CN220044258U - 一种速生人工林修枝装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种速生人工林修枝装置，所述速生人工林修枝装置包括攀爬单元、锯切单元和连接块；所述的锯切单元通过连接块与攀爬单元活动连接；所述的攀爬单元和锯切单元均与控制器连接；所述的连接块上并列设有两对弧形长孔；所述的攀爬单元设有螺纹连接孔；所述的弧形长孔与螺纹连接孔通过连接螺钉连接固定。本实用新型攀爬单元上的螺纹连接孔可与连接块上不同的弧形长孔进行连接，从而可以调整锯切单元与攀爬单元的连接角度，进而使得攀爬单元在夹持待修枝树干时，锯切单元上的导板能够紧贴树干，且可与树干圆周相切，修枝后不留桩茬，修枝彻底，提高修枝效果。

Description

一种速生人工林修枝装置

技术领域

本实用新型属于林业机械技术领域，涉及一种速生人工林修枝装置。

背景技术

桉树，因具有生长快，轮伐期短，木材产量高等特点，已成为我国华南地区最主要的造林树种，是缓解木材资源严重不足的优良树种。桉树速生人工林的侧枝茂密而细小，栽培9~15个月郁闭度可达0.8以上，此时树冠下层的阳光条件变差，下层枝变为消耗枝，并逐渐干枯脱落，在树干上形成死节、空洞，严重影响胶合板的品质。如修去一些竞争枝和密集枝，既能改善林分内通风和光照条件、减少水分蒸腾和降低养分消耗、促进生长、防止病虫害发生，又能减少死节和空洞等木材缺陷的形成，对培育高干、优质桉树无节材具有重要意义。桉树无节良材显著提高木材利用率，也促进了木材的多元化加工利用，如实木家具，甚至胶合板面板。因此，培育桉树无节良材是促进桉树产业升级的一项关键技术。

我国桉树速生人工林种植面积不断扩大，但速生林的管理方式落后，特别是速生林的修枝问题。合理的修枝可以促进树木的生长，提高树木的通直度、圆度、抗弯强度及木材的韧性，改善林木的生长环境和林木防火条件，增强上部光合作用。目前，我国很多地区存在修枝方法不当甚至不修枝等现象，其主要原因是林区修枝工具较为落后，存在安全性差、劳动强度大、修枝效率低下、修枝高度达不到要求等问题。

目前，速生人工林常用修枝机械有手持式、车载式等多种形式。手持式修枝机器分为无动力和有动力两种，手持式无动力修枝工具有手锯、砍刀等，能方便快捷地修剪细小枝条，并且造价低廉，使用简单，但是其修枝高度只有4-6米左右，存在修枝高度不够的问题；手持式有动力修枝工具以小型汽油机为动力，通过软轴传动带动链锯或圆锯片工作，其结构简单，工作效率高，当此类修剪机均存在操纵杆重，锯切振动幅度较大，汽油机噪声大，不能满足对工作舒适性的要求。车载式修枝机是一种劳动强度较小，工作效率高，安全可靠和作业条件好的园林机械，但是主要应用于对城市行道树的修枝工作，在一些道路不好或林木较为密集的地方，车载式修枝机无法展开，因而不适合用于林区的林业生产。

近年来，国内不少高校、科研院所以及生产企业设计开发了不少爬树修枝机器人，如CN202111156500.0公开了一种爬树修枝机器人，包括上机架、电锯、下机架和驱动机构，其中：上机架的一端与下机架的一端连接，电锯设置在上机架上，驱动机构倾斜设置在上机架上，上机架的另一端和下机架的另一端基于螺杆连接，上机架、下机架和螺杆基于树干形成一个封闭的圈；驱动机构包括固定座、驱动电机、第一驱动轮和第二驱动轮，驱动电机与第一驱动轮、第二驱动轮传动连接，驱动电机、第一驱动轮以及第二驱动轮设置在固定座上。本实用新型实施例将电锯以及驱动机构设置在同一侧，通过重力作用使上机架与下机架卡住树的主干，由驱动电机带动驱动轮在树上爬升，电锯清理树上的树枝。如大多数爬树修枝机器人一样，该技术方案的电锯和机架的连接方式唯一并且固定，不能根据树干圆周形状大小调整电锯位置，存在着电锯上的导板无法紧贴树干，修枝后容易留下桩茬，修枝不够彻底的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种锯切单元与攀爬单元连接可调，减少修枝后留下桩茬的现象，修枝彻底的速生人工林修枝机器人。

