一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法技术

本发明专利技术公开了一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法，其中便于智慧果园作业的自适应支撑平台包括底盘支架、刚柔混驱平台、伸缩式杆台机构、角度调节机构以及行走机构。该便于智慧果园作业的自适应支撑平台利用伸缩式杆台机构安装不同的果园作业工具，并对果园作业工具进行伸缩式位置调节，从而进行高效的果园作业；利用角度调节机构对伸缩式杆台机构伸缩端朝向以及角度任意调节，实现伸缩式杆台机构的高效而精准的作业；利用刚柔混驱平台对伸缩式杆台机构的高度位置进行调节，实现了伸缩式杆台机构不同高度、不同角度的作业。业。业。

【技术实现步骤摘要】
一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法


[0001]本专利技术涉及一种支撑平台，尤其是一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法。

技术介绍

[0002]果树业在我国农业中占据非常重要的地位。随着国内农业产业结构调整与升级的不断推进，智慧果园成为了未来果园种植模式发展的主流方向。为妥善处理当前果农老龄化，以及如何提升作业效率、保证果实品质等方面，国内科研院所、高校等单位针对果园的采摘、喷药、修剪等作业，研制了多种机械化、智能化农机装备，取得了许多显著性的成效。经调研发现，现有果园的农机装备大多都是专用的，通用性差，显然在一定程度上会增大智慧果园的建设成本。因此，针对果园管理和采摘过程中特有的作业特点：路面平整度不好、作业范围大、工作负荷不大当，有必要研制一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法，以配套未来智慧果园的种植模式。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：提供一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台及其作业方法，针不同的果园作业需求安装不同的作业工具，并高效而精准的完成果园作业。
[0004]技术方案：本专利技术所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台，包括自主行驶小车以及刚柔混驱平台；刚柔混驱平台包括升降平台、伸缩式杆台机构以及角度调节机构；升降平台安装在自主行驶小车上，由自主行驶小车运载升降平台移动；伸缩式杆台机构活动式安装在升降平台的顶部，由升降平台驱动伸缩式杆台机构升降运动；角度调节机构安装在自主行驶小车与伸缩式杆台机构之间，由角度调节机构对伸缩式杆台机构的伸缩端朝向角度进行调节；伸缩式杆台机构的伸缩端用于安装果园作业工具，并对果园作业工具进行伸缩式位置调节。
[0005]进一步的，自主行驶小车包括底盘支架、四轮行走机构以及履带式行走机构；四轮行走机构安装在底盘支架上；在底盘支架的下侧面上设置有底板槽；在底盘支架前后两侧均安装有一组行走状态切换机构，履带式行走机构安装在两组行走状态切换机构上，由两组行走状态切换机构驱动履带式行走机构行走；
[0006]在底盘支架上安装有用于检测地面障碍物的下部检测传感器；在底板槽内设置有控制器；下部检测传感器与控制器电连接；升降平台、伸缩式杆台机构、角度调节机构、行走状态切换机构、四轮行走机构以及履带式行走机构均由控制器驱动控制。
[0007]进一步的，行走状态切换机构包括电动伸缩推杆、转轴以及两个L型支架；转轴的两端分别旋转式贯穿底板槽的左右两槽壁后伸出底盘支架外；在转轴的圆周侧面上设置有一个铰接座；两个L型支架的短臂分别固定在转轴的两个贯穿端上；电动伸缩推杆的一端铰接在底板槽内，另一端铰接在转轴的铰接座上，由电动伸缩推杆通过转轴控制两个L型支架摆动；履带式行走机构安装在L型支架的长臂上；电动伸缩推杆与控制器电连接。
[0008]进一步的，履带式行走机构包括电动主动轮、从动轮以及环形履带；电动主动轮以及从动轮分别安装在L型支架长臂的两端上；电动主动轮与从动轮通过环形履带传动连接；
