CN211630956U - 适用于t型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，包括大棚、轨道、移动作业车和剪枝装置，葡萄树呈T型栽培在大棚内，轨道铺设在相邻两行葡萄树之间，所述移动作业车设置在轨道上并沿着轨道运动，所述剪枝装置固定安装在移动作业车上，剪枝装置在移动作业车沿着轨道运动时对葡萄枝进行修剪；本实用新型能够提高T型栽培模式下对葡萄冬季剪枝的效率，减少人力投入，消除人工修剪时可能出现的安全隐患。

Description

适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统

技术领域

本实用新型涉及葡萄剪枝设备领域，更具体的说，尤其涉及一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统。

背景技术

葡萄是世界上种植面积最大的水果，其产量也位居各种水果前三位。据不完全统计，在世界范围内，中国葡萄种植面积排名第四位，仅次于西班牙、法国、意大利。但是，我国葡萄产量位居世界第一，年产量巨大的葡萄为社会和人们制造了客观的经济价值。

作为一种蔓性植物，果农可随意塑造葡萄树的形状，一般在栽培上树形常依支架的形状而进行相应的整形。整形能够保持葡萄茎蔓空间合理分布，使植株得到充分而均匀的光照，保证良好的生长状态。葡萄自然落叶休眠后至第二年树液开始流动前10—15天进行，称为冬季修剪，多数是在封冻前的10月下旬至1 1月上旬进行；春季萌芽后至落叶前的修剪为夏季修剪。葡萄冬剪的主要目的是保证一定数量的芽眼，使树冠内枝条配置合理，防止结果部位外移，从而保证每年发出良好的新生枝蔓，为葡萄丰产稳产打下基础。

为了提高产量，果农们实用新型了不同的栽培方式，以南北分，南方有V形架、飞鸟型、高宽垂、T型架等，北方有棚架、篱架、棚篱架等。尽管果农们发挥智慧通过各种不同的种植方法提高葡萄的产量，也通过改进管理模式来减低劳动强度和提高劳动效率，比如在T型栽培模式下，葡萄藤的大致呈平面状分布，便于辨认剪枝点和稀疏度的安排，但是葡萄种植还有一个难点问题，那就是修剪和维护。葡萄的修剪还没有实现自动化，需要大量的人力进行修剪，成本巨大。同时，由于葡萄架高于技术人员正常工作高度，技术人员在进行修剪时往往需要借助扶梯或者其他器械进行作业，在地势复杂的葡萄田容易出现意外。此外，技术人员需要抬头去观察位于头部上方的葡萄枝并进行修剪，长时间的作业会致使其颈椎僵化，造成颈椎劳损甚至更加恶劣的疾病。本实用新型着重于解决T型模式下葡萄的自动化剪枝问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决葡萄T型栽培模式下采用人力修剪导致成本巨大、作业难度高的问题，提出了一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，利用机器视觉方法识别及剪枝点后，利用自动化装置对剪枝点进行修剪，提高工作效率，降低人工成本，并消除修剪时可能出现的安全隐患。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，包括大棚、轨道、移动作业车和剪枝装置，葡萄树呈T型栽培在大棚内，轨道铺设在相邻两行葡萄树之间，所述移动作业车设置在轨道上并沿着轨道运动，所述剪枝装置固定安装在移动作业车上，剪枝装置在移动作业车沿着轨道运动时对葡萄枝进行修剪；

所述移动作业车包括车底盘、车底托、保护罩、大扭矩电机、电机支架、电机齿轮、从动齿轮、链条、前车轴、后车轴、前车轮和后车轮，所述大扭矩电机通过电机支架固定在车底盘上，电机齿轮固定在大扭矩电机的输出轴上，所述车底托设置有左右对称的两条，两条车底托平行安装在车底盘的底部两侧，每条车底托上设置有两个轴承座，前车轴的两端通过轴承支撑在两条车底托一端的两个轴承座上，后车轴的两端通过轴承支撑在两条车底托另一端的两个轴承座上，前车轮安装在所述前车轴的两端，后车轮安装在所述后车轴的两端，所述前车轴和后车轴上分别固定有一个从动齿轮，所述链条依次连接电机齿轮和两个从动齿轮，大扭矩电机工作时通过电机齿轮带动链条运动，进而带动固定在前车轴和后车轴上的两个从动齿轮转动，从而带动两个前车轴和两个后车轴同步运动；所述保护罩固定在所述车底托上；