本实用新型的技术方案如下：

一种速生人工林修枝装置，包括攀爬单元、锯切单元和连接块；所述的锯切单元通过连接块与攀爬单元活动连接；所述的连接块上并列设有两对弧形长孔；所述的攀爬单元设有螺纹连接孔；所述的弧形长孔与螺纹连接孔通过连接螺钉连接固定。

作为进一步技术改进，以上所述的攀爬单元包括可开合的环形框架、夹紧件、驱动件和电源；

所述的环形框架为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；

所述的夹紧件设有四组，两两对向布置在环形框架的上方；

所述的驱动件设有四组，与夹紧件位置对应设置于环形框架的下方；

所述的电源为锂电池；所述的锂电池分别与夹紧件和驱动件连接，为夹紧件和驱动件供电；

调整夹紧件工作状态，使装置夹紧树干；再调整驱动件工作状态，使装置沿着树干向上或向下攀爬，电源分别为夹紧件和驱动件供电。

作为进一步技术改进，每组以上所述的夹紧件包括电动推杆、滑动底座、支架和被动轮；

所述的电动推杆安装于环形框架上方；

所述的滑动底座固定于电动推杆的两侧，并设有供电动推杆活动端伸缩运动的凹槽；

所述的滑动底座的上表面还设有导轨；

所述的支架与电动推杆的活动端固定连接，且支架底端沿着导轨与滑动底座滑动连接；

所述的螺纹连接孔设于支架的上表面；

所述的被动轮与支架可拆卸连接；

所述的电动推杆与锂电池连接，由锂电池供电。对树干进行夹紧时，电动推杆向树干方向伸长，带动支架沿着导轨在滑动底座上方同向滑动，从而使得支架上的被动轮靠近并贴靠在树干上；在周向上的四组夹紧件同时向树干方向进行运动，实现了装置对树干的夹紧动作；同理，电动推杆反向缩回时，实现了装置对树干的松弛分离动作。

作为进一步技术改进，每组以上所述的驱动件包括驱动轮和蜗轮蜗杆型的减速电机；所述的减速电机的输出端与驱动轮连接；所述的减速电机与锂电池连接，由锂电池供电；所述的减速电机与控制器连接。减速电机驱动着驱动轮运动，从而带动夹紧件上的被动轮运动；减速电机关闭后，蜗轮蜗杆型的减速电机能实现自锁，让装置悬停在树干上。

作为进一步技术改进，以上所述的锯切单元为电锯；所述的电锯包括减速箱、锯切电机、刀具底座、压盖、导板、链条和切齿，刀具电池；

所述的刀具底座与减速箱固定连接；

所述的导板通过压盖固定在刀具底座上；

所述的锯切电机分别与刀具电池、减速箱和控制器连接，由刀具电池供电；

所述的链条包绕着导板外周，且链条通过链轮与减速箱的输出端连接；所述的链条上均布有切齿；

所述的连接块与减速箱的底部固定连接。通过连接块固定好锯切单元的位置，促使导板与树干圆周相切，且紧贴树干；锯切电机启动后，减速箱开始工作，通过链轮驱动链条转动，从而带动切齿沿着导板外周转动，遇到枝条后进行切割锯除；锯切电机停止工作时，停止锯切。电锯结构与常规电锯结构相似。

作为进一步技术改进，以上所述的电锯还包括辅助片；所述的辅助片安装于导板背面，底端固定于刀具底座上；所述的辅助片的顶部低于导板的最高点，且顶部为圆弧状。由于电锯上的导板是贴着树干圆周方向切除侧枝，在侧枝被切割后仍未完全脱落时，辅助片可对侧枝起辅助支撑的作用，促使侧枝更容易被直接切割断裂，避免侧枝脱落撕裂树皮，也能防止在树干径级变化过程中，导板过度紧贴树干卡死锯片。

