一种高速公路绿化带修剪机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种高速公路绿化带修剪机器人，包括移动机构、底座、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构、刀盘机构和电控箱；底座固定安装在移动机构顶部，垂直伸缩机构竖向固定安装在底座顶部，水平伸缩机构横向固定安装在垂直伸缩机构的顶端，水平伸缩机构的末端固定安装有刀盘角度调节机构，刀盘角度调节机构与刀盘机构转动连接，电控箱内设有控制器，移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构分别与控制器电连接。本发明专利技术实现了绿化带修剪刀具的四自由度的调节，能够任意调节修剪绿化带的位置、宽度、高度和角度，且结构设计合理，自动化程度高，能够有效保证绿化人员的人身安全。

A Robot for Cutting Green Belt of Expressway

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路绿化带修剪机器人
本专利技术涉及绿化带修剪设备
，尤其涉及一种高速公路绿化带修剪机器人。
技术介绍
高速公路绿化是国土绿化的重要组成部分，是可持续发展战略的内容之一，高速公路绿化不仅有美化环境的功能，而且还具备调和自然环境和生态环境的作用，起到稳固边坡，水土保持，视线诱导并防止事故发生。目前，我国高速公路90%都覆盖了绿化带，但随着高速公路的迅猛发展，绿化带的治理与修剪问题也显现而出，传统人工修剪治理方法耗时耗力，且绿化人员的安全无法得到很好地保证，并且修剪时道路暂时停止使用容易带来拥堵的隐患和造成安全事故。因此，如何在保障安全的情况下实现高速公路绿化带的高效修剪，成为目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别创新地提出了一种高速公路绿化带修剪机器人，能够自动或人为辅助对高速公路绿化带进行修剪，有效解决了现有技术中高速公路绿化带通过人工修剪耗时费力，且绿化人员安全无法保证，容易造成交通事故的的问题。为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种高速公路绿化带修剪机器人，包括移动机构、底座、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构、刀盘机构和电控箱；其中，所述移动机构用于实现整个机器人在水平任意方向的移动和原地旋转；所述底座固定安装在所述移动机构顶部，所述垂直伸缩机构竖向固定安装在所述底座顶部，所述垂直伸缩机构用于实现所述刀盘机构在垂直方向上的升降运动；所述水平伸缩机构横向固定安装在所述垂直伸缩机构的顶端，所述水平伸缩机构用于实现所述刀盘机构在水平方向上的伸缩运动；所述水平伸缩机构的末端固定安装有所述刀盘角度调节机构，所述刀盘角度调节机构与所述刀盘机构转动连接，所述刀盘角度调节机构用于实现所述刀盘机构在竖直平面内的角度调节；所述电控箱内设有控制器，所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构分别与所述控制器电连接，所述控制器用于根据控制指令对所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构进行控制。本专利技术通过移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构和刀盘角度调节机构的相互配合，实现了绿化带修剪刀具的四自由度的调节，能够任意调节修剪绿化带的位置、宽度、高度和角度，全方位实现高速公路上绿化带的高要求的修剪，且结构设计合理，自动化程度高，能够有效提升高速公路绿化带的修剪质量和修剪效率，保证绿化人员的人身安全。优选地，所述移动机构包括支撑架和设置在所述支撑架底部的麦克纳姆轮以及用于驱动所述麦克纳姆轮的行走驱动电机，所述行走驱动电机与所述控制器电连接。麦克纳姆轮结构紧凑，运动灵活，能够方便地实现整个机器人在水平任意方向的移动和原地旋转。优选地，所述垂直伸缩机构包括垂直伸缩臂和设置在所述垂直伸缩臂内部用于带动所述垂直伸缩臂进行伸缩的第一电动推杆，所述第一电动推杆与所述控制器电连接，所述垂直伸缩臂包括垂直内臂和垂直外臂，所述垂直内臂的外壁上沿所述垂直内臂的长度方向设有导向凸条，所述垂直外臂的外壁上设有与所述导向凸条相适配的导向槽。通过这种结构的设计，垂直伸缩臂能够对其内部的第一电动推杆进行保护，避免第一电动推杆磕碰受损，垂直伸缩臂的垂直外臂和垂直内臂通过导向凸条和导向槽的配合，保证垂直伸缩过程的顺畅。优选地，所述水平伸缩机构包括水平伸缩臂和设置在所述水平伸缩臂内部用于带动所述水平伸缩臂进行伸缩的第二电动推杆，所述第二电动推杆与所述控制器电连接，所述水平伸缩臂包括水平内臂和水平外臂，所述水平内臂的外壁上沿所述水平内壁的长度方向设有导向凸条，所述水平外臂的外壁上设有与所述导向凸条相适配的导向槽。通过这种结构的设计，水平伸缩臂能够对其内部的第二电动推杆进行保护，避免第二电动推杆磕碰受损，水平伸缩臂的水平外臂和水平内臂通过导向凸条和导向槽的配合，保证水平伸缩过程的顺畅。优选地，所述刀盘机构包括刀盘架、旋转刀头和刀头驱动电机，所述旋转刀头和刀头驱动电机分别安装在所述刀盘架上，所述刀头驱动电机与所述控制器电连接。优选地，所述刀盘架上安装有多个所述旋转刀头，多个所述旋转刀头通过传动机构与所述刀头驱动电机的端连接，且多个所述旋转刀头均安装在同一水平面上。通过设置多个旋转刀头，提升修剪效率。