CN213029230U - 一种速生林螺旋爬树修枝机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种速生林螺旋爬树修枝机器人，包括第一主架和第二主架，所述第一主架的一端侧面固定连接有第二旋转气缸，所述第一主架的另一端同侧与第二主架固定连接,所述第二旋转气缸的转动轴前端固定连接有走动架，所述走动架的两侧转动连接有爬树轮，两侧所述爬树轮相背离的一侧固定连接有从动齿轮，所述走动架的一侧中心处固定连接有气动马达，所述气动马达的转动轴顶端固定连接有主动齿轮，所述走动架的另一侧中心处转动连接有传动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮分别与两侧所述从动齿轮啮合，本实用新型整体结构简单，通过气压作为主动力，将动力源放置在地面，减少装置整体的重量，保证爬树时的稳定性。

Description

一种速生林螺旋爬树修枝机器人

技术领域

本实用新型涉及修枝机器人领域，尤其涉及一种速生林螺旋爬树修枝机器人。

背景技术

速生林是轮伐周期短的人工林，在工业造纸、木材加工领域需求较大。由于其速生优势，材质好，造林成活率高等优良特性，因而有很好的经济价值。主要树种有速生杨、速生桉、泓森槐等。

当下不少地区还是人工手持器械进行剪枝，这样工作量大、危险性高，有些技术相对较好的地方，会有相应的大型的剪枝机械，但是机械的安全性能，操作系统得不到很好的完善，存在很大的风险性。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种速生林螺旋爬树修枝机器人。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种速生林螺旋爬树修枝机器人，包括第一主架和第二主架，所述第一主架的一端侧面固定连接有第二旋转气缸，所述第一主架的另一端同侧与第二主架固定连接；

所述第二旋转气缸的转动轴前端固定连接有走动架，所述走动架的两侧转动连接有爬树轮，两侧所述爬树轮相背离的一侧固定连接有从动齿轮，所述走动架的一侧中心处固定连接有气动马达，所述气动马达的转动轴顶端固定连接有主动齿轮，所述走动架的另一侧中心处转动连接有传动齿轮，所述主动齿轮与传动齿轮分别与两侧所述从动齿轮啮合，所述走动架的顶端转动连接有齿轮传动杆，所述齿轮传动杆的两端分别与传动齿轮、主动齿轮相啮合；

所述第二主架的一端在背离第一主架的一侧固定连接有转动架，所述转动架的顶端转动连接有第一气压缸，所述第一气压缸的活塞杆顶端转动连接有夹紧臂，所述夹紧臂的一端与第二主架转动连接，所述夹紧臂的另一端固定连接有气动修枝刀，所述气动修枝刀的另一端固定连接有气缸固定板，所述气缸固定板的一侧固定连接有第二气压缸，所述第二气压缸的活塞杆顶端固定连接有第一旋转气缸，所述第一旋转气缸的转动轴顶端转动连接有夹紧轮，所述夹紧臂的内部固定连接有固定修枝刀。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述气动马达、第二旋转气缸、第一气压缸、第二气压缸、夹紧轮、气动修枝刀均通过长气压管与气压供给装置相连接，所述气压供给装置设置在地面。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述夹紧臂整体呈圆环形，所述固定修枝刀的两端与夹紧臂的两端固定连接，所述固定修枝刀的整体形状为圆弧。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述气动修枝刀与气缸固定板呈交错垂直设置，所述气动修枝刀周侧设置有固定套，所述固定套料两侧分别与气缸固定板、夹紧臂固定连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述第二主架相对于转动架的一端设置有转动座，所述转动座与夹紧臂转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述走动架整体呈凹字形，所述爬树轮转动连接在走动架的内侧，所述从动齿轮转动连接在走动架的外侧。

本实用新型具有如下有益效果：

1、本实用新型整体结构简单，通过气压作为主动力，将动力源放置在地面，减少装置整体的重量，保证爬树时的稳定性。

2、本实用新型通过设置两个旋转气缸，当机器人在进行爬树，可以通过调整旋转气缸的旋转角度，使得夹紧轮与爬树轮进行转向，使得机器人可以进行螺旋爬树，可以更好的对树木进行修枝。

