一种林用移动自平衡式升降系统技术方案

本发明专利技术涉及一种林用移动自平衡式升降系统，可以为一种林木参数采集装置提供所需工况，属于林业机械领域。该移动平台由搭载车辆(1)，调平装置(2)，升降装置(3)组成。三位一体，协同作业，针对移动式林木参数动态监测技术设备的需要，该移动平台具有较强的灵活性和通过性，能够良好的应对复杂林内作业环境，可以为数据采集器提供水平工作面，满足其举升高度要求，减少外界对数据采集器的振动。其中调平装置的闭环设计使得设备具有很强的作业稳定性和灵活实时性，可以实现实时调平及定点调平，操作简单便捷，对于快速大量获取林木参数就有很大的优势。

A Mobile Self-Balanced Lifting System for Forestry

The invention relates to a forest mobile self-balancing lifting system, which can provide the required working conditions for a forest parameter acquisition device, belonging to the field of forestry machinery. The mobile platform consists of a carrier vehicle (1), a leveling device (2) and a lifting device (3). In order to meet the needs of mobile forest parameter dynamic monitoring technology and equipment, the mobile platform has strong flexibility and passability, can well deal with complex forest environment, can provide horizontal working face for data collector, meet its lifting height requirements, and reduce external vibration to data collector. The closed-loop design of leveling device makes the equipment have strong operational stability and flexible real-time performance. It can realize real-time leveling and fixed-point leveling. It is simple and convenient to operate, and has great advantages for fast and large-scale acquisition of forest parameters.

