葡萄冬季剪枝车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种葡萄冬季剪枝车，包括移动作业车和剪枝装置，所述剪枝装置固定安装在移动作业车上，剪枝装置在移动作业车移动时对葡萄枝进行修剪；所述移动作业车包括车底盘、车底托、保护罩、大扭矩电机、电机支架、电机齿轮、从动齿轮、链条、前车轴、后车轴、前车轮和后车轮，所述剪枝装置包括视觉系统机构、剪枝结构和水平双自由度定位机构，所述水平双自由度定位机构通过螺栓固定在移动作业车的保护罩上，所述视觉系统机构和剪枝结构均设置在水平双自由度定位机构上；本实用新型专利技术能够提高葡萄冬季剪枝的效率，尤其是T型栽培模式下的剪枝效率，减少人力投入，消除人工修剪时可能出现的安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
葡萄冬季剪枝车
本技术涉及葡萄剪枝设备领域，更具体的说，尤其涉及一种葡萄冬季剪枝车。
技术介绍
葡萄是世界上种植面积最大的水果，其产量也位居各种水果前三位。据不完全统计，在世界范围内，中国葡萄种植面积排名第四位，仅次于西班牙、法国、意大利。但是，我国葡萄产量位居世界第一，年产量巨大的葡萄为社会和人们制造了客观的经济价值。作为一种蔓性植物，果农可随意塑造葡萄树的形状，一般在栽培上树形常依支架的形状而进行相应的整形。整形能够保持葡萄茎蔓空间合理分布，使植株得到充分而均匀的光照，保证良好的生长状态。葡萄自然落叶休眠后至第二年树液开始流动前10—15天进行，称为冬季修剪，多数是在封冻前的10月下旬至11月上旬进行；春季萌芽后至落叶前的修剪为夏季修剪。葡萄冬剪的主要目的是保证一定数量的芽眼，使树冠内枝条配置合理，防止结果部位外移，从而保证每年发出良好的新生枝蔓，为葡萄丰产稳产打下基础。为了提高产量，果农们技术了不同的栽培方式，以南北分，南方有V形架、飞鸟型、高宽垂、T型架等，北方有棚架、篱架、棚篱架等。尽管果农们发挥智慧通过各种不同的种植方法提高葡萄的产量，也通过改进管理模式来减低劳动强度和提高劳动效率，比如在T型栽培模式下，葡萄藤的大致呈平面状分布，便于辨认剪枝点和稀疏度的安排，但是葡萄种植还有一个难点问题，那就是修剪和维护。葡萄的修剪还没有实现自动化，需要大量的人力进行修剪，成本巨大。同时，由于葡萄架高于技术人员正常工作高度，技术人员在进行修剪时往往需要借助扶梯或者其他器械进行作业，在地势复杂的葡萄田容易出现意外。此外，技术人员需要抬头去观察位于头部上方的葡萄枝并进行修剪，长时间的作业会致使其颈椎僵化，造成颈椎劳损甚至更加恶劣的疾病。本技术着重于解决T型模式下葡萄的自动化剪枝问题。
技术实现思路
本技术的目的在于解决葡萄T型栽培模式下采用人力修剪导致成本巨大、作业难度高的问题，提出了一种葡萄冬季剪枝车，利用机器视觉方法识别及剪枝点后，利用自动化装置对剪枝点进行修剪，提高工作效率，降低人工成本，并消除修剪时可能出现的安全隐患。本技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种葡萄冬季剪枝车，包括移动作业车和剪枝装置，所述剪枝装置固定安装在移动作业车上，剪枝装置在移动作业车移动时对葡萄枝进行修剪；所述移动作业车包括车底盘、车底托、保护罩、大扭矩电机、电机支架、电机齿轮、从动齿轮、链条、前车轴、后车轴、前车轮和后车轮，所述大扭矩电机通过电机支架固定在车底盘上，电机齿轮固定在大扭矩电机的输出轴上，所述车底托设置有左右对称的两条，两条车底托平行安装在车底盘的底部两侧，每条车底托上设置有两个轴承座，前车轴的两端通过轴承支撑在两条车底托一端的两个轴承座上，后车轴的两端通过轴承支撑在两条车底托另一端的两个轴承座上，前车轮安装在所述前车轴的两端，后车轮安装在所述后车轴的两端，所述前车轴和后车轴上分别固定有一个从动齿轮，所述链条依次连接电机齿轮和两个从动齿轮，大扭矩电机工作时通过电机齿轮