作为进一步技术改进，以上所述的速生人工林修枝装置，还包括控制器和力传感器；所述的攀爬单元和锯切单元分别于控制器连接；所述的控制器安装于环形框架上；所述的力传感器安装于被动轮上，与控制器连接；所述的驱动件与控制器连接。所述的锯切电机与控制器连接。

作为进一步技术改进，以上所述的控制器包括单片机和蓝牙模块，由外部电源供电；

所述的外部电源为24V直流电源；

所述的单片机采用ARM系列的ESP32单片机；

所述的蓝牙模块采用HC-05蓝牙模块，并与单片机连接，传输距离可达30米；所述的蓝牙模块可与外部的控制终端进行无线连接；

所述的单片机用于接收蓝牙模块的无线信号和力传感器的检测信号，并将信号传输给夹紧件、驱动件和锯切电机；

所述的力传感器采用费波斯品牌的FA104，安装在被动轮上并通过信号线与单片机相连，用于检测被动轮的受力大小。

以上所述的速生人工林修枝装置的工作原理：

攀爬单元夹持安装于待修枝的树干上，并且还可以牵引装置整体沿树干轴向进行上升或下降运动，锯切单元可将枝条锯除；攀爬单元上的螺纹连接孔可与连接块上不同的弧形长孔进行连接，从而可以调整锯切单元与攀爬单元的连接角度，进而使得攀爬单元在夹持待修枝树干时，锯切单元上的导板能够紧贴树干，且可与树干圆周相切，修枝后不留桩茬。

以上所述的速生人工林修枝装置的控制方法，主要控制过程如下：

（1）控制器通电后，使用外部控制终端发出夹紧控制信号，蓝牙模块接收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号后调整夹紧件中的电动推杆的工作状态，实现装置夹紧树干的动作；

（2）使用外部控制终端发出攀爬上升或下降信号，蓝牙模块收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号调整驱动件中的减速电机的工作状态，实现装置攀爬上升、停止或下降动作；

（3）使用外部控制终端发出锯切信号，蓝牙模块收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号给锯切电机调整减速箱的工作状态，从而控制链条的运动，实现装置的锯切动作；

（4）装置在攀爬夹紧过程中，力传感器实时记录被动轮的受力情况，当遇到树干变径时，被动轮的受力情况超出或低于预设值时，单片机发送信号调整电动推杆的工作状态，进行伸长夹紧或收缩放松，直至力传感器测得值达到预设值，停止对电动推杆工作状态的调整，保证装置夹紧的同时又减少对树体的损伤。

作为进一步技术改进，以上所述的控制终端为带有无线通讯功能的智能手机。

本实用新型具有的优点及有益效果如下：

1、本实用新型攀爬单元上的螺纹连接孔可与连接块上不同的弧形长孔进行连接，从而可以调整锯切单元与攀爬单元的连接角度，进而使得攀爬单元在夹持待修枝树干时，锯切单元上的导板能够紧贴树干，且可与树干圆周相切，修枝后不留桩茬，切口平滑，修枝彻底，提高修枝效果，有利于培育桉树无节良材。

2、本实用新型攀爬单元上的夹紧件两两对向设置，夹紧力近乎能完全转化为驱动装置攀爬的摩擦力，即夹紧力和驱动力能近乎完全施加在树干上，环形框架不会受到弯矩而变形，延长装置使用寿命；同时夹紧可靠，即使是截面呈椭圆形的树干也能适应，适用范围广。

3、本实用新型攀爬单元设有四组驱动件平衡布置在树干圆周的四个方向，整机布置接近四面平衡，驱动力在水平面的分量，形成装置旋转运动的两对力偶，在铅锤面的分量，形成装置升降运动的合力，为四轮四向驱动模式，而非单边驱动模式，装置负载平衡，能减少对装置整体的刚性要求，并能有效减轻磨损，加工成本低、使用方便。