所述剪枝装置包括视觉系统机构、剪枝结构和定位结构，所述定位结构通过螺栓固定在移动作业车的保护罩上，所述视觉系统机构和剪枝结构均设置在定位结构上；

所述定位结构包括底座、矩形底板、x轴电机、x轴电机支座、x轴联轴器、x轴丝杆、x轴丝杠螺母、x轴滑轨、x轴丝杆支座、z轴滑轨、y轴电机、y轴电机支座、y轴联轴器、y轴丝杆、y轴丝杠螺母、y轴滑轨、y轴丝杆支座和运载平台；所述底座水平安装在所述移动作业车的保护罩上，

所述x轴电机通过x轴电机支座固定在底座上，x轴电机的输出轴通过x轴联轴器连接x轴丝杆的一端；所述x轴滑轨设置有两条且平行于x轴丝杆设置，两条x轴滑轨均固定在底座上，矩形底板底部固定有两个x轴滑块，矩形底板通过两个x轴滑块套装在两条x轴滑轨上；所述x轴丝杆的另一端连接在x轴丝杆支座上，所述x轴丝杆支座固定在底座上，所述x轴丝杠螺母套装在x轴丝杆上，x轴丝杠螺母与矩形底板固定连接，所述x轴电机运动时通过x轴联轴器带动x轴丝杆转动，进而通过x轴丝杠螺母带动矩形底板沿着两条x轴滑轨直线运动；

所述y轴电机通过Y轴电机支座固定在矩形底板上，y轴电机的输出轴通过y轴联轴器连接y轴丝杆的一端，所述y轴丝杆与x轴丝杆的方向相互垂直，所述y轴滑轨设置有两条且平行于y轴丝杆设置，两条y轴滑轨均固定在矩形底板上，所述运载平台底部固定有两个y轴滑块，运载平台通过两个y轴滑块套装在两条y轴滑轨上；所述y轴丝杆的另一端连接在y轴丝杆支座上，所述y轴丝杆支座固定在矩形底板上，所述y轴丝杠螺母套装在y轴丝杆上，y轴丝杠螺母与运载平台固定连接，所述y轴电机运动时通过y轴联轴器带动y轴丝杆转动，进而通过y轴丝杠螺母带动运载平台沿着两条y轴滑轨直线运动；两条y轴滑轨之间的矩形底板上设置有方形通孔；所述运载平台上固定有竖直设置的z轴滑块；

所述视觉系统机构包括LED补光灯、摄像机、上端固定架和下端固定架，所述上端固定架和下端固定架均设置有两条，两个上端固定架的上端分别连接LED补光灯和摄像机，两个下端固定架的下端分别与两个下端固定架的上端连接，两个下端固定架的下端固定在定位结构的矩形底板上；

所述剪枝结构包括活动剪刀片、z轴滑轨、固定剪刀片、上端固定台板、下端固定台板、z轴移动丝杆、z轴丝杠螺母、z轴电机、剪枝联轴器、剪枝底板、舵机、一级连杆和二级连杆，所述剪枝底板设置有平行设置的一对，其中一块剪枝底板的外侧固定有z轴滑轨，所述z轴滑块套装在z轴滑轨上；所述z轴电机固定在运载平台底部，z轴电机的输出轴穿过运载平台并连接z轴移动丝杆的下端，所述上端固定台板和下端固定台板均固定在剪枝底板上，上端固定台板和下端固定台板上均设置有供z轴移动丝杆穿过的通孔，z轴移动丝杆的上端依次穿过下端固定台板和上端固定台板上的通孔；所述z轴丝杠螺母套装在z轴移动丝杆上，z轴丝杠螺母与下端固定台板固定连接，所述z轴电机运动时通过z轴移动丝杆的转动带动z轴丝杠螺母沿着z轴移动丝杆在竖直方向直线运动，进而带动下端固定台板、剪枝底板和z轴滑轨组成的整体沿着z轴滑块上下运动；所述舵机固定在剪枝底板，所述一级连杆的一端连接舵机的输出轴，所述一级连杆的另一端与二级连杆的一端铰接，所述二级连杆的另一端铰接在活动剪刀片的下端，所述活动剪刀片的中部铰接在固定剪刀片上，所述固定剪刀片固定在剪枝底板上，所述舵机运动时驱动一级连杆绕着舵机的输出轴轴心转动，带动一级连杆的一端绕着舵机的输出轴轴心转动，进而带动与一级连杆另一端铰接的活动剪刀片绕着活动剪刀片与固定剪刀片的铰接点摆动；所述剪枝底板设置有左右对称设置的两块，一级连杆和二级连杆、下端固定台板、上端固定台板、固定剪刀片和活动剪刀片设置在两块剪枝底板之间，两块剪枝底板通过下端固定台板和上端固定台板固定连接。

