绿篱修剪装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种绿篱修剪装置及控制方法，绿篱修剪装置包括用于修剪绿篱的修剪刀盘、用于调整修剪刀盘的位置的臂架、用于驱动臂架移动的臂架驱动装置以及用于驱动修剪刀盘旋转摆动的刀盘驱动装置，通过绿篱修剪车的控制系统控制臂架翻转机构、臂架回转机构、修剪刀盘、刀盘翻转机构以及刀盘回转机构的工作状态，通过臂架翻转机构和臂架回转机构驱动臂架移动，从而带动修剪刀盘移动至车身一侧的绿篱处，进而通过刀盘翻转机构驱动修剪刀盘翻转，以使修剪刀盘的修剪角度与绿篱的待修剪面相配合，并通过刀盘回转机构在修剪刀盘遇到障碍物时驱动修剪刀盘转动至无障碍物的一侧，从而使修剪刀盘避开障碍物。

Hedge pruning device and control method

【技术实现步骤摘要】
绿篱修剪装置及控制方法
本专利技术涉及绿篱修剪设备
，特别地，涉及一种绿篱修剪装置及控制方法。
技术介绍
现有的绿篱修剪车设计简单，修剪绿篱时修剪刀盘在遇到障碍物时无法及时规避，导致修剪刀盘与障碍物相互撞击而受损，并且现有的绿篱修剪车上的绿篱修剪装置无法快速地将修剪刀盘移动至绿篱的待修剪面处，并且容易出现修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面无法相配合，而导致修剪刀盘无法对绿篱的待修剪面进行充分地修剪。
技术实现思路
本专利技术提供了一种绿篱修剪装置及控制方法，以解决现有的绿篱修剪装置无法及时规避障碍物且对绿篱的带修剪面修剪不充分的技术问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种绿篱修剪装置，安装于绿篱修剪车的汽车底盘上，绿篱修剪装置包括用于修剪绿篱的修剪刀盘、用于调整修剪刀盘的位置的臂架、用于驱动臂架移动的臂架驱动装置以及用于驱动修剪刀盘旋转摆动的刀盘驱动装置，刀盘驱动装置包括安装于臂架的活动端上的用于调整修剪刀盘的修剪角度的刀盘翻转机构以及安装于刀盘翻转机构的活动端上的用于带动修剪刀盘回转以规避修剪刀盘前方遇到的障碍物的刀盘回转机构，臂架驱动装置包括固定端安装于汽车底盘上的用于驱动臂架回转的臂架回转机构以及安装于臂架和臂架回转机构上的用于驱动臂架翻转的臂架翻转机构；通过绿篱修剪车的控制系统控制臂架翻转机构、臂架回转机构、修剪刀盘、刀盘翻转机构以及刀盘回转机构的工作状态，通过臂架翻转机构和臂架回转机构驱动臂架移动，从而带动修剪刀盘移动至车身一侧的绿篱处，进而通过刀盘翻转机构驱动修剪刀盘翻转，以使修剪刀盘的修剪角度与绿篱的待修剪面相配合，并通过刀盘回转机构在修剪刀盘遇到障碍物时驱动修剪刀盘转动至无障碍物的一侧，从而使修剪刀盘避开障碍物。进一步地，修剪刀盘上安装有用于获取修剪刀盘前方情景的图像的摄像头以及用于根据摄像头获取的图像信号自动识别修剪刀盘前方是否有障碍物的识别装置，摄像头与识别装置均与绿篱修剪车的控制系统连接，通过控制系统将摄像头获取的图像信号传输至识别装置进行识别，并根据识别装置识别的信息控制刀盘回转机构的工作状态。进一步地，臂架包括安装于臂架回转机构活动端上的主臂以及铰接于主臂上的副臂，刀盘翻转机构的固定端安装于副臂上，臂架翻转机构包括用于驱动主臂翻转的主臂油缸以及用于驱动副臂翻转的副臂油缸，主臂油缸的固定端铰接于臂架回转机构的活动端上，主臂油缸的活动端铰接于主臂上，副臂油缸的固定端铰接于主臂上，副臂油缸的活动端铰接于副臂上。进一步地，臂架翻转机构还包括用于检测主臂翻转角度的主臂角度传感器、用于检测副臂翻转角度的副臂角度传感器以及用于检测臂架回转角度的臂架回转编码器，控制系统根据主臂角度传感器、副臂角度传感器以及臂架回转编码器的检测信号，获取臂架姿态和位置的信息，进而根据臂架的姿态和位置的信息，控制臂架翻转机构和臂架回转机构的工作状态。