4、本实用新型攀爬单元上的夹紧件和驱动件对应设置在环形框架的上下层，使得装置整体不会出现铅锤方向上的摇摆，装置攀爬运行平稳可靠。

5、本实用新型夹紧件上的被动轮都装有力传感器，通过检测被动轮的受力情况可单独调整对应电动推杆的伸缩，保证装置夹紧的同时又减少对树体的损伤，更适应不规则树干或变径树干的夹紧攀爬。

6、本实用新型电锯上设有辅助片，在导板贴着树干圆周方向切除侧枝时，辅助片在导板后可对侧枝起辅助支撑的作用，促使侧枝断裂，同时还能对树皮施力，防止树皮对导板造成粘连，避免导板上的切齿卡死现象发生，修枝顺畅。

7、本实用新型的控制器可对攀爬单元、锯切单元进行分别控制，智能化程度高，有效提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型攀爬单元的结构示意图。

图2为本实用新型攀爬单元的俯视结构示意图。

图3为本实用新型锯切单元与连接块的结构示意图。

图4为本实用新型锯切单元与连接块的侧视结构示意图。

图5为本实用新型枝条锯切示意图。

图6为本实用新型实施例2的控制过程原理图。

附图标识：

1-环形框架，2-支架，3-滑动底座，4-电动推杆，5-被动轮，6-电源，7-驱动件，8-控制器，9-连接块，10-刀具电池，11-减速箱，12-刀具底座，13-链轮，14-压盖，15-导板，16-辅助片，17-锯切电机，18-弧形长孔，19-树干，20-枝条。

实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

实施例

一种速生人工林修枝装置，包括攀爬单元、锯切单元和连接块9；所述的锯切单元通过连接块9与攀爬单元活动连接；所述的连接块9上并列设有两对弧形长孔18；所述的攀爬单元设有螺纹连接孔；所述的弧形长孔18与螺纹连接孔通过连接螺钉连接固定。

所述的攀爬单元包括可开合的环形框架1、夹紧件、驱动件7和电源6；

所述的环形框架1为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；

所述的夹紧件设有四组，两两对向布置在环形框架1的上方；

所述的驱动件7设有四组，与夹紧件位置对应设置于环形框架1的下方；

所述的电源6为锂电池；所述的锂电池分别与夹紧件和驱动件7连接，为夹紧件和驱动件7供电。调整夹紧件工作状态，使装置夹紧树干；调整驱动件7工作状态，使装置沿着树干向上或向下攀爬，电源6分别为夹紧件和驱动件7供电。

每组所述的夹紧件包括电动推杆4、滑动底座3、支架2和被动轮5；

所述的电动推杆4安装于环形框架1上方；

所述的滑动底座3固定于电动推杆4的两侧，并设有供电动推杆4活动端伸缩运动的凹槽；

所述的滑动底座3的上表面还设有导轨；

所述的支架2与电动推杆4的活动端固定连接，且支架2底端沿着导轨与滑动底座3滑动连接；

所述的螺纹连接孔设于支架2的上表面；

所述的被动轮5与支架2可拆卸连接;

所述的电动推杆4与锂电池连接，由锂电池供电。对树干进行夹紧时，电动推杆4向树干方向伸长，带动支架2沿着导轨在滑动底座3上方同向滑动，从而使得支架2上的被动轮5靠近并贴靠在树干上；在周向上的四组夹紧件同时向树干方向进行运动，实现了装置对树干的夹紧动作；同理，电动推杆4反向缩回时，实现了装置对树干的松弛分离动作。

每组所述的驱动件7包括驱动轮和蜗轮蜗杆型的减速电机；所述的减速电机的输出端与驱动轮连接；所述的减速电机与锂电池连接，由锂电池供电。减速电机驱动着驱动轮运动，从而带动夹紧件上的被动轮5运动；减速电机关闭后，蜗轮蜗杆型的减速电机能实现自锁，让装置悬停在树干上。