进一步的，所述轨道设置有平行设置的多条，每条轨道上均设置有一辆移动作业车。

进一步的，所述移动作业车内部设置有控制器和显示器，所述控制器和显示器均固定在车底托上且被保护罩罩住。保护罩可以放置落叶和纸条落到控制器和显示器附近，对控制器和显示器起到保护的作用。

进一步的，所述控制器为电脑主机，所述显示器为电脑显示屏。电脑主机和电脑显示屏均通过螺栓和螺母固定在车底盘上。电脑主机的作用是对捕捉的图像进行处理，并找出剪枝点，用编译好的程序通过剪枝装置对剪枝点进行剪枝。

进一步的，所述前车轮通过端盖和端盖螺母固定在前车轴上，所述后车轮通过端盖和端盖螺母固定在后车轴上。

进一步的，所述轴承座通过螺柱固定在车底托上，所述车底托通过螺栓固定在车底盘的底面上。

进一步的，所述电机支架通过螺栓和螺母固定安装在车底盘上。

进一步的，所述剪枝结构和视觉系统机构均设置有左右对称的一对。两对剪枝结构和视觉系统机构关于x轴丝杆左右对称。

进一步的，所述剪枝底板上设置有以固定剪刀片和活动剪刀片的铰接轴的轴心为轴心线的弧形槽，固定剪刀片和活动剪刀片的铰接轴伸出到弧形槽外切铰接轴的两端通过螺栓限位。

进一步的，所述z轴电机通过z轴联轴器连接z轴移动丝杆。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型能够提高T型栽培模式下对葡萄冬季剪枝的效率，减少人力投入，消除人工修剪时可能出现的安全隐患。

2、本实用新型所涉及的大棚可以控制葡萄的光照条件，使得葡萄在正常生长期间可以保证充足的光照、温度以及良好的通风条件，以促进葡萄产量的提高；此外，为了减少在用机器视觉方法识别剪枝点时的难度以及提高剪枝点识别效率，大棚可以进行遮光，制造黑暗的环境，并通过设计的补光灯进行补光，从而减少背景的干扰，降低图像分割时的难度。

3、本实用新型能够在白天工作也可以在夜晚工作，从而在更短的时间内完成剪枝任务。

4、本实用新型所涉及的采摘装置设计为三自由度采摘装置，能对定位到的剪枝点进行有效的裁剪，且相对于多自由度的机械臂有较低的成本，也更容易维修和更换零部件。

5、本实用新型使用了机器视觉方法识别剪枝点，能综合考虑更多的因素，更加合理得确定剪枝点，为T型栽培模式下的葡萄园增长打下好的基础。

附图说明

图1是本实用新型一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统的整体结构示意图。

图2是本实用新型移动作业车的整体结构示意图。

图3是本实用新型剪枝装置的整体结构示意图。

图4是本实用新型定位结构的整体结构示意图。

图5是本实用新型视觉系统机构的整体结构示意图。

图6是本实用新型剪枝结构的整体结构示意图。

图中，1-葡萄树、2-大棚、3-移动作业车、4-剪枝装置、5-轨道、31-电机齿轮、32-电机支架、33-保护罩、34-控制器、35-显示器、36-前车轮、37-端盖、38-前车轴、39-车底托、310-从动齿轮、311-车底盘、312-大扭矩电机、313-后车轴、314-链条、315-轴承座、316-后车轮、41-视觉系统机构、42-剪枝结构、43-定位结构、411-摄像机、412-补光灯、413-上端固定架、414-下端固定架、421-活动剪刀片、422-固定剪刀片、423-上端固定台板、424-z轴移动丝杆、425-z轴丝杠螺母、426-下端固定台板、427-剪枝联轴器、428- z轴电机、429-剪枝底板、4210-舵机、4211-一级连杆、4212-二级连杆、4301-矩形底板、4302-x轴滑轨、4303-底座、4304-x轴丝杆支座、4305-y轴丝杆、4306-z轴滑轨、4307-运载平台、4308-y轴滑轨、4309-y轴丝杠螺母、4310-y轴丝杆支座、4311-y轴联轴器、4312-y轴电机、4313-y轴电机支座、4314-x轴电机、4315-x轴电机支座、4316-x轴联轴器、4317-x轴丝杆、4318-x轴丝杠螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1~6所示，一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，包括大棚2、轨道5、移动作业车3和剪枝装置4，葡萄树1呈T型栽培在大棚2内，轨道5铺设在相邻两行葡萄树1之间，所述移动作业车3设置在轨道5上并沿着轨道5运动，所述剪枝装置4固定安装在移动作业车3上，剪枝装置4在移动作业车3沿着轨道5运动时对葡萄枝进行修剪。