[0009]在底板槽内设置有与控制器以及各个电动主动轮电连接的主动轮驱动电路，控制器通过主动轮驱动电路协调驱动各个电动主动轮。
[0010]进一步的，刚柔混驱平台包括U形上侧框架、“日”形下侧框架、剪式升降驱动电机、剪式升降架以及驱动丝杆；“日”形下侧框架固定在底盘支架的上侧面上；剪式升降架包括两个剪式支架分支；两个剪式支架分支左右对称式支撑在“日”形下侧框架与U形上侧框架之间，且两个剪式支架分支的前下端通过连杆连接；剪式升降驱动电机安装在“日”形下侧框架上；驱动丝杆的一端对接在剪式升降驱动电机的输出轴上，另一端旋转式安装在“日”形下侧框架上，且驱动丝杆螺纹旋合在连杆的中部，由驱动丝杆通过连杆同步驱动两个剪式支架分支升降；伸缩式杆台机构安装在U形上侧框架上；在U形上侧框架上安装有用于检测空中障碍物的上部检测传感器，且上部检测传感器与控制器电连接；
[0011]在底板槽内设置有与控制器以及剪式升降驱动电机电连接的剪式升降驱动电路，控制器通过剪式升降驱动电路驱动剪式升降驱动电机。
[0012]进一步的，在“日”形下侧框架的上侧面上纵向设置有两个限位滑槽，下侧的两个滚轮分别与两个限位滑槽相配合。
[0013]进一步的，伸缩式杆台机构包括摆动管、滑动杆、伸缩驱动电机以及矩形框架；矩形框架的左右两个侧板分别旋转式安装在U形上侧框架左右两个框架杆上；摆动管摆动式安装在矩形框架上下两个侧板上；滑动杆的一端插装在摆动管上，另一端用于安装果园作业工具；在滑动杆的圆周侧面上沿长度方向设置有从动齿条；伸缩驱动电机安装在摆动管上，在伸缩驱动电机的输出轴上安装有一个与从动齿条相啮合的主动齿轮；
[0014]在底板槽内设置有与控制器以及伸缩驱动电机电连接的伸缩驱动电路，控制器通过伸缩驱动电路驱动伸缩驱动电机。
[0015]进一步的，在摆动管上沿长度方向设置有一个通槽，且从动齿条与通槽滑动配合。
[0016]进一步的，角度调节机构包括四个柔绳驱动分支，每个柔绳驱动分支均包括软绳收放电机、软绳以及改向滑轮；在摆动管的前后两侧均设置有绳扣；软绳收放电机安装在底板槽内；在软绳收放电机的输出轴上安装有卷线轴；四个改向滑轮分别旋转式安装在底板槽槽底的四个顶角处；软绳的一端固定在卷线轴上，另一端贯穿底盘支架后固定在其中一个绳扣上，且软绳的中部按压在其中一个改向滑轮上；
[0017]在底板槽内设置有与控制器以及各个软绳收放电机电连接的软绳收放电路，控制器通过软绳收放电路协调控制各个软绳收放电机。
[0018]本专利技术还提供了一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台的作业方法，包括如下步骤：
[0019]准备步骤：根据智慧果园不同的作业任务，在伸缩式杆台上安装相应的作业工具；
[0020]行走机构选择步骤：下部检测传感器实时向控制器反馈检测到的路面信息，并由控制器判断路面是否平整，当控制器判断路面平整时，控制器协调控制四轮行走机构行驶；当控制器判断路面不平整时，控制器协调控制四个履带式行走机构行驶；
[0021]避障步骤：当控制器接收下部检测传感器的信息并判断路面有障碍物时，控制器重新规划路线同时协调控制当前的行走机构避开障碍物；
[0022]高度调节步骤：根据果园作业的高低空类型，控制器通过刚柔混驱平台将伸缩式杆台调节到适合作业的高度；控制器通过角度调节机构调整伸缩式杆台的俯仰状态，通过伸缩式杆台进行伸缩进一步调整果园作业工具的高度位置；
[0023]位置调节步骤：当小范围分布多个作业对象时，控制器协调控制刚柔混驱平台、伸缩式杆台以及角度调节机构，对伸缩式杆台进行小范围高度调整，同时驱动伸缩式杆台伸缩并摆动至各个作业位置；当大范围分布多个作业对象时，控制器协调控制行走机构、刚柔混驱平台、伸缩式杆台以及角度调节机构，对伸缩式杆台进行地面位置调整以及小范围高度调整，同时驱动伸缩式杆台伸缩并摆动至各个作业位置；
