一种割草机器人割草调高一体化装置及其调高控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110933986A(43)申请公布日2020.03.31(21)申请号201911310531.X(22)申请日2019.12.18(71)申请人河南科技大学地址471000河南省洛阳市涧西区西苑路48号(72)发明人杜自发郭志军陈镜宇张印田晨乐肖金涛付申振(74)专利代理机构洛阳公信知识产权事务所(普通合伙)41120代理人李真真(51)Int.Cl.A01D34/74(2006.01)G05D1/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种割草机器人割草调高一体化装置及其调高控制方法(57)摘要一种割草机器人割草调高一体化装置及其调高控制方法，包括固定装置、割草装置、调高装置、控制装置，所述调高装置包括螺杆、磁轭、线圈、轴连件、摩擦片、限位环、衔铁、齿轮法兰、螺栓、复位弹簧、轴承、主动齿轮、固定环、从动齿轮，所述控制装置包括控制器、驱动器、编码器和距离传感器；所述控制方法包括控制电机以较高速度旋转同时线圈断电实现以现有高度割草，根据调整距离控制电机转速、方向及线圈通电时间实现电机上下位置调整，调整过程中检测电流传感器和距离传感器。本发明电机同时作为割草电机和调高电机，不需要额外的调高电机可以降低成本，系统整体性高，调高方法简单，可进一步提高割草机器人的智能性。CN110933986ACN110933986A权利要求书1/2页1.一种割草机器人割草调高一体化装置，包括固定装置、割草装置、调高装置和控制装置，所述固定装置包括支撑板（2）、上固定座（4）、上板（5）及外壳（6），所述割草装置包括电机（1）、联轴器（7）、刀盘（8）和多个刀片（9），所述调高装置包括螺杆（3）、磁轭（10）、线圈（11）、轴连件（12）、摩擦片（13）、限位环（15）、衔铁（16）、齿轮法兰（17）、螺栓（18）、复位弹簧（19）、轴承（20）、主动齿轮（21）、固定环（22）、从动齿轮（23），所述控制装置包括控制器、驱动器、编码器和距离传感器，其特征在于：所述外壳（6）内设有电机（1），外壳（6）下端面四周开有多个通孔且中心开设有电机轴通孔，外壳（6）下端面与割草机器人车体上表面固定连接，所述调高装置和控制装置设在外壳（6）内部，所述上板（5）与外壳（6）固定连接，所述上固定座（4）上端与上板（5）下表面固定连接，且上固定座（4）的下端孔内设置有内螺纹，该内螺纹与设置在上固定座（4）下方的螺杆（3）外螺纹对应连接；所述电机（1）与支撑板（2）固定连接，所述支撑板（2）支撑于螺杆（3）的凸台上，且螺杆（3）可在支撑板（2）上开设的通孔内转动，所述联轴器（7）的上端与电机轴连接，联轴器（7）的下端与所述刀盘（8）固连，多个所述刀片（9）倾斜向下铰接在刀盘（8）的边缘;所述磁轭（10）固定于支撑板（2）下表面，所述线圈（11）置于磁轭（10）内部，所述轴连件（12）的上端与电机轴连接，轴连件（12）的下端通过限位环（15）与电机轴轴向固定，所述限位环（15）由两半环组成并围合在电机轴相应位置环形凹槽处，所述摩擦片（13）与轴连件（12）下表面固定连接，所述衔铁（16）上表面距摩擦片（13）下表面一定距离，衔铁（16）下端通过螺栓（18）与齿轮法兰（17）周向固定连接，并且衔铁（16）可在电磁力作用下产生一定相对齿轮法兰（17）的轴向运动，所述螺栓（18）和复位弹簧（19）安装于衔铁（16）的阶梯孔内，所述齿轮法兰（17）内表面与轴承（20）外表面相接触设置，齿轮法兰（17）外表面与主动齿轮（21）轴端固定连接，所述固定环（22）上表面与主动齿轮（21）相接触设置，固定环（22）由两半环组成并围合在电机轴相应位置环形凹槽处，所述从动齿轮（23）与主动齿轮（21）相啮合，从动齿轮（23）内孔表面与螺杆（3）键连接并且相对螺杆（3）轴向位置固定；所述控制器、所述驱动器均固定于支撑板（2）上，所述编码器安装在电机轴上，所述距离传感器固定在外壳（6）下端内表面。2.如权利要求1所述的一种割草机器人割草调高一体化装置，其特征在于，所述刀片（9）两长边均开有刃口且可以绕铰接中心旋转。3.如权利要求1所述的一种割草机器人割草调高一体化装置，其特征在于，所述螺杆（3）外螺纹和上固定座（4）内螺纹均为梯形螺纹或锯齿形螺纹中的一种。4.如权利要求1所述的一种割草机器人割草调高一体化装置，其特征在于，所述主动齿轮（21）和从动齿轮（23）均为斜齿轮，且从动齿轮（23）的齿数大于主动齿轮（21）的齿数。5.如权利要求1所述的一种割草机器人割草调高一体化装置，其特征在于，所述控制器包括控制模块、IO模块、PWM模块、AD模块和存储模块，所述驱动器包括功率开关和电流传感器