大棚2可以控制大棚内的光照条件，使得葡萄在正常生长期间可以保证充足的光照、温度以及良好的通风条件，以促进葡萄产量的提高；此外，为了减少在用机器视觉方法识别剪枝点时的难度以及提高剪枝点识别效率，大棚可以进行遮光，制造黑暗的环境。移动作业车3能够沿着轨道5运动，保证整个大棚2内的葡萄树1都能实现剪枝操作。所述轨道5设置有平行设置的多条，每条轨道5上均设置有一辆移动作业车3。

所述移动作业车3包括车底盘311、车底托39、保护罩33、大扭矩电机312、电机支架32、电机齿轮31、从动齿轮310、链条314、前车轴38、后车轴313、前车轮36和后车轮316，所述大扭矩电机312通过电机支架32固定在车底盘311上，电机齿轮31固定在大扭矩电机312的输出轴上，所述车底托39设置有左右对称的两条，两条车底托39平行安装在车底盘311的底部两侧，每条车底托39上设置有两个轴承座315，前车轴38的两端通过轴承支撑在两条车底托39一端的两个轴承座315上，后车轴313的两端通过轴承支撑在两条车底托39另一端的两个轴承座315上，前车轮36安装在所述前车轴38的两端，后车轮316安装在所述后车轴313的两端，所述前车轴38和后车轴313上分别固定有一个从动齿轮310，所述链条314依次连接电机齿轮31和两个从动齿轮310，大扭矩电机312工作时通过电机齿轮31带动链条314运动，进而带动固定在前车轴38和后车轴313上的两个从动齿轮310转动，从而带动两个前车轴38和两个后车轴313同步运动；所述保护罩33固定在所述车底托39上。

所述移动作业车3内部设置有控制器34和显示器35，所述控制器34和显示器35均固定在车底托39上且被保护罩33罩住。保护罩33可以防止落叶和纸条落到控制器34和显示器35附近，对控制器34和显示器35起到保护的作用。所述控制器34为电脑主机，所述显示器35为电脑显示屏。电脑主机和电脑显示屏均通过螺栓和螺母固定在车底盘311上。

所述前车轮36通过端盖37和端盖37螺母固定在前车轴38上，所述后车轮316通过端盖37和端盖37螺母固定在后车轴313上。所述轴承座315通过螺柱固定在车底托39上，所述车底托39通过螺栓固定在车底盘311的底面上。所述电机支架32通过螺栓和螺母固定安装在车底盘311上。

所述剪枝装置4包括视觉系统机构41、剪枝结构42和定位结构43，所述定位结构43通过螺栓固定在移动作业车3的保护罩33上，所述视觉系统机构41和剪枝结构42均设置在定位结构43上。所述剪枝结构42和视觉系统机构41均设置有左右对称的一对。为实施例阐述的简洁性，以左侧部分为例进行说明。

所述定位结构43包括底座4303、矩形底板4301、x轴电机4314、x轴电机支座4315、x轴联轴器4316、x轴丝杆4317、x轴丝杠螺母4318、x轴滑轨4302、x轴丝杆4317支座4304、z轴滑轨4306、y轴电机4312、y轴电机支座4313、y轴联轴器4311、y轴丝杆4305、y轴丝杠螺母4309、y轴滑轨4308、y轴丝杆支座4310和运载平台4307；所述底座4303水平安装在所述移动作业车3的保护罩33上。