所述的锯切单元为电锯；所述的电锯包括减速箱11、锯切电机17、刀具底座12、压盖14、导板15、链条和切齿，刀具电池10；

所述的刀具底座12与减速箱11固定连接；

所述的导板15通过压盖14固定在刀具底座12上；

所述的锯切电机17分别与刀具电池10和减速箱11连接，由刀具电池10供电；

所述的链条包绕着导板15外周，且链条通过链轮13与减速箱11的输出端连接；所述的链条上均布有切齿；

所述的连接块9与减速箱11的底部固定连接。通过连接块9固定好锯切单元的位置，促使导板15与树干圆周相切，且紧贴树干；锯切电机17启动后，减速箱11开始工作，通过链轮13驱动链条转动，从而带动切齿沿着导板15外周转动，遇到枝条后进行切割锯除；锯切电机17停止工作时，停止锯切。

所述的电锯还包括辅助片16；所述的辅助片16安装于导板15背面，底端固定于刀具底座12上；所述的辅助片16的顶部低于导板15的最高点，且顶部为圆弧状。由于电锯上的导板15是贴着树干圆周方向切除侧枝，辅助片16在导板15后可对侧枝起辅助支撑的作用，促使侧枝断裂，同时还能对树皮施力，防止树皮对导板15造成粘连，避免导板15上的切齿卡死现象发生。

该实施例的工作原理：

攀爬单元夹持安装于待修枝的树干19上，并且还可以牵引装置整体沿树干19轴向进行上升或下降运动，锯切单元可将枝条20锯除；攀爬单元上的螺纹连接孔可与连接块9上不同的弧形长孔18进行连接，从而可以调整锯切单元与攀爬单元的连接角度，进而使得攀爬单元在夹持待修枝树干19时，锯切单元上的导板15能够紧贴树干19，且可与树干19圆周相切，修枝后不留桩茬。

实施例

一种速生人工林修枝装置，包括攀爬单元、锯切单元、连接块9和控制器8；所述的锯切单元通过连接块9与攀爬单元活动连接；所述的攀爬单元和锯切单元均与控制器8连接；所述的连接块9上并列设有两对弧形长孔18；所述的攀爬单元设有螺纹连接孔；所述的弧形长孔18与螺纹连接孔通过连接螺钉连接固定。

所述的攀爬单元包括可开合的环形框架1、夹紧件、驱动件7和电源6；

所述的环形框架1为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；

所述的夹紧件设有四组，两两对向布置在环形框架1的上方；

所述的驱动件7设有四组，与夹紧件位置对应设置于环形框架1的下方；

所述的电源6为锂电池；所述的锂电池分别与夹紧件和驱动件7连接，为夹紧件和驱动件7供电；

所述的控制器8安装于环形框架1上；所述的夹紧件和驱动件7分别与控制器8连接。在控制器8的作用下，调整夹紧件工作状态，使装置夹紧树干；再通过控制器8的控制，调整驱动件7工作状态，使装置沿着树干向上或向下攀爬，电源6分别为夹紧件和驱动件7供电。

每组所述的夹紧件包括电动推杆4、滑动底座3、支架2、被动轮5和力传感器；

所述的电动推杆4安装于环形框架1上方；

所述的滑动底座3固定于电动推杆4的两侧，并设有供电动推杆4活动端伸缩运动的凹槽；

所述的滑动底座3的上表面还设有导轨；

所述的支架2与电动推杆4的活动端固定连接，且支架2底端沿着导轨与滑动底座3滑动连接；

所述的螺纹连接孔设于支架2的上表面；

所述的被动轮5与支架2可拆卸连接；

所述的力传感器安装于被动轮5上，与控制器8连接；

所述的电动推杆4与锂电池连接，由锂电池供电。对树干进行夹紧时，电动推杆4向树干方向伸长，带动支架2沿着导轨在滑动底座3上方同向滑动，从而使得支架2上的被动轮5靠近并贴靠在树干上；在周向上的四组夹紧件同时向树干方向进行运动，实现了装置对树干的夹紧动作；同理，电动推杆4反向缩回时，实现了装置对树干的松弛分离动作；力传感器检测被动轮5上的受力情况。