3、本实用新型通过设置气动修枝刀和固定修枝刀，通过气动修枝刀进行大面积的快速修剪，固定修枝刀进行小范围的近距离修剪，对树木进行更好的修枝作业。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种速生林螺旋爬树修枝机器人的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种速生林螺旋爬树修枝机器人的走动架结构图；

图3为本实用新型提出的一种速生林螺旋爬树修枝机器人的气动修枝刀示意图。

图例说明：

1、第一主架；2、转动架；3、第一气压缸；4、夹紧臂；5、固定修枝刀；6、气动修枝刀；7、第二气压缸；8、第一旋转气缸；9、夹紧轮；10、走动架；11、气动马达；12、齿轮传动杆；13、第二旋转气缸；14、爬树轮；15、第二主架；16、气缸固定板；17、从动齿轮；18、传动齿轮；19、主动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1-3，本实用新型提供的一种实施例：一种速生林螺旋爬树修枝机器人，包括第一主架1和第二主架15，第一主架1的一端侧面固定连接有第二旋转气缸13，第一主架1的另一端同侧与第二主架15固定连接；

第二旋转气缸13的转动轴前端固定连接有走动架10，走动架10的两侧转动连接有爬树轮14，爬树轮14外侧是橡胶，橡胶上设置有摩擦纹，提供爬树轮14与树干的摩擦力，两侧爬树轮14相背离的一侧固定连接有从动齿轮 17，走动架10的一侧中心处固定连接有气动马达11，通过气动马达11带动整个机器人进行运动，气动马达11的转动轴顶端固定连接有主动齿轮19，走动架10的另一侧中心处转动连接有传动齿轮18，通过齿轮来传递动力，主动齿轮19与传动齿轮18分别与两侧从动齿轮17啮合，走动架10的顶端转动连接有齿轮传动杆12，齿轮传动杆12的两端分别与传动齿轮18、主动齿轮 19相啮合；

第二主架15的一端在背离第一主架1的一侧固定连接有转动架2，转动架2的顶端转动连接有第一气压缸3，通过第一气压缸3来控制夹紧臂4的转动，第一气压缸3的活塞杆顶端转动连接有夹紧臂4，夹紧臂4围绕第二主架 15的转动座进行转动，夹紧臂4的一端与第二主架15转动连接，夹紧臂4的另一端固定连接有气动修枝刀6，整体为气动链条锯，可以快速的对枝叶进行修剪，气动修枝刀6的另一端固定连接有气缸固定板16，用于固定第二气压缸7，气缸固定板16的一侧固定连接有第二气压缸7，第二气压缸7的活塞杆顶端固定连接有第一旋转气缸8，第二气压缸7的活塞杆穿过气缸固定板 16，穿过之后的活塞杆与第一旋转气缸8固定连接，第一旋转气缸8的转动轴顶端转动连接有夹紧轮9，第二气压缸7控制夹紧轮9与树干的距离，夹紧臂4的内部固定连接有固定修枝刀5，通过锋利的刀片对枝叶进行切割。

气动马达11、第二旋转气缸13、第一气压缸3、第二气压缸7、夹紧轮9、气动修枝刀6均通过长气压管与气压供给装置相连接，通过较长的输气软管来连接机器人和气压供给装置，机器人上可安装传感器来实现自动控制，如安装距离传感器，对夹紧轮9的夹紧程度进行调整，安装摄像头、单片机等，摄像头对行走路径进行规划，单片机进行整体，安装无线通信模块来远程控制等，气压供给装置设置在地面，将能源供给进行孤立，减少修剪机器人的重量，气压供给装置和电力供给可进行结合。夹紧臂4整体呈圆环形，固定修枝刀5的两端与夹紧臂4的两端固定连接，固定修枝刀5的整体形状为圆弧，与树干的弧度近似，方便对树枝进行修剪。气动修枝刀6与气缸固定板 16呈交错垂直设置，气动修枝刀6周侧设置有固定套，固定套料两侧分别与气缸固定板16、夹紧臂4固定连接。第二主架15相对于转动架2的一端设置有转动座，转动座与夹紧臂4转动连接。走动架10整体呈凹字形，爬树轮14 转动连接在走动架10的内侧，从动齿轮17转动连接在走动架10的外侧。