所述x轴电机4314通过x轴电机支座4315固定在底座4303上，x轴电机4314的输出轴通过x轴联轴器4316连接x轴丝杆4317的一端；所述x轴滑轨4302设置有两条且平行于x轴丝杆4317设置，两条x轴滑轨4302均固定在底座4303上，矩形底板4301底部固定有两个x轴滑块，矩形底板4301通过两个x轴滑块套装在两条x轴滑轨4302上；所述x轴丝杆4317的另一端连接在x轴丝杆4317支座4304上，所述x轴丝杆4317支座4304固定在底座4303上，所述x轴丝杠螺母4318套装在x轴丝杆4317上，x轴丝杠螺母4318与矩形底板4301固定连接，所述x轴电机4314运动时通过x轴联轴器4316带动x轴丝杆4317转动，进而通过x轴丝杠螺母4318带动矩形底板4301沿着两条x轴滑轨4302直线运动；

所述y轴电机4312通过y轴电机支座4313固定在矩形底板4301上，y轴电机4312的输出轴通过y轴联轴器4311连接y轴丝杆4305的一端，所述y轴丝杆4305与x轴丝杆4317的方向相互垂直，所述y轴滑轨4308设置有两条且平行于y轴丝杆4305设置，两条y轴滑轨4308均固定在矩形底板4301上，所述运载平台4307底部固定有两个y轴滑块，运载平台4307通过两个y轴滑块套装在两条y轴滑轨4308上；所述y轴丝杆4305的另一端连接在y轴丝杆支座4310上，所述y轴丝杆支座4310固定在矩形底板4301上，所述y轴丝杠螺母4309套装在y轴丝杆4305上，y轴丝杠螺母4309与运载平台4307固定连接，所述y轴电机4312运动时通过y轴联轴器4311带动y轴丝杆4305转动，进而通过y轴丝杠螺母4309带动运载平台4307沿着两条y轴滑轨4308直线运动；两条y轴滑轨4308之间的矩形底板4301上设置有方形通孔；所述运载平台4307上固定有竖直设置的z轴滑块。

所述视觉系统机构41包括LED补光灯412、摄像机411、上端固定架413和下端固定架414，所述上端固定架413和下端固定架414均设置有两条，两个上端固定架413的上端分别连接LED补光灯412和摄像机411，两个下端固定架414的下端分别与两个下端固定架414的上端连接，两个下端固定架414的下端固定在定位结构43的矩形底板4301的腰孔上。腰孔用于调节视觉系统机构41位置确保图像识别的准确性。上端固定架413通过螺栓和螺母固定在下端固定架414上。上端固定架413和下端固定架414上均有多排腰孔，用于对补光灯412和摄像机411的位姿进行调整，以提高视觉系统的准确性。所述补光灯412为LED补光灯。

所述剪枝结构42包括活动剪刀片421、z轴滑轨4306、固定剪刀片422、上端固定台板423、下端固定台板426、z轴移动丝杆424、z轴丝杠螺母425、z轴电机428、剪枝联轴器427、剪枝底板429、舵机4210、一级连杆4211和二级连杆4212，所述剪枝底板429设置有平行设置的一对，其中一块剪枝底板429的外侧固定有z轴滑轨4306，所述z轴滑块套装在z轴滑轨4306上；所述z轴电机428固定在运载平台4307底部，z轴电机428的输出轴穿过运载平台4307并连接z轴移动丝杆424的下端，所述上端固定台板423和下端固定台板426均固定在剪枝底板429上，上端固定台板423和下端固定台板426上均设置有供z轴移动丝杆424穿过的通孔，z轴移动丝杆424的上端依次穿过下端固定台板426和上端固定台板423上的通孔；所述z轴丝杠螺母425套装在z轴移动丝杆424上，z轴丝杠螺母425与下端固定台板426固定连接，所述z轴电机428运动时通过z轴移动丝杆424的转动带动z轴丝杠螺母425沿着z轴移动丝杆424在竖直方向直线运动，进而带动下端固定台板426、剪枝底板429和z轴滑轨4306组成的整体沿着z轴滑块上下运动；所述舵机4210固定在剪枝底板429，所述一级连杆4211的一端连接舵机4210的输出轴，所述一级连杆4211的另一端与二级连杆4212的一端铰接，所述二级连杆4212的另一端铰接在活动剪刀片421的下端，所述活动剪刀片421的中部铰接在固定剪刀片422上，所述固定剪刀片422固定在剪枝底板429上，所述舵机4210运动时驱动一级连杆4211绕着舵机4210的输出轴轴心转动，带动一级连杆4211的一端绕着舵机4210的输出轴轴心转动，进而带动与一级连杆4211另一端铰接的活动剪刀片421绕着活动剪刀片421与固定剪刀片422的铰接点摆动；所述剪枝底板429设置有左右对称设置的两块，一级连杆4211和二级连杆4212、下端固定台板426、上端固定台板423、固定剪刀片422和活动剪刀片421设置在两块剪枝底板429之间，两块剪枝底板429通过下端固定台板426和上端固定台板423固定连接。