进一步地，刀盘翻转机构包括用于检测修剪刀盘的修剪角度的刀盘角度传感器，刀盘回转机构包括用于检测修剪刀盘的回转角度的刀盘回转编码器，控制系统根据刀盘角度传感器以及刀盘回转编码器的检测信号，获取修剪刀盘姿态和位置的信息，进而根据修剪刀盘的姿态和位置的信息，控制刀盘翻转机构和刀盘回转机构的工作状态。进一步地，修剪刀盘包括机架，机架上安装有用于连接刀盘回转机构的活动端的安装座、用于修剪绿篱的修剪刀具组件以及用于将修剪刀具组件围合的围板，通过安装于机架上的围板使修剪刀具组件位于一个半封闭的腔体内，从而防止修剪后的枝叶飞溅而对周围人员造成安全隐患。进一步地，修剪刀盘还包括用于检测修剪刀盘的修剪面与绿篱的修建部位之间的距离的位移传感器，控制系统根据位移传感器的检测信号，获取修剪刀盘的修剪面与绿篱待修剪面之间的相对位置信息，进而根据修剪刀盘修剪面与绿篱待修剪面之间的相对位置信息控制臂架翻转机构、臂架回转机构、刀盘翻转机构以及刀盘回转机构的工作状态，以将修剪刀盘的修剪面移动至绿篱的待修剪面。进一步地，机架内设有与腔体连通的流道，流道的输出端与绿篱修剪车上的收集装置的吸管连接，修剪刀具组件包括位于腔体中间部位的修剪破碎刀具以及分别位于修剪破碎刀具两侧的修剪刀具，且两组修剪刀具相对于中间的修剪破碎刀具更靠近围板的开口处，通过两道修剪刀具对绿篱的枝叶进行初步修剪，进而通过修剪破碎刀具将修剪刀具修剪下来的枝叶进行进一步的破碎，以便于收集装置将破碎的枝叶抽吸至绿篱修剪车上的存放装置内。根据本专利技术的另一方面，还提供一种绿篱修剪装置的控制方法，包括以下步骤：根据待修剪的绿篱与绿篱修剪车的相对位置控制臂架回转机构，从而驱动臂架转动至车身一侧的待修剪的绿篱附近；根据臂架的长度、修剪刀盘的修剪面与臂架的固定端之间的垂直距离、臂架的固定端与修剪刀盘的修剪面之间的水平距离以及修剪刀盘的修剪面与水平面的倾角，确定臂架与修剪刀盘的姿态和位置的信息；根据臂架的长度、绿篱待修剪面与臂架的固定端之间的垂直距离、臂架的固定端与绿篱待修剪面之间的水平距离以及绿篱待修剪面与水平面的倾角，确定绿篱待修剪面的位置与角度信息；根据臂架的长度、臂架与修剪刀盘的位置与角度的信息以及绿篱待修剪面的位置与角度的信息，确定臂架和修剪刀盘需要翻转的角度；根据臂架和修剪刀盘需翻转的角度控制臂架翻转机构和刀盘翻转机构，从而驱动臂架和刀盘翻转，使修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面相配合；启动修剪刀盘对待修剪的绿篱进行修剪；实时监测修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面之间的偏差，并根据修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面之间的偏差控制臂架翻转机构和刀盘翻转机构，以确保修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面相配合；通过修剪刀盘上摄像头获取修剪刀盘前方的图像，并通过识别装置对图像进行分析，从而判断修剪刀盘的前方是否存在障碍物；若判断修剪刀盘的前方无障碍物，则继续以上述方式对绿篱进行修剪；若判断修剪刀盘的前方存在障碍物，则控制刀盘回转机构将修剪刀盘转动至无障碍物的一侧。进一步地，驱动臂架转动至车身一侧的待修剪的绿篱附近之后，根据绿篱的待修剪面的角度，通过刀盘翻转机构驱动修剪刀盘翻转，使修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面平行，从而消除修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面之间的角度偏差；根据修剪刀盘的修剪面与绿篱的待修剪面之间的距离偏差、臂架的长度、修剪刀盘的修剪面与臂架的固定端之间的垂直距离、臂架的固定端与修剪刀盘的修剪面之间的水平距离以及修剪刀盘的修剪面与水平面的夹角，确定臂架和修剪刀盘需翻转调整的角度。