带动链条运动，进而带动固定在前车轴和后车轴上的两个从动齿轮转动，从而带动两个前车轴和两个后车轴同步运动；所述保护罩固定在所述车底托上；所述剪枝装置包括视觉系统机构、剪枝结构和水平双自由度定位机构，所述水平双自由度定位机构通过螺栓固定在移动作业车的保护罩上，所述视觉系统机构和剪枝结构均设置在水平双自由度定位机构上；所述视觉系统机构包括LED补光灯、摄像机、上端固定架和下端固定架，所述上端固定架和下端固定架均设置有两条，两个上端固定架的上端分别连接LED补光灯和摄像机，两个下端固定架的下端分别与两个下端固定架的上端连接，两个下端固定架的下端固定在水平双自由度定位机构的矩形底板上。进一步的，所述水平双自由度定位机构包括底座、矩形底板、x轴电机、x轴电机支座、x轴联轴器、x轴丝杆、x轴丝杠螺母、x轴滑轨、x轴丝杆支座、z轴滑轨、y轴电机、y轴电机支座、y轴联轴器、y轴丝杆、y轴丝杠螺母、y轴滑轨、y轴丝杆支座和运载平台；所述底座水平安装在所述移动作业车的保护罩上，所述x轴电机通过x轴电机支座固定在底座上，x轴电机的输出轴通过x轴联轴器连接x轴丝杆的一端；所述x轴滑轨设置有两条且平行于x轴丝杆设置，两条x轴滑轨均固定在底座上，矩形底板底部固定有两个x轴滑块，矩形底板通过两个x轴滑块套装在两条x轴滑轨上；所述x轴丝杆的另一端连接在x轴丝杆支座上，所述x轴丝杆支座固定在底座上，所述x轴丝杠螺母套装在x轴丝杆上，x轴丝杠螺母与矩形底板固定连接，所述x轴电机运动时通过x轴联轴器带动x轴丝杆转动，进而通过x轴丝杠螺母带动矩形底板沿着两条x轴滑轨直线运动；所述y轴电机通过Y轴电机支座固定在矩形底板上，y轴电机的输出轴通过y轴联轴器连接y轴丝杆的一端，所述y轴丝杆与x轴丝杆的方向相互垂直，所述y轴滑轨设置有两条且平行于y轴丝杆设置，两条y轴滑轨均固定在矩形底板上，所述运载平台底部固定有两个y轴滑块，运载平台通过两个y轴滑块套装在两条y轴滑轨上；所述y轴丝杆的另一端连接在y轴丝杆支座上，所述y轴丝杆支座固定在矩形底板上，所述y轴丝杠螺母套装在y轴丝杆上，y轴丝杠螺母与运载平台固定连接，所述y轴电机运动时通过y轴联轴器带动y轴丝杆转动，进而通过y轴丝杠螺母带动运载平台沿着两条y轴滑轨直线运动；两条y轴滑轨之间的矩形底板上设置有方形通孔；所述运载平台上固定有竖直设置的z轴滑块。进一步的，所述剪枝结构包括活动剪刀片、z轴滑轨、固定剪刀片、上端固定台板、下端固定台板、z轴移动丝杆、z轴丝杠螺母、z轴电机、剪枝联轴器、剪枝底板、舵机、一级连杆和二级连杆，所述剪枝底板设置有平行设置的一对，其中一块剪枝底板的外侧固定有z轴滑轨，所述z轴滑块套装在z轴滑轨上；所述z轴电机固定在运载平台底部，z轴电机的输出轴穿过运载平台并连接z轴移动丝杆的下端，所述上端固定台板和下端固定台板均固定在剪枝底板上，上端固定台板和下端固定台板上均设置有供z轴移动丝杆穿过的通孔，z轴移动丝杆的上端依次穿过下端固定台板和上端固定台板上的通孔；所述z轴丝杠螺母套装在z轴移动丝杆上，z轴丝杠螺母与下端固定台板固定连接，所述z轴电机运动时通过z轴移动丝杆的转动带动z轴丝杠螺母沿着z轴移动丝杆在竖直方向直线运动，进而带动下端固定台板、剪枝底板和z轴滑轨组成的整体沿着z轴滑块上下运动；所述舵机固定在剪枝底板，所述一级连杆的一端连接舵机的输出轴，所述一级连杆的另一端与二级连杆的一端铰接，所述二级连杆的另一端铰接在活动剪刀片的下端，所述活动剪刀片的中部铰接在固定剪刀片上，所述固定剪刀片固定在剪枝底板上，所述舵机运动时驱动一级连杆绕着舵机的输出轴轴心转动，带动一级连杆的一端绕着舵机的输出轴轴心转动，进而带动与一级连杆另一端铰接的活动剪刀片绕着活动剪刀片与固定剪刀片的铰接点摆动；所述剪枝底板设置有左右对称设置的两块，一级连杆和二级连杆、下端固定台板、上端固定台板、固定剪刀片和活动剪刀片设置在两块剪枝底板之间，两块剪枝底板通过下端固定台板和上端固定台板固定连接。...