所述剪枝底板429上设置有以固定剪刀片422和活动剪刀片421的铰接轴的轴心为轴心线的弧形槽，固定剪刀片422和活动剪刀片421的铰接轴伸出到弧形槽外切铰接轴的两端通过螺栓限位。所述z轴电机428通过z轴联轴器连接z轴移动丝杆424。

本实用新型的具体工作流程如下：

正常工作时，移动作业车3先沿着轨道5移动到指定位置。

视觉系统机构41进行工作。在补光灯412的作用下，摄像机411获取视觉信息，后台程序进行分析处理，得出剪枝点位置并计算运动轨迹。

定位结构43进行水平面上的定位。

x轴电机4314收到信号后，开始旋转，通过x轴联轴器4316带动x轴丝杆4317旋转。由于x轴丝杠螺母4318的x轴周向运动受限，x轴丝杠螺母4318沿着x轴丝杆4317长度方向，即x轴方向进行直线运动。x轴丝杠螺母4318与矩形底板4301固连，矩形底板4301与底座4303通过x轴滑轨4302相连，因此x轴丝杠螺母4318的运动会带动矩形底板4301的直线运动。即将x轴电机4314的旋转运动转化成了矩形底板4301的x轴方向定位运动。

y轴电机4312收到信号后，开始旋转，通过y轴联轴器4311带动y轴丝杆4305旋转。由于y轴丝杠螺母4309的y轴周向运动受限，y轴丝杠螺母4309沿着y轴丝杆4305长度方向，即y轴方向进行直线运动。y轴丝杠螺母4309与运载平台4307固连，运载平台4307与矩形底板4301通过y轴滑轨4308相连，因此y轴丝杠螺母4309的运动会带动运载平台4307的直线运动。即将y轴电机4312的旋转运动转化成了运载平台4307的y轴方向定位运动。

水平定位完成后，进行垂直方向定位。

z轴电机428收到信号后，开始旋转，通过剪枝联轴器427带动z轴移动丝杆424旋转。由于z轴丝杠螺母425的z轴周向运动受限，z轴丝杠螺母425沿着z轴移动丝杆424方向直线方向，即z轴方向进行直线运动。z轴丝杠螺母425与剪枝底板429固连，剪枝底板429与矩形底板4301通过z轴滑轨4306和z轴滑块相连，因此z轴丝杠螺母425的运动会带动剪枝底板429的直线运动。即将z轴电机428的旋转运动转化成了剪枝结构的z轴方向定位运动。

定位完成后，执行剪枝操作。

进行舵机4210收到信号后，开始旋转，带动一级连杆4211转动，从而带动二级连杆4212运动，从而带动活动剪刀片421运动。由于活动剪刀片421的旋转中心和尾部运动路径确定，活动剪刀片421的运动方式也确定。当舵机4210从始位置转过一定角度转到终位置后，剪枝结构42完成张开到剪断的位姿转变。舵机4210继续旋转直至一周，则完成复原，即完成了一次剪枝操作。

待所有剪枝点都完成操作，即该地点采摘完成后，移动作业车3可沿轨道5移至下一位置，再次重复以上采摘操作，直至所有采摘完成。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (10)

1.一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：包括大棚（2）、轨道（5）、移动作业车（3）和剪枝装置（4），葡萄树（1）呈T型栽培在大棚（2）内，轨道（5）铺设在相邻两行葡萄树（1）之间，所述移动作业车（3）设置在轨道（5）上并沿着轨道（5）运动，所述剪枝装置（4）固定安装在移动作业车（3）上，剪枝装置（4）在移动作业车（3）沿着轨道（5）运动时对葡萄枝进行修剪；