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的绿篱修剪装置，通过绿篱修剪车的控制系统控制臂架翻转机构、臂架回转机构、修剪刀盘、刀盘翻转机构以及刀盘回转机构的工作状态，通过臂架翻转机构和臂架回转机构驱动臂架移动，从而带动修剪刀盘移动至车身一侧的绿篱处，进而通过刀盘翻转机构驱动修剪刀盘翻转，以使修剪刀盘的修剪角度与绿篱的待修剪面相配合，确保修剪刀盘对绿篱的待修剪面进行充分的修剪，提高绿篱修剪装置的工作效率，改善了绿篱修剪装置的工作效果，并通过刀盘回转机构在修剪刀盘遇到障碍物时驱动修剪刀盘转动至无障碍物的一侧，从而使修剪刀盘避开障碍物，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绿篱修剪装置，安装于绿篱修剪车的汽车底盘(1)上，其特征在于，/n绿篱修剪装置(3)包括用于修剪绿篱的修剪刀盘(32)、用于调整修剪刀盘(32)的位置的臂架(31)、用于驱动臂架(31)移动的臂架驱动装置(33)以及用于驱动修剪刀盘(32)旋转摆动的刀盘驱动装置(34)，/n刀盘驱动装置(34)包括安装于臂架(31)的活动端上的用于调整修剪刀盘(32)的修剪角度的刀盘翻转机构(342)以及安装于刀盘翻转机构(342)的活动端上的用于带动修剪刀盘(32)回转以规避修剪刀盘(32)前方遇到的障碍物的刀盘回转机构(341)，/n臂架驱动装置(33)包括固定端安装于汽车底盘(1)上的用于驱动臂架(31)回转的臂架回转机构(331)以及安装于臂架(31)和臂架回转机构(331)上的用于驱动臂架(31)翻转的臂架翻转机构；/n通过绿篱修剪车的控制系统控制臂架翻转机构、臂架回转机构(331)、修剪刀盘(32)、刀盘翻转机构(342)以及刀盘回转机构(341)的工作状态，通过臂架翻转机构和臂架回转机构(331)驱动臂架(31)移动，从而带动修剪刀盘(32)移动至车身一侧的绿篱处，进而通过刀盘翻转机构(342)驱动修剪刀盘(32)翻转，以使修剪刀盘(32)的修剪角度与绿篱的待修剪面相配合，并通过刀盘回转机构(341)在修剪刀盘(32)遇到障碍物时驱动修剪刀盘(32)转动至无障碍物的一侧，从而使修剪刀盘(32)避开障碍物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种绿篱修剪装置，安装于绿篱修剪车的汽车底盘(1)上，其特征在于，
绿篱修剪装置(3)包括用于修剪绿篱的修剪刀盘(32)、用于调整修剪刀盘(32)的位置的臂架(31)、用于驱动臂架(31)移动的臂架驱动装置(33)以及用于驱动修剪刀盘(32)旋转摆动的刀盘驱动装置(34)，
刀盘驱动装置(34)包括安装于臂架(31)的活动端上的用于调整修剪刀盘(32)的修剪角度的刀盘翻转机构(342)以及安装于刀盘翻转机构(342)的活动端上的用于带动修剪刀盘(32)回转以规避修剪刀盘(32)前方遇到的障碍物的刀盘回转机构(341)，
臂架驱动装置(33)包括固定端安装于汽车底盘(1)上的用于驱动臂架(31)回转的臂架回转机构(331)以及安装于臂架(31)和臂架回转机构(331)上的用于驱动臂架(31)翻转的臂架翻转机构；
通过绿篱修剪车的控制系统控制臂架翻转机构、臂架回转机构(331)、修剪刀盘(32)、刀盘翻转机构(342)以及刀盘回转机构(341)的工作状态，通过臂架翻转机构和臂架回转机构(331)驱动臂架(31)移动，从而带动修剪刀盘(32)移动至车身一侧的绿篱处，进而通过刀盘翻转机构(342)驱动修剪刀盘(32)翻转，以使修剪刀盘(32)的修剪角度与绿篱的待修剪面相配合，并通过刀盘回转机构(341)在修剪刀盘(32)遇到障碍物时驱动修剪刀盘(32)转动至无障碍物的一侧，从而使修剪刀盘(32)避开障碍物。