[0024]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：利用伸缩式杆台机构安装不同的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台，其特征在于：包括自主行驶小车以及刚柔混驱平台(2)；刚柔混驱平台(2)包括升降平台、伸缩式杆台机构以及角度调节机构；升降平台安装在自主行驶小车上，由自主行驶小车运载升降平台移动；伸缩式杆台机构活动式安装在升降平台的顶部，由升降平台驱动伸缩式杆台机构升降运动；角度调节机构安装在自主行驶小车与伸缩式杆台机构之间，由角度调节机构对伸缩式杆台机构的伸缩端朝向角度进行调节；伸缩式杆台机构的伸缩端用于安装果园作业工具，并对果园作业工具进行伸缩式位置调节。2.根据权利要求1所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台，其特征在于：自主行驶小车包括底盘支架(1)、四轮行走机构以及履带式行走机构；四轮行走机构安装在底盘支架(1)上；在底盘支架(1)的下侧面上设置有底板槽(16)；在底盘支架(1)前后两侧均安装有一组行走状态切换机构，履带式行走机构安装在两组行走状态切换机构上，由两组行走状态切换机构驱动履带式行走机构行走；在底盘支架(1)上安装有用于检测地面障碍物的下部检测传感器(14)；在底板槽(16)内设置有控制器；下部检测传感器(14)与控制器电连接；升降平台、伸缩式杆台机构、角度调节机构、行走状态切换机构、四轮行走机构以及履带式行走机构均由控制器驱动控制。3.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台，其特征在于：行走状态切换机构包括电动伸缩推杆(131)、转轴(133)以及两个L型支架(135)；转轴(133)的两端分别旋转式贯穿底板槽(16)的左右两槽壁后伸出底盘支架(1)外；在转轴(133)的圆周侧面上设置有一个铰接座；两个L型支架(135)的短臂分别固定在转轴(133)的两个贯穿端上；电动伸缩推杆(131)的一端铰接在底板槽(16)内，另一端铰接在转轴(133)的铰接座上，由电动伸缩推杆(131)通过转轴(133)控制两个L型支架(135)摆动；履带式行走机构安装在L型支架(135)的长臂上；电动伸缩推杆(131)与控制器电连接。4.根据权利要求3所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台，其特征在于：履带式行走机构包括电动主动轮(136)、从动轮(137)以及环形履带(134)；电动主动轮(136)以及从动轮(137)分别安装在L型支架(135)长臂的两端上；电动主动轮(136)与从动轮(137)通过环形履带(134)传动连接；在底板槽(16)内设置有与控制器以及各个电动主动轮(136)电连接的主动轮驱动电路，控制器通过主动轮驱动电路协调驱动各个电动主动轮(136)。5.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台，其特征在于：刚柔混驱平台(2)包括U形上侧框架(212)、“日”形下侧框架(211)、剪式升降驱动电机(213)、剪式升降架以及驱动丝杆(214)；“日”形下侧框架(211)固定在底盘支架(1)的上侧面上；剪式升降架包括两个剪式支架分支；两个剪式支架分支左右对称式支撑在“日”形下侧框架(211)与U形上侧框架(212)之间，且两个剪式支架分支的前下端通过连杆(210)连接；剪式升降驱动电机(213)安装在“日”形下侧框架(211)上；驱动丝杆(214)的一端对接在剪式升降驱动电机(213)的输出轴上，另一端旋转式安装在“日”形下侧框架(211)上，且驱动丝杆(214)螺纹旋合在连杆(210)的中部，由驱动丝杆(214)通过连杆(210)同步驱动两个剪式支架分支升降；伸缩式杆台机构安装在U形上侧框架(212)上；在U形上侧框架(212)上安装有用于检测空中障碍物的上部检测传感器(15)，且上部检测传感器(15)与控制器电连接；在底板槽(16)内设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员：单以才，张磊，刘强，章永年，肖茂华，张德康，
申请(专利权)人：南京晓庄学院，
类型：发明
国别省市：