所述移动作业车（3）包括车底盘（311）、车底托（39）、保护罩（33）、大扭矩电机（312）、电机支架（32）、电机齿轮（31）、从动齿轮（310）、链条（314）、前车轴（38）、后车轴（313）、前车轮（36）和后车轮（316），所述大扭矩电机（312）通过电机支架（32）固定在车底盘（311）上，电机齿轮（31）固定在大扭矩电机（312）的输出轴上，所述车底托（39）设置有左右对称的两条，两条车底托（39）平行安装在车底盘（311）的底部两侧，每条车底托（39）上设置有两个轴承座（315），前车轴（38）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）一端的两个轴承座（315）上，后车轴（313）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）另一端的两个轴承座（315）上，前车轮（36）安装在所述前车轴（38）的两端，后车轮（316）安装在所述后车轴（313）的两端，所述前车轴（38）和后车轴（313）上分别固定有一个从动齿轮（310），所述链条（314）依次连接电机齿轮（31）和两个从动齿轮（310），大扭矩电机（312）工作时通过电机齿轮（31）带动链条（314）运动，进而带动固定在前车轴（38）和后车轴（313）上的两个从动齿轮（310）转动，从而带动两个前车轴（38）和两个后车轴（313）同步运动；所述保护罩（33）固定在所述车底托（39）上；

所述剪枝装置（4）包括视觉系统机构（41）、剪枝结构（42）和定位结构（43），所述定位结构（43）通过螺栓固定在移动作业车（3）的保护罩（33）上，所述视觉系统机构（41）和剪枝结构（42）均设置在定位结构（43）上；

所述定位结构（43）包括底座（4303）、矩形底板（4301）、x轴电机（4314）、x轴电机支座（4315）、x轴联轴器（4316）、x轴丝杆（4317）、x轴丝杠螺母（4318）、x轴滑轨（4302）、x轴丝杆（4317）支座（4304）、z轴滑轨（4306）、y轴电机（4312）、y轴电机支座（4313）、y轴联轴器（4311）、y轴丝杆（4305）、y轴丝杠螺母（4309）、y轴滑轨（4308）、y轴丝杆支座（4310）和运载平台（4307）；所述底座（4303）水平安装在所述移动作业车（3）的保护罩（33）上；

所述x轴电机（4314）通过x轴电机支座（4315）固定在底座（4303）上，x轴电机（4314）的输出轴通过x轴联轴器（4316）连接x轴丝杆（4317）的一端；所述x轴滑轨（4302）设置有两条且平行于x轴丝杆（4317）设置，两条x轴滑轨（4302）均固定在底座（4303）上，矩形底板（4301）底部固定有两个x轴滑块，矩形底板（4301）通过两个x轴滑块套装在两条x轴滑轨（4302）上；所述x轴丝杆（4317）的另一端连接在x轴丝杆（4317）支座（4304）上，所述x轴丝杆（4317）支座（4304）固定在底座（4303）上，所述x轴丝杠螺母（4318）套装在x轴丝杆（4317）上，x轴丝杠螺母（4318）与矩形底板（4301）固定连接，所述x轴电机（4314）运动时通过x轴联轴器（4316）带动x轴丝杆（4317）转动，进而通过x轴丝杠螺母（4318）带动矩形底板（4301）沿着两条x轴滑轨（4302）直线运动；

所述y轴电机（4312）通过y轴电机支座（4313）固定在矩形底板（4301）上，y轴电机（4312）的输出轴通过y轴联轴器（4311）连接y轴丝杆（4305）的一端，所述y轴丝杆（4305）与x轴丝杆（4317）的方向相互垂直，所述y轴滑轨（4308）设置有两条且平行于y轴丝杆（4305）设置，两条y轴滑轨（4308）均固定在矩形底板（4301）上，所述运载平台（4307）底部固定有两个y轴滑块，运载平台（4307）通过两个y轴滑块套装在两条y轴滑轨（4308）上；所述y轴丝杆（4305）的另一端连接在y轴丝杆支座（4310）上，所述y轴丝杆支座（4310）固定在矩形底板（4301）上，所述y轴丝杠螺母（4309）套装在y轴丝杆（4305）上，y轴丝杠螺母（4309）与运载平台（4307）固定连接，所述y轴电机（4312）运动时通过y轴联轴器（4311）带动y轴丝杆（4305）转动，进而通过y轴丝杠螺母（4309）带动运载平台（4307）沿着两条y轴滑轨（4308）直线运动；两条y轴滑轨（4308）之间的矩形底板（4301）上设置有方形通孔；所述运载平台（4307）上固定有竖直设置的z轴滑块；