每组所述的驱动件7包括驱动轮和蜗轮蜗杆型的减速电机；所述的减速电机的输出端与驱动轮连接；所述的减速电机与锂电池连接，由锂电池供电；所述的减速电机与控制器8连接。减速电机驱动着驱动轮运动，从而带动夹紧件上的被动轮5运动；减速电机关闭后，蜗轮蜗杆型的减速电机能实现自锁，让装置悬停在树干上。

所述的锯切单元为电锯；所述的电锯包括减速箱11、锯切电机17、刀具底座12、压盖14、导板15、链条和切齿，刀具电池10；

所述的刀具底座12与减速箱11固定连接；

所述的导板15通过压盖14固定在刀具底座12上；

所述的锯切电机17分别与刀具电池10、减速箱11和控制器8连接，由刀具电池10供电；

所述的链条包绕着导板15外周，且链条通过链轮13与减速箱11的输出端连接；所述的链条上均布有切齿；

所述的连接块9与减速箱11的底部固定连接。通过连接块9固定好锯切单元的位置，促使导板15与树干圆周相切，且紧贴树干；锯切电机17受控制器8控制启动后，减速箱11开始工作，通过链轮13驱动链条转动，从而带动切齿沿着导板15外周转动，遇到枝条后进行切割锯除；控制器8控制锯切电机17停止工作时，停止锯切。

所述的控制器8包括单片机和蓝牙模块，由外部电源6供电；

所述的外部电源6为24V直流电源6；

所述的单片机采用ARM系列的ESP32单片机；

所述的蓝牙模块采用HC-05蓝牙模块，并与单片机连接；所述的蓝牙模块可与外部的控制终端进行无线连接；

所述的单片机用于接收蓝牙模块的无线信号和力传感器的检测信号，并将信号传输给夹紧件、驱动件7和锯切电机17；

所述的力传感器采用费波斯品牌的FA104，安装在被动轮5上并通过信号线与单片机相连，用于检测被动轮5的受力大小。

该实施例的工作原理：

攀爬单元夹持安装于待修枝的树干19上，并且还可以牵引装置整体沿树干19轴向进行上升或下降运动，锯切单元可将枝条20锯除；控制器8用于控制攀爬单元和锯切单元的运动状态；攀爬单元上的螺纹连接孔可与连接块9上不同的弧形长孔18进行连接，从而可以调整锯切单元与攀爬单元的连接角度，进而使得攀爬单元在夹持待修枝树干19时，锯切单元上的导板15能够紧贴树干19，且可与树干19圆周相切，修枝后不留桩茬。

该实施例的速生人工林修枝装置的控制方法，主要控制过程如下：

（1）控制器8通电后，使用外部控制终端发出夹紧控制信号，蓝牙模块接收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号后调整夹紧件中的电动推杆4的工作状态，实现装置夹紧树干的动作；

（2）使用外部控制终端发出攀爬上升或下降信号，蓝牙模块收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号调整驱动件7中的减速电机的工作状态，实现装置攀爬上升、停止或下降动作；

（3）使用外部控制终端发出锯切信号，蓝牙模块收到控制信号并将信号传输给单片机，然后由单片机发送信号给锯切电机17调整减速箱11的工作状态，从而控制链条的运动，实现装置的锯切动作；

（4）装置在攀爬夹紧过程中，力传感器实时记录被动轮5的受力情况，当遇到树干变径时，被动轮5的受力情况超出或低于预设值时，单片机发送信号调整电动推杆4的工作状态，进行伸长夹紧或收缩放松，直至力传感器测得值达到预设值，停止对电动推杆4工作状态的调整，保证装置夹紧的同时又减少对树体的损伤。

所述的控制终端为带有无线通讯功能的智能手机。

实施例

与实施例2不同之处在于：所述的电锯还包括辅助片16；所述的辅助片16安装于导板15背面，底端固定于刀具底座12上；所述的辅助片16的顶部低于导板15的最高点，且顶部为圆弧状。由于电锯上的导板15是贴着树干圆周方向切除侧枝，辅助片16在导板15后可对侧枝起辅助支撑的作用，促使侧枝断裂，同时还能对树皮施力，防止树皮对导板15造成粘连，避免导板15上的切齿卡死现象发生。