优选地，所述刀盘角度调节机构包括U型支座、转轴、固定块、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮和角度调节驱动电机，所述U型支座的非开口端与所述水平伸缩机构的末端固定连接，所述U型支座的两个侧板对称开设有通孔，所述刀头驱动电机两侧对称固定有所述固定块，两个所述固定块上远离所述刀头驱动电机的一侧固定连接有所述转轴，两个所述转轴分别从内至外穿过所述U型支座的两个侧板上的对应的所述通孔，至少其中一个所述转轴的另一端固定连接有所述第一皮带轮，所述第一皮带轮通过所述皮带与所述第二皮带轮传动连接，所述第二皮带轮与所述角度调节驱动电机的输出轴固定连接，所述角度调节驱动电机与所述控制器电连接。通过这种特殊结构的设计，能够实现刀盘机构的竖直平面内进行角度的快速精确调节，以适应不同修剪要求。优选地，所述机器人还包括设置于所述水平伸缩机构顶部的视频监控装置，所述视频监控装置与所述控制器电连接，所述视频监控装置用于获取所述机器人作业过程中的视频图像，并将获取的视频图像发送至所述控制器。通过视频监控装置对机器人工作过程中周围的环境进行实时获取，便于机器人的远程控制，也能够对绿化带修剪后的效果进行拍照存储，便于后续对修剪质量进行检查。优选地，所述机器人还包括安装于所述刀盘机构上的倾角传感器，所述倾角传感器与所述控制器电连接，所述倾角传感器用于检测所述刀盘机构的倾斜角度，并将检测到的角度信息发送给所述控制器；和/或还包括设置于所述移动机构上的超声波避障模块，所述超声波避障模块与所述控制器电连接。通过倾角传感器检测刀盘机构的倾斜角度，并将检测到的角度信息发送给控制器，便于控制器根据实际需要实时准确调整刀盘机构的倾斜角度。通过超声波避障模块在机器人行走过程中对周边环境进行检测，避免机器人在行进过程中碰到障碍物。优选地，所述机器人还包括无线通讯模块和远程控制终端，所述远程控制终端与所述控制器通过所述无线通讯模块通讯连接。通过远程控制终端远程无线遥控机器人进行工作，有效保证操作人员的人身安全，提高机器人工作效率。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一种优选实施方式中高速公路绿化带修剪机器人的结构示意图；图2是本专利技术一种优选实施方式中高速公路绿化带修剪机器人的局部结构示意图；图3是本专利技术一种优选实施方式中高速公路绿化带修剪机器人的控制原理示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路绿化带修剪机器人，其特征在于，包括移动机构、底座、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构、刀盘机构和电控箱；其中，所述移动机构用于实现整个机器人在水平任意方向的移动和原地旋转；所述底座固定安装在所述移动机构顶部，所述垂直伸缩机构竖向固定安装在所述底座顶部，所述垂直伸缩机构用于实现所述刀盘机构在垂直方向上的升降运动；所述水平伸缩机构横向固定安装在所述垂直伸缩机构的顶端，所述水平伸缩机构用于实现所述刀盘机构在水平方向上的伸缩运动；所述水平伸缩机构的末端固定安装有所述刀盘角度调节机构，所述刀盘角度调节机构与所述刀盘机构转动连接，所述刀盘角度调节机构用于实现所述刀盘机构在竖直平面内的角度调节；所述电控箱内设有控制器，所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构分别与所述控制器电连接，所述控制器用于根据控制指令对所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种高速公路绿化带修剪机器人，其特征在于，包括移动机构、底座、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构、刀盘机构和电控箱；其中，所述移动机构用于实现整个机器人在水平任意方向的移动和原地旋转；所述底座固定安装在所述移动机构顶部，所述垂直伸缩机构竖向固定安装在所述底座顶部，所述垂直伸缩机构用于实现所述刀盘机构在垂直方向上的升降运动；所述水平伸缩机构横向固定安装在所述垂直伸缩机构的顶端，所述水平伸缩机构用于实现所述刀盘机构在水平方向上的伸缩运动；所述水平伸缩机构的末端固定安装有所述刀盘角度调节机构，所述刀盘角度调节机构与所述刀盘机构转动连接，所述刀盘角度调节机构用于实现所述刀盘机构在竖直平面内的角度调节；所述电控箱内设有控制器，所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构分别与所述控制器电连接，所述控制器用于根据控制指令对所述移动机构、垂直伸缩机构、水平伸缩机构、刀盘角度调节机构和刀盘机构进行控制。2.根据权利要求1所述的高速公路绿化带修剪机器人，其特征在于，所述移动机构包括支撑架和设置在所述支撑架底部的麦克纳姆轮以及用于驱动所述麦克纳姆轮的行走驱动电机，所述行走驱动电机与所述控制器电连接。3.根据权利要求1所述的高速公路绿化带修剪机器人，其特征在于，所述垂直伸缩机构包括垂直伸缩臂和设置在所述垂直伸缩臂内部用于带动所述垂直伸缩臂进行伸缩的第一电动推杆，所述第一电动推杆与所述控制器电连接，所述垂直伸缩臂包括垂直内臂和垂直外臂，所述垂直内臂的外壁上沿所述垂直内臂的长度方向设有导向凸条，所述垂直外臂的外壁上设有与所述导向凸条相适配的导向槽。4.根据权利要求1所述的高速公路绿化带修剪机器人，其特征在于，所述水平伸缩机构包括水平伸缩臂和设置在所述水平伸缩臂内部用于带动所述水平伸缩臂进行伸缩的第二电动推杆，所述第二电动推杆与所述控制器电连接，所述水平伸缩臂包括水平内臂和水平外臂，所述水平内臂的外壁上沿所述水平内壁的长度方向设有导向凸条，所述水平外臂的外壁上设有与所述导向凸条相适配的导向槽。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立仓，
申请(专利权)人：王立仓，
类型：发明
国别省市：安徽,34