申请/专利权人：金华绿川科技有限公司

申请日：2019-03-18

公开（公告）日：2024-02-27

公开（公告）号：CN110562343B

主分类号：B62D57/024

分类号：B62D57/024;A01G3/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.27#授权;2020.01.07#实质审查的生效;2019.12.13#公开

摘要：本发明公开了一种液压驱动爬树剪枝机器人，包括:无线控制器，主机，所述主机上设有动力模块、夹抱爬行模块、电动链锯、转速传感器、超声波传感器、姿态传感器、直线位移传感器和控制单元；并通过采用液压驱动设计，结构简单，整机工作性能稳定，同时利用多个传感器检测爬树剪枝机器人运行情况，并通过控制单元进行自适应控制，提高了剪枝机器人的工作效率，通过设计成夹抱的抱树模式,缩短转换树木的时间，降低了工人的劳动强度。

主权项：1.一种爬树剪枝机器人的爬树剪枝方法，其特征在于包括：该爬树剪枝方法采用无线控制器和受控于该无线控制器的主机，所述主机上设有动力模块、夹抱爬行模块、电动链锯、控制单元和装设在该主机结构不同位置处的若干个传感器，其中电动链锯固定在主机的顶端用于修剪树枝，所述夹抱爬行模块用于将主机环抱并夹固于树干，所述若干个传感器、动力模块各自电连接所述的控制单元，控制单元用于接收和识别无线控制器发出的控制指令，动力模块分别连接和驱动所述夹抱爬行模块、电动链锯的机械动作；所述主机包括：固定安装板和连接所述固定安装板的固定支撑杆，所述固定安装板整体为矩形结构，所述固定支撑杆为圆柱直杆，固定支撑杆连接固定所述固定安装板；所述动力模块包括紧凑型汽油发动机、发电机和液压系统，所述液压系统包括液压油箱及与该液压油箱连通的液压泵，所述汽油发动机通过皮带轮和皮带连接发电机和液压泵，所述动力模块安装于一个固定安装板上；所述夹抱爬行模块包括驱动部分和从动部分，其中所述驱动部分包括：主动轮、液压马达、夹抱动臂、夹抱液压缸，所述主动轮安装在第一固定安装板上，所述液压马达与主动轮相连，所述夹抱动臂通过支架安装在第一固定安装板上并可围绕该支架转动，所述夹抱动臂一端与夹抱液压缸相连，所述夹抱液压缸另一端通过所述支架安装在第二固定安装板上，所述夹抱液压缸通过活塞杆的伸缩控制夹抱动臂的张开与夹抱；所述从动部分包括从动轮和活动侧轮，所述从动轮安装在该第一固定安装板上，所述从动轮与主动轮的结构相同，所述活动侧轮安装在夹抱动臂另一端；所述传感器包括：转速传感器，用于检测爬树剪枝机器人的移动运行速度；安装于第二固定板的姿态传感器，用于检测爬树剪枝机器人的动作姿态，当检测到所述主机出现倾斜时，通过控制单元控制减小倾斜侧的夹抱液压缸的压力，进而调整所述爬树剪枝机器人的姿态，使爬树剪枝机器人保持竖直的工作状态；安装于夹抱液压缸上的位移传感器，用于检测所述动力模块的液压系统的活塞杆伸缩长度以计算出所需修剪树枝的直径，自动调整所述爬树剪枝机器人的螺旋升角；和安装于第一固定安装板上的超声波传感器，用于检测和确定爬树剪枝机器人的运行路径前方存在的障碍物；其中所述转速传感器、超声波传感器、姿态传感器、位移传感器各自电连接所述控制单元，控制单元被配置为：根据超声波传感器确定障碍物；通过姿态传感器检测到的所述动作姿态和所需修剪树枝的直径来确定控制对所述夹抱液压缸的输出功率调节；所述电动链锯安装固定于第一安装固定板上，电动链锯安装有一转速传感器，用于检测电动链锯是否接触和锯到树枝；所述主动轮与辅助轮均装有转速传感器以判断所述爬树剪枝机器人的运行情况；爬树剪枝的方法包括：将爬树剪枝机器人放置于树干底部，使两夹抱动臂夹持住树干，启动紧凑型汽油发动机以带动液压泵和发电机工作，通过无线控制器遥控启动夹抱液压缸，夹抱液压缸活塞杆伸出，推动夹抱动臂使活动侧轮紧贴树木表面,通过夹抱液压缸上的位移传感器测量计算出树木直径，控制单元根据树干直径控制转向电机自动调节主动轮角度进而调节螺旋升角；电动链锯和液压马达启动，液压马达驱动主动轮运转爬树剪枝机器人环绕树木螺旋上升，电动链锯对树枝进行锯切，当电动链锯上的转速传感器检测到电动链锯转速降低时确定电动链锯正在锯切树枝，此时通过控制单元降低液压马达转速，以保护电动链锯；通过超声波传感器对该爬树剪枝机器人前方行进路径进行检测，当检测到出现无法翻越的障碍物时，转向电机驱动主动轮转向以使爬树剪枝机器人进行反螺旋爬升以躲避障碍物；以及当爬树剪枝机器人修剪到指定高度处，所述控制单元控制液压马达反向旋转，主动轮带动爬树剪枝机器人反向螺旋下降，到达地面后，液压马达与电动链锯停止工作，夹抱液压缸活塞杆缩回，夹抱动臂张开，修剪过程结束。

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