【技术实现步骤摘要】
一种林用移动自平衡式升降系统
本专利技术涉及林业机械领域，具体而言，涉及一种林用移动自平衡式升降系统。
技术介绍
随着大数据时代的到来，人们对于数据的精确性要求越来越高。随着时代的发展，人们越来越重视自然环境的保护，尤其是森林资源的保护与利用。如何保证森林资源能最优化得服务于社会的发展已经是一个重要的课题。当前，只有握有准确的林木数据，我们才能在森林保护和资源利用方面具有发言权。现有的数据采集设备大多需要耗费大量的人力物力，而且数据的准确性没法得到保证。
技术实现思路
本专利技术实施的目的在于提供一种林用移动自平衡式升降平台，以改善上述问题。本专利技术实施一种林用移动自平衡式升降平台，所述移动平台由搭载车辆、调平装置及升降装置组成。搭载车辆具有较强的越野性能、转向灵活性及行驶稳定性。保证移动平台能够通过复杂地形安全到达工作地点。采取轻量化设计理念，降低车身重量，减小体积，便于运输。采用四轮驱动形式，提高底盘爬坡能力强，能够应对角度为20°斜坡。运用四轮转向技术，在低速时用反向控制模式，降低转弯半径，提高底盘的机动性。在高速时用同向控制模式，减少底盘行驶转向时的旋转和侧滑，提高了操纵稳定性，且能保底盘在潮湿路面上稳定地转向。使用宽体轮胎，降低了接地比压，面对松软路面应有良好的通过性。搭载无级变速器，前进、倒退各两档。在良好路面使用高速挡，使其快速通过、提高机动性，而在复杂路面使用低速挡，提高驱动力，使其顺利通过。装有脱困绞盘，当底盘陷入恶劣环境之中，不能使出，可以借助绞盘进行自救和施救，并可在其它条件下，进行清障、拖拉物品、安装设施等作业。装有大电池组，经逆变之后，可为用电设备提供长时间220v供电。调平装置安装在搭载车辆内部，在该设备顶部安装有升降杆及工作装置；在使用的时候，车厢顶盖打开，由该设备为升降杆及工作装置提供水平工作平面。调平装置主要由运动上平台、下平台(基座)、电动缸、减速机伺服电机、伺服驱动器系统、传感器测量系统、姿态运算系统、控制系统以及操作面板组成。该系统控制原理是由来自陀螺仪对上平台姿态的反馈信号(1个位移量Z和俯仰角α，倾侧角β)，经过下位机计算机通讯接口进入计算机运算，并经D/A转换成3台电动缸的指令信号通过伺服控制，从而求得采样时刻运动平台在空间的实际姿态(1个位移量，2个转角)，通过编码器反馈信号的解算，经高速采集至计算机完成计算，并实施数字式闭环控制。调整装置中3台电动缸同时协调动作构成平台运动的瞬时姿态。升降系统被安装在专用车辆内部的调平装置上，顶部安装用工作装置。升降系统由一根多节气动升降杆，一个升降杆安装筒，一套升降控制系统组成，实现的该系统功能包括上升、下降、停止、自动保压。在使用升降系统的时候，车厢顶盖打开，设备将监测仪器顶升到一定高度。附图说明图1为本专利技术林用移动自平衡式升降平台正常行驶状态。图2为图1中林用移动自平衡式升降平台的调整装置(2)。图3是图1中林用移动自平衡式升降平台的升降系统(3)。图4是林用移动自平衡式升降平台在平地的工作状态图。图5是林用移动自平衡式升降平台在坡度为20的斜坡上的工作状态图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种林用移动自平衡式升降平台。其具体操作步骤如下：如图1所示，林用移动自平衡式升降平台处于正常行驶状态，此时用移动自平衡式升降平台是安全初始状态。在正常行驶状态下，安全到达目的地，开始进行数据采集工作。移动自平衡式升降平台进入工作状态后，打开图2所示调整装置的开关。调整装置开机后记录下电缸的位置和升降系统的位置，进行位置标定，并设为初始安全位置。进行完初始位置标定后，调整装置将根据所处的环境对上平台进行进行水平调节。调节分为自动调节和手动调节。自动调节时，调整装置的上平台安装的陀螺仪会将位置角度信号传输的控制系统，控制系统对来自陀螺仪对上平台姿态的反馈信号(1个位移量Z和俯仰角α，倾侧角β)，经过下位机计算机通讯接口进入计算机运算，并经D/A转换成3台电动缸的指令信号通过伺服控制，从而求得采样时刻运动平台在空间的实际姿态(1个位移量，2个转角)，通过编码器对反馈信号的解算，经高速采集至计算机完成计算，并实施数字式闭环控制。控制系统控制电动缸同时协调动作构成平台运动的瞬时姿态。闭环控制系统不断对陀螺仪的初始信号和系统的反馈信号进行对比计算处理，最终使上平台水平。上平台水平后，控制系统对搭载车辆发出信号。搭载车辆收到控制系统的信号，车厢顶盖打开。升降系统被安装在专用车辆内部的调平装置上，顶部安装用工作装置。车厢顶盖打开后，升降系统将监测仪器顶升到一定高度，进行数据采集工作。林用移动自平衡式升降平台可在坡度为[0,20]之间的环境下平稳工作。调整装置可对上平台进行锁定。锁定后，上平台的位置将不再变化，始终保持锁定是的位置。接触锁定后，上平台将自动回到水平位置。调整装置上还设计了手动调节开关。打开手动调节，在没有锁定的情况下，工作人员可以对上平台进行手动调节。手动调节分为粗调和细调。粗调用于大角度快速调节。细调用于小角度精密调节。调整装置设计了一键复位功能。当林用移动自平衡式升降平台结束数据采集工作后，工作人员打开一键复位功能。打开一键复位后，控制系统会将复位信号发送给升降控制系统。升降控制系统接收到信号，恢复到初始安全状态。升降系统恢复的初始状态后，控制系统对调整装置的上平台进行调节。通过控制电缸恢复到初始位置，使上平台恢复到初始位置。上平台恢复到初始位置后，控制系统对搭载车辆发出信号。搭载车辆收到控制系统的信号，车厢顶盖关闭。林用移动自平衡式升降平台恢复到安全初始位置。以上所述,仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种林用移动自平衡式升降系统，包括搭载车辆(1)，调整装置(2)，升降装置(3)。

【技术特征摘要】
1.一种林用移动自平衡式升降系统，包括搭载车辆(1)，调整装置(2)，升降装置(3)。2.根据权利要求1所述的搭载车辆，其特征在于：采用四轮驱动形式，运用四轮转向技术，在低速时用反向控制模式，在高速时用同向控制模式，使用宽体轮胎，搭载无级变速器，前进、倒退各两档，装有脱困绞盘，装有大电池组，经逆变之后，可为用电设备提供长时间220v供电。3.根据权利要求1所述的调整装置，其特征在于：调整装置安装在搭载车辆内部，在该设备顶部安装有升降杆及工作装置。4.根据要求1所述的调整装置，其特征在于：该装置主要由运动上平台、下平台(基座)、电动缸、减速机伺服电机、伺服驱动器系统、传感器测量系统、姿态运算系统、控制系统以及操作面板组成。5.根据权利要求4所述的调整装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘铁男，孟庆凯，王立海，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23