2.根据权利要求1所述的绿篱修剪装置，其特征在于，
修剪刀盘(32)上安装有用于获取修剪刀盘(32)前方情景的图像的摄像头(35)以及用于根据摄像头(35)获取的图像信号自动识别修剪刀盘(32)前方是否有障碍物的识别装置，
摄像头(35)与识别装置均与绿篱修剪车的控制系统连接，通过控制系统将摄像头(35)获取的图像信号传输至识别装置进行识别，并根据识别装置识别的信息控制刀盘回转机构(341)的工作状态。


3.根据权利要求1所述的绿篱修剪装置，其特征在于，
臂架(31)包括安装于臂架回转机构(331)的活动端上的主臂(311)以及铰接于主臂(311)上的副臂(312)，刀盘翻转机构(342)的固定端安装于副臂(312)上，
臂架翻转机构包括用于驱动主臂(311)翻转的主臂油缸(332)以及用于驱动副臂(312)翻转的副臂油缸(333)，主臂油缸(332)的固定端铰接于臂架回转机构(331)的活动端上，主臂油缸(332)的活动端铰接于主臂(311)上，副臂油缸(333)的固定端铰接于主臂(311)上，副臂油缸(333)的活动端铰接于副臂(312)上。


4.根据权利要求3所述的绿篱修剪装置，其特征在于，
臂架翻转机构还包括用于检测主臂(311)翻转角度的主臂角度传感器、用于检测副臂(312)翻转角度的副臂角度传感器以及用于检测臂架(31)回转角度的臂架回转编码器，
控制系统根据主臂角度传感器、副臂角度传感器以及臂架回转编码器的检测信号，获取臂架(31)姿态和位置的信息，进而根据臂架(31)的姿态和位置的信息，控制臂架翻转机构和臂架回转机构(331)的工作状态。


5.根据权利要求1所述的绿篱修剪装置，其特征在于，
刀盘翻转机构(342)包括用于检测修剪刀盘(32)的修剪角度的刀盘角度传感器，
刀盘回转机构(341)包括用于检测修剪刀盘(32)的回转角度的刀盘回转编码器，
控制系统根据刀盘角度传感器以及刀盘回转编码器的检测信号，获取修剪刀盘(32)姿态和位置的信息，进而根据修剪刀盘(32)的姿态和位置的信息，控制刀盘翻转机构(342)和刀盘回转机构(341)的工作状态。


6.根据权利要求1所述的绿篱修剪装置，其特征在于，
修剪刀盘(32)包括机架(321)，机架(321)上安装有用于连接刀盘回转机构(341)的活动端的安装座(322)、用于修剪绿篱的修剪刀具组件(323)以及用于将修...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亚祥，彭晶，覃先云，王泽彪，周巡，荣赞，
申请(专利权)人：长沙中联重科环境产业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43