该实施例的工作原理和控制方法与实施例2相同。

最后需要指出的是：在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解；凡以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种速生人工林修枝装置，其特征在于：包括攀爬单元、锯切单元和连接块（9）；所述的锯切单元通过连接块（9）与攀爬单元活动连接；所述的连接块（9）上并列设有两对弧形长孔（18）；所述的攀爬单元设有螺纹连接孔；所述的弧形长孔（18）与螺纹连接孔通过连接螺钉连接固定。

2.根据权利要求1所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：所述的攀爬单元包括可开合的环形框架（1）、夹紧件、驱动件（7）和电源（6）；

所述的环形框架（1）为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；

所述的夹紧件设有四组，两两对向布置在环形框架（1）的上方；

所述的驱动件（7）设有四组，与夹紧件位置对应设置于环形框架（1）的下方；

所述的电源（6）为锂电池；所述的锂电池分别与夹紧件和驱动件（7）连接，为夹紧件和驱动件（7）供电。

3.根据权利要求2所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：每组所述的夹紧件包括电动推杆（4）、滑动底座（3）、支架（2）和被动轮（5）；

所述的电动推杆（4）安装于环形框架（1）上方；

所述的滑动底座（3）固定于电动推杆（4）的两侧，并设有供电动推杆（4）活动端伸缩运动的凹槽；

所述的滑动底座（3）的上表面还设有导轨；

所述的支架（2）与电动推杆（4）的活动端固定连接，且支架（2）底端沿着导轨与滑动底座（3）滑动连接；

所述的螺纹连接孔设于支架（2）的上表面；

所述的被动轮（5）与支架（2）可拆卸连接；

所述的电动推杆（4）与锂电池连接，由锂电池供电。

4.根据权利要求2所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：每组所述的驱动件（7）包括驱动轮和蜗轮蜗杆型的减速电机；所述的减速电机的输出端与驱动轮连接；所述的减速电机与锂电池连接，由锂电池供电。

5.根据权利要求1所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：所述的锯切单元为电锯；所述的电锯包括减速箱（11）、锯切电机（17）、刀具底座（12）、压盖（14）、导板（15）、链条和切齿，刀具电池（10）；

所述的刀具底座（12）与减速箱（11）固定连接；

所述的导板（15）通过压盖（14）固定在刀具底座（12）上；

所述的锯切电机（17）分别与刀具电池（10）和减速箱（11）连接，由刀具电池（10）供电；

所述的链条包绕着导板（15）外周，且链条通过链轮（13）与减速箱（11）的输出端连接；所述的链条上均布有切齿；

所述的连接块（9）与减速箱（11）的底部固定连接。

6.根据权利要求5所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：所述的电锯还包括辅助片（16）；所述的辅助片（16）安装于导板（15）背面，底端固定于刀具底座（12）上；所述的辅助片（16）的顶部低于导板（15）的最高点，且顶部为圆弧状。

7.根据权利要求3所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：还包括控制器（8）和力传感器；所述的攀爬单元和锯切单元分别于控制器（8）连接；所述的控制器（8）安装于环形框架（1）上；所述的力传感器安装于被动轮（5）上，与控制器（8）连接；所述的驱动件（7）与控制器（8）连接。

8.根据权利要求7所述的速生人工林修枝装置，其特征在于：所述的控制器（8）包括单片机和蓝牙模块，由外部电源（6）供电；

所述的外部电源（6）为24V直流电源（6）；

所述的单片机采用ARM系列的ESP32单片机；

所述的蓝牙模块采用HC-05蓝牙模块，并与单片机连接；所述的蓝牙模块可与外部的控制终端进行无线连接；

所述的单片机用于接收蓝牙模块的无线信号和力传感器的检测信号，并将信号传输给夹紧件、驱动件（7）和锯切单元；

所述的力传感器采用费波斯品牌的FA104，安装在被动轮（5）上并通过信号线与单片机相连，用于检测被动轮（5）的受力大小。