【技术保护点】
1.一种葡萄冬季剪枝车，其特征在于：包括移动作业车（3）和剪枝装置（4），所述剪枝装置（4）固定安装在移动作业车（3）上，剪枝装置（4）在移动作业车（3）移动时对葡萄枝进行修剪；/n所述移动作业车（3）包括车底盘（311）、车底托（39）、保护罩（33）、大扭矩电机（312）、电机支架（32）、电机齿轮（31）、从动齿轮（310）、链条（314）、前车轴（38）、后车轴（313）、前车轮（36）和后车轮（316），所述大扭矩电机（312）通过电机支架（32）固定在车底盘（311）上，电机齿轮（31）固定在大扭矩电机（312）的输出轴上，所述车底托（39）设置有左右对称的两条，两条车底托（39）平行安装在车底盘（311）的底部两侧，每条车底托（39）上设置有两个轴承座（315），前车轴（38）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）一端的两个轴承座（315）上，后车轴（313）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）另一端的两个轴承座（315）上，前车轮（36）安装在所述前车轴（38）的两端，后车轮（316）安装在所述后车轴（313）的两端，所述前车轴（38）和后车轴（313）上分别固定有一个从动齿轮（310），所述链条（314）依次连接电机齿轮（31）和两个从动齿轮（310），大扭矩电机（312）工作时通过电机齿轮（31）带动链条（314）运动，进而带动固定在前车轴（38）和后车轴（313）上的两个从动齿轮（310）转动，从而带动两个前车轴（38）和两个后车轴（313）同步运动；所述保护罩（33）固定在所述车底托（39）上；/n所述剪枝装置（4）包括视觉系统机构（41）、剪枝结构（42）和水平双自由度定位机构（43），所述水平双自由度定位机构（43）通过螺栓固定在移动作业车（3）的保护罩（33）上，所述视觉系统机构（41）和剪枝结构（42）均设置在水平双自由度定位机构（43）上；/n所述视觉系统机构（41）包括LED补光灯（412）、摄像机（411）、上端固定架（413）和下端固定架（414），所述上端固定架（413）和下端固定架（414）均设置有两条，两个上端固定架（413）的上端分别连接LED补光灯（412）和摄像机（411），两个下端固定架（414）的下端分别与两个下端固定架（414）的上端连接，两个下端固定架（414）的下端固定在水平双自由度定位机构（43）的矩形底板（4301）上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种葡萄冬季剪枝车，其特征在于：包括移动作业车（3）和剪枝装置（4），所述剪枝装置（4）固定安装在移动作业车（3）上，剪枝装置（4）在移动作业车（3）移动时对葡萄枝进行修剪；
所述移动作业车（3）包括车底盘（311）、车底托（39）、保护罩（33）、大扭矩电机（312）、电机支架（32）、电机齿轮（31）、从动齿轮（310）、链条（314）、前车轴（38）、后车轴（313）、前车轮（36）和后车轮（316），所述大扭矩电机（312）通过电机支架（32）固定在车底盘（311）上，电机齿轮（31）固定在大扭矩电机（312）的输出轴上，所述车底托（39）设置有左右对称的两条，两条车底托（39）平行安装在车底盘（311）的底部两侧，每条车底托（39）上设置有两个轴承座（315），前车轴（38）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）一端的两个轴承座（315）上，后车轴（313）的两端通过轴承支撑在两条车底托（39）另一端的两个轴承座（315）上，前车轮（36）安装在所述前车轴（38）的两端，后车轮（316）安装在所述后车轴（313）的两端，所述前车轴（38）和后车轴（313）上分别固定有一个从动齿轮（310），所述链条（314）依次连接电机齿轮（31）和两个从动齿轮（310），大扭矩电机（312）工作时通过电机齿轮（31）带动链条（314）运动，进而带动固定在前车轴（38）和后车轴（313）上的两个从动齿轮（310）转动，从而带动两个前车轴（38）和两个后车轴（313）同步运动；所述保护罩（33）固定在所述车底托（39）上；
