构上固接有转接块，还包括安装有履带轮的支撑底架，以及三个沿周向均匀分布的伸缩装置，所述伸缩装置的一端与转接块铰接，另一端与支撑底架铰接。

本方案通过设置履带轮，使整个装置可以适应山区复杂地形，通过设置三个沿周向均匀分布的伸缩装置，可以从三个方向对升降结构和伸展平台进行调平，通过设置转接块，将调平受力点集中，提高了动力利用率，减小了伸缩装置的伸出或缩回距离，缩短了调平占用时间，从而实现了连续、高效作业，伸展平台和升降机构可采用现有技术。

作为优化，所述转接块位于升降机构底面的中心位置。本优化方案将转接块设置在升降结构底面的中心位置，使各伸缩装置的受力更为均匀，避免局部过度损坏。

作为优化，所述转接块为四面体结构，四面体的顶面与升降机构固接，四面体的其余三面分别与各伸缩装置铰接。本优化方案转接块的结构设置，既方便转接块与伸缩装置连接，也方便转接块与升降结构连接，并且有利于实现转接块各受力面的垂直受力，进一步提高了动力利用率。

作为优化，所述伸缩装置通过万向节与转接块连接。本优化方案利用万向节将伸缩装置与转接块连接，提高了调平的灵活性，而且万向节与转接块为面接触，提高了动力利用率。

作为优化，所述伸缩装置为电动推杆，所述电动推杆的电机为自带光电编码器的交流伺服电机。本优化方案将电动推杆作为伸缩装置给调平提供动力，实现了调平的连续性，而且使用和维护成本低，将电机设为交流伺服电机，方便控制，交流伺服电机自带光电编码器，在整个转速范围内均可输出额定扭矩，电机驱动系统的刚度可在线调整，使电机具有最佳的响应特性。

作为优选，所述升降机构为剪叉式升降平台。本优选方案将剪叉式升降平台作为升降机构，利用剪叉式升降平台的底板方便对转接块进行安装固定。

作为优化，所述支撑底架为长1260mm、宽1000mm、厚10mm的钢板。本优化方案采用钢板作为支撑底架，简化了结构，而且降低了与履带底盘、伸缩装置连接的难度。

本实用新型的有益效果为：通过设置履带轮，使本平台可以满足在山地和丘陵地区使用时的行走需求，通过三个伸缩装置对采摘时站立的平台进行调平，保证采摘时身体的稳定，从而使本平台可适应山地丘陵地区的作业环境，通用性大幅提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为伸缩装置布置图；

图中所示：

1、伸展平台，2、升降机构，3、转接块，4、电动推杆Ⅰ，5、电动推杆Ⅱ，6、电动推杆Ⅲ，7、支撑底架，8、万向节， 9、连接板，10、履带轮。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，为三自由度调平结构的上平面，负责支撑果园工作人员的劳动作业，完成升降、调平等运动要求，实现高效率果园作业。

该果园作业平台包括伸展平台1、驱动所述伸展平台上下移动的升降机构2，以及安装有履带轮10的支撑底架7，支撑底架7位于升降机构下方，伸展平台位于升降机构上方，支撑底架与升降机构之间设有三个沿周向均匀分布的伸缩装置，且三个伸缩装置的上端均向内倾斜。为方便安装、简化结构，支撑底架7为长1260mm、宽1000mm、厚10mm的钢板，同时该钢板的厚度可满足支撑强度，而且有利于减轻整个设备的重量。

本实施例的升降机构为剪叉式升降平台，剪叉式升降平台的底部设有连接板9，连接板9的底面中心位置焊接有转接块3，伸缩装置的上端通过万向节8与转接块3铰接，下端与支撑底架7铰接。

转接块为正四面体结构，四面体的顶面与升降机构上的连接板9固接，四面体的其余三面分别与各伸缩装置铰接，每个伸缩装置对应四面体的一个侧面。

伸缩装置为电动推杆，所述电动推杆的电机为自带光电编码器的交流伺服电机，伺服电机可以通过电线与果园中的电源接口连接，也可在支撑底架上设置给电动推杆供电的电源，电源可以是连接逆变器的电池组，也可是发电机。交流伺服电机自带光电编码器，在整个转速范围内均可输出额定扭矩，电机驱动系统的刚度可在线调整，使电机具有最佳的响应特性。伺服系统的执行机构是伺服电机，对输入指令信号进行控制和功率放大的部分称为伺服放大器，是伺服驱动的核心。伺服系统控制伺服电机通过丝杆直接驱动平台和升降杆连接点作垂直方向的运动。平台的升沉、调平和平面运动均可以分解成三个连接点的线位移，通过三个电动推杆的伸缩进行控制。电动推杆包括电机、推杆和控制装置，可以把电机的旋转运动转化为直线往复运动。可以实现远距离控制、集中控制。由伺服系统控制电动推杆在一定范围行程内作往返运动，实现活动平台的升降、调平运动。

果园作业机械中调平机构有着重要作用，对提高作业效率具有重要意义。在本实施例使用过程中，伸展平台为果农站立的支撑平台，当附图1中的伸展平台与水平面产生一定角度后，为方便作业人员更好的完成水果采摘，在剪叉式升降平台下安装三自由度调平机构显得尤为重要。如附图2所示，三自由度调平机构有三个电动推杆作为支柱，通过伺服系统控制伺服电机的转动来进行电动推杆的拉伸。本实施例以左倾角度和前倾角度为正，当支撑平台横坡角度大于3°时，电动推杆Ⅰ4开始伸长，电动推杆Ⅱ5和电动推杆Ⅲ6开始收缩，直至平台保持水平位置；当支撑平台横坡角度小于-3°时，电动推杆Ⅰ4开始收缩，电动推杆Ⅱ5和电动推杆Ⅲ6开始伸长，直至平台保持水平位置；同理，当支撑平台纵坡角度过大时，调节三根电动推杆抬高或降低一侧的高度，保证支撑平面的水平位置。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，包括伸展平台（1）和驱动所述伸展平台上下移动的升降机构（2），其特征在于：所述升降机构（2）上固接有转接块（3），还包括安装有履带轮（10）的支撑底架（7），以及三个沿周向均匀分布的伸缩装置，所述伸缩装置的一端与转接块（3）铰接，另一端与支撑底架（7）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述转接块（3）位于升降机构底面的中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述转接块为四面体结构，四面体的顶面与升降机构固接，四面体的其余三面分别与各伸缩装置铰接。

4.根据权利要求3所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述伸缩装置通过万向节（8）与转接块连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述伸缩装置为电动推杆，所述电动推杆的电机为自带光电编码器的交流伺服电机。

6.根据权利要求1所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述升降机构为剪叉式升降平台。

7.根据权利要求1所述的一种基于三自由度调平结构的果园作业平台，其特征在于：所述支撑底架（7）为长1260mm、宽1000mm、厚10mm的钢板。