所述视觉系统机构（41）包括LED补光灯（412）、摄像机（411）、上端固定架（413）和下端固定架（414），所述上端固定架（413）和下端固定架（414）均设置有两条，两个上端固定架（413）的上端分别连接LED补光灯（412）和摄像机（411），两个下端固定架（414）的下端分别与两个下端固定架（414）的上端连接，两个下端固定架（414）的下端固定在定位结构（43）的矩形底板（4301）上；

所述剪枝结构（42）包括活动剪刀片（421）、z轴滑轨（4306）、固定剪刀片（422）、上端固定台板（423）、下端固定台板（426）、z轴移动丝杆（424）、z轴丝杠螺母（425）、z轴电机（428）、剪枝联轴器（427）、剪枝底板（429）、舵机（4210）、一级连杆（4211）和二级连杆（4212），所述剪枝底板（429）设置有平行设置的一对，其中一块剪枝底板（429）的外侧固定有z轴滑轨（4306），所述z轴滑块套装在z轴滑轨（4306）上；所述z轴电机（428）固定在运载平台（4307）底部，z轴电机（428）的输出轴穿过运载平台（4307）并连接z轴移动丝杆（424）的下端，所述上端固定台板（423）和下端固定台板（426）均固定在剪枝底板（429）上，上端固定台板（423）和下端固定台板（426）上均设置有供z轴移动丝杆（424）穿过的通孔，z轴移动丝杆（424）的上端依次穿过下端固定台板（426）和上端固定台板（423）上的通孔；所述z轴丝杠螺母（425）套装在z轴移动丝杆（424）上，z轴丝杠螺母（425）与下端固定台板（426）固定固定连接，所述z轴电机（428）运动时通过z轴移动丝杆（424）的转动带动z轴丝杠螺母（425）沿着z轴移动丝杆（424）在竖直方向直线运动，进而带动下端固定台板（426）、剪枝底板（429）和z轴滑轨（4306）组成的整体沿着z轴滑块上下运动；所述舵机（4210）固定在剪枝底板（429），所述一级连杆（4211）的一端连接舵机（4210）的输出轴，所述一级连杆（4211）的另一端与二级连杆（4212）的一端铰接，所述二级连杆（4212）的另一端铰接在活动剪刀片（421）的下端，所述活动剪刀片（421）的中部铰接在固定剪刀片（422）上，所述固定剪刀片（422）固定在剪枝底板（429）上，所述舵机（4210）运动时驱动一级连杆（4211）绕着舵机（4210）的输出轴轴心转动，带动一级连杆（4211）的一端绕着舵机（4210）的输出轴轴心转动，进而带动与一级连杆（4211）另一端铰接的活动剪刀片（421）绕着活动剪刀片（421）与固定剪刀片（422）的铰接点摆动；所述剪枝底板（429）设置有左右对称设置的两块，一级连杆（4211）和二级连杆（4212）、下端固定台板（426）、上端固定台板（423）、固定剪刀片（422）和活动剪刀片（421）设置在两块剪枝底板（429）之间，两块剪枝底板（429）通过下端固定台板（426）和上端固定台板（423）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述轨道（5）设置有平行设置的多条，每条轨道（5）上均设置有一辆移动作业车（3）。

3.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述移动作业车（3）内部设置有控制器（34）和显示器（35），所述控制器（34）和显示器（35）均固定在车底托（39）上且被保护罩（33）罩住。

4.根据权利要求3所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述控制器（34）为电脑主机，所述显示器（35）为电脑显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述前车轮（36）通过端盖（37）和端盖（37）螺母固定在前车轴（38）上，所述后车轮（316）通过端盖（37）和端盖（37）螺母固定在后车轴（313）上。

6.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述轴承座（315）通过螺柱固定在车底托（39）上，所述车底托（39）通过螺栓固定在车底盘（311）的底面上。

7.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述电机支架（32）通过螺栓和螺母固定安装在车底盘（311）上。

8.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述剪枝结构（42）和视觉系统机构（41）均设置有左右对称的一对。

9.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述剪枝底板（429）上设置有以固定剪刀片（422）和活动剪刀片（421）的铰接轴的轴心为轴心线的弧形槽，固定剪刀片（422）和活动剪刀片（421）的铰接轴伸出到弧形槽外切铰接轴的两端通过螺栓限位。

10.根据权利要求1所述的一种适用于T型栽培模式的葡萄冬季剪枝系统，其特征在于：所述z轴电机（428）通过z轴联轴器连接z轴移动丝杆（424）。

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