所述剪枝装置（4）包括视觉系统机构（41）、剪枝结构（42）和水平双自由度定位机构（43），所述水平双自由度定位机构（43）通过螺栓固定在移动作业车（3）的保护罩（33）上，所述视觉系统机构（41）和剪枝结构（42）均设置在水平双自由度定位机构（43）上；
所述视觉系统机构（41）包括LED补光灯（412）、摄像机（411）、上端固定架（413）和下端固定架（414），所述上端固定架（413）和下端固定架（414）均设置有两条，两个上端固定架（413）的上端分别连接LED补光灯（412）和摄像机（411），两个下端固定架（414）的下端分别与两个下端固定架（414）的上端连接，两个下端固定架（414）的下端固定在水平双自由度定位机构（43）的矩形底板（4301）上。


2.根据权利要求1所述的一种葡萄冬季剪枝车，其特征在于：所述水平双自由度定位机构（43）包括底座（4303）、矩形底板（4301）、x轴电机（4314）、x轴电机支座（4315）、x轴联轴器（4316）、x轴丝杆（4317）、x轴丝杠螺母（4318）、x轴滑轨（4302）、x轴丝杆（4317）支座（4304）、z轴滑轨（4306）、y轴电机（4312）、y轴电机支座（4313）、y轴联轴器（4311）、y轴丝杆（4305）、y轴丝杠螺母（4309）、y轴滑轨（4308）、y轴丝杆支座（4310）和运载平台（4307）；所述底座（4303）水平安装在所述移动作业车（3）的保护罩（33）上；
所述x轴电机（4314）通过x轴电机支座（4315）固定在底座（4303）上，x轴电机（4314）的输出轴通过x轴联轴器（4316）连接x轴丝杆（4317）的一端；所述x轴滑轨（4302）设置有两条且平行于x轴丝杆（4317）设置，两条x轴滑轨（4302）均固定在底座（4303）上，矩形底板（4301）底部固定有两个x轴滑块，矩形底板（4301）通过两个x轴滑块套装在两条x轴滑轨（4302）上；所述x轴丝杆（4317）的另一端连接在x轴丝杆（4317）支座（4304）上，所述x轴丝杆（4317）支座（4304）固定在底座（4303）上，所述x轴丝杠螺母（4318）套装在x轴丝杆（4317）上，x轴丝杠螺母（4318）与矩形底板（4301）固定连接，所述x轴电机（4314）运动时通过x轴联轴器（4316）带动x轴丝杆（4317）转动，进而通过x轴丝杠螺母（4318）带动矩形底板（4301）沿着两条x轴滑轨（4302）直线运动；
所述y轴电机（4312）通过y轴电机支座（4313）固定在矩形底板（4301）上，y轴电机（4312）的输出轴通过y轴联轴器（4311）连接y轴丝杆（4305）的一端，所述y轴丝杆（4305）与x轴丝杆（4317）的方向相互垂直，所述y轴滑轨（4308）设置有两条且平行于y轴丝杆（4305）设置，两条y轴滑轨（4308）均固定在矩形底板（4301）上，所述运载平台（4307）底部固定有两个y轴滑块，运载平台（4307）通过两个y轴滑块套装在两条y轴滑轨（4308）上；所述y轴丝杆（4305）的另一端连接在y轴丝杆支座（4310）上，所述y...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆华，陈一钦，荀一，毛芸生，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33