工作原理：启动第一气压缸3，第一气压缸3推动夹紧臂4将树木进行环抱，此时夹紧轮9和爬树轮14和树木的主干接触，启动第二气压缸7，将夹紧轮9推向树木主干，夹紧轮9和爬树轮14与树干抱紧，之后启动气动马达 11，气动马达11通过齿轮传动带动爬树轮14转动，整个装置在树干向上爬行，当爬到修枝位置时，启动第一旋转气缸8和第二旋转气缸13以及气动修枝刀6，在树干上进行螺旋爬升，并对枝叶进行修剪，上升后树干变细，可通过第二气压缸7控制夹紧轮9进行调整。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种速生林螺旋爬树修枝机器人，包括第一主架(1)和第二主架(15)，其特征在于：所述第一主架(1)的一端侧面固定连接有第二旋转气缸(13)，所述第一主架(1)的另一端同侧与第二主架(15)固定连接；

所述第二旋转气缸(13)的转动轴前端固定连接有走动架(10)，所述走动架(10)的两侧转动连接有爬树轮(14)，两侧所述爬树轮(14)相背离的一侧固定连接有从动齿轮(17)，所述走动架(10)的一侧中心处固定连接有气动马达(11)，所述气动马达(11)的转动轴顶端固定连接有主动齿轮(19)，所述走动架(10)的另一侧中心处转动连接有传动齿轮(18)，所述主动齿轮(19)与传动齿轮(18)分别与两侧所述从动齿轮(17)啮合，所述走动架(10)的顶端转动连接有齿轮传动杆(12)，所述齿轮传动杆(12)的两端分别与传动齿轮(18)、主动齿轮(19)相啮合；

所述第二主架(15)的一端在背离第一主架(1)的一侧固定连接有转动架(2)，所述转动架(2)的顶端转动连接有第一气压缸(3)，所述第一气压缸(3)的活塞杆顶端转动连接有夹紧臂(4)，所述夹紧臂(4)的一端与第二主架(15)转动连接，所述夹紧臂(4)的另一端固定连接有气动修枝刀(6)，所述气动修枝刀(6)的另一端固定连接有气缸固定板(16)，所述气缸固定板(16)的一侧固定连接有第二气压缸(7)，所述第二气压缸(7)的活塞杆顶端固定连接有第一旋转气缸(8)，所述第一旋转气缸(8)的转动轴顶端转动连接有夹紧轮(9)，所述夹紧臂(4)的内部固定连接有固定修枝刀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种速生林螺旋爬树修枝机器人，其特征在于：所述气动马达(11)、第二旋转气缸(13)、第一气压缸(3)、第二气压缸(7)、夹紧轮(9)、气动修枝刀(6)均通过长气压管与气压供给装置相连接，所述气压供给装置设置在地面。

3.根据权利要求1所述的一种速生林螺旋爬树修枝机器人，其特征在于：所述夹紧臂(4)整体呈圆环形，所述固定修枝刀(5)的两端与夹紧臂(4)的两端固定连接，所述固定修枝刀(5)的整体形状为圆弧。

4.根据权利要求1所述的一种速生林螺旋爬树修枝机器人，其特征在于：所述气动修枝刀(6)与气缸固定板(16)呈交错垂直设置，所述气动修枝刀(6)周侧设置有固定套，所述固定套料两侧分别与气缸固定板(16)、夹紧臂(4)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种速生林螺旋爬树修枝机器人，其特征在于：所述第二主架(15)相对于转动架(2)的一端设置有转动座，所述转动座与夹紧臂(4)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种速生林螺旋爬树修枝机器人，其特征在于：所述走动架(10)整体呈凹字形，所述爬树轮(14)转动连接在走动架(10)的内侧，所述从动齿轮(17)转动连接在走动架(10)的外侧。

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