一种基于柔性刀具的爬树修枝机器人.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CN110122102A(43)申请公布日2019.08.16(21)申请号201910582217.0(22)申请日2019.06.30(71)申请人南京林业大学地址210037江苏省南京市龙蟠路159号(72)发明人王金鹏高凯桂晨晨杨凯蒋雪松周凤芳(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人王清义(51)Int.Cl.A01G3/08(2006.01)B62D57/024(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称一种基于柔性刀具的爬树修枝机器人(57)摘要本技术公开了一种基于柔性刀具的爬树修枝机器人，包括左机架、右机架、爬树机构、抱合夹紧机构和修枝机构；所述抱合夹紧机构包括左固定夹紧臂板、右固定夹紧臂板、左夹紧臂、右夹紧臂、左夹紧电动推杆、右夹紧电动推杆、左轮胎和右轮胎；所述爬树机构包括履带、履带架、攀爬电机、驱动轮、张紧弹簧和张紧轮，所述修枝机构包括左修枝电动推杆、右修枝电动推杆、左管刀架、右管刀架、左柔性刀具、右柔性刀具、左修枝臂、右修枝臂、左修枝电机和右修枝电机；本技术用于解决速生林等高大树木品种树枝的快速修剪，不仅能自动爬树，而且爬树的同时修剪树枝，能极大的提高修剪效率，减少人工成本和劳动成本。CN110122102ACN110122102A权利要求书1/2页1.一种基于柔性刀具的爬树修枝机器人，其特征在于，包括左机架、右机架、爬树机构、抱合夹紧机构和修枝机构；所述抱合夹紧机构包括左固定夹紧臂板、右固定夹紧臂板、左夹紧臂、右夹紧臂、左夹紧电动推杆、右夹紧电动推杆、左轮胎和右轮胎；左机架的左侧壁中部固定连接有左固定夹紧臂板，左夹紧电动推杆和左夹紧臂均铰接在左固定夹紧臂板上，左夹紧电动推杆的驱动杆末端与左夹紧臂一端铰接，左夹紧臂另一端转动连接有左轮胎；右机架的右侧壁中部固定连接有右固定夹紧臂板，右夹紧电动推杆和右夹紧臂均铰接在右固定夹紧臂板上，右夹紧电动推杆的驱动杆末端与右夹紧臂一端铰接，右夹紧臂另一端转动连接有右轮胎；所述爬树机构包括履带、履带架、攀爬电机、驱动轮、张紧弹簧和张紧轮，履带架一端与左机架的右侧壁中部固定连接，另一端与右机架的左侧壁中部固定连接，履带架通过张紧弹簧连接张紧轮，攀爬电机固定连接在左机架上，攀爬电机的驱动轴通过齿轮组与驱动轮连接，履带套设在驱动轮和张紧轮上且履带架位于履带内侧中部；所述修枝机构包括左修枝电动推杆、右修枝电动推杆、左管刀架、右管刀架、左柔性刀具、右柔性刀具、左修枝臂、右修枝臂、左修枝电机和右修枝电机；左修枝电动推杆连接在左机架的上部，左修枝电动推杆的驱动杆与左修枝臂铰接且左修枝臂的端部与左机架转动连接，左修枝电机连接在左机架的上部；右修枝电动推杆连接在右机架的上部，右修枝电动推杆的驱动杆与右修枝臂铰接且右修枝臂的端部与右机架转动连接，右修枝电机连接在右机架的上部；左管刀架的一端与右机架顶部转动连接，另一端与左修枝臂固定连接，左柔性刀具嵌入在左管刀架内部且左管刀架上开设有沿其长度方向延伸的条型开口，左柔性刀具的一端伸出左管刀架和右机架顶部且与右修枝电机的驱动轴连接，左柔性刀具的另一端通过位于左管刀架内侧的套杯与左修枝臂的端部柔性连接；右管刀架的一端与左机架顶部转动连接，另一端与右修枝臂固定连接，右柔性刀具嵌入在右管刀架内部且右管刀架上开设有沿其长度方向延伸的条型开口，右柔性刀具的一端伸出右管刀架和左机架顶部且与左修枝电机的驱动轴连接，右柔性刀具的另一端通过位于右管刀架内侧的套杯与右修枝臂的端部柔性连接。2.根据权利要求1所述的基于柔性刀具的爬树修枝机器人，其特征在于，所述左固定夹紧臂板和右固定夹紧臂板结构相同，均包括十字板和两个相互平行设置的条状斜板，两个条状斜板的一端分别连接在十字板一端的顶部和底部；所述左固定夹紧臂板的两个条状斜板的另一端与左夹紧臂中部铰接，左固定夹紧臂板的十字板另一端通过连接耳与左夹紧电动推杆的缸体端部铰接；左固定夹紧臂板的十字板通过螺栓固定连接在左机架的左侧壁中部；所述右固定夹紧臂板的两个条状斜板的另一端与右夹紧臂中部铰接，右固定夹紧臂板的十字板另一端通过连接耳与右夹紧电动推杆的缸体端部铰接；右固定夹紧臂板的十字板通过螺栓固定连接在右机架的右侧壁中部。3.根据权利要求2所述的基于柔性刀具的爬树修枝机器人，其特征在于，所述爬树机构还包括支重轮，所述支重轮位于履带内侧，支重轮中部设有支重轮轴，支重轮轴的两端分别与左机架和右机架转动连接；所述履带架呈倒工字形，履带架的一端面、左机架和左固定夹紧臂板的十字板通过螺栓固定连接，履带架的另一端面、右机架和右固定夹紧臂板的十字板通过螺栓固定连接；2CN110122102A权利要求书2/2页所述张紧