本发明专利技术属于智能农业机械技术领域，为一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置及方法，包括：升降驱动机构、仿形机构和割草装置；仿形机构包括自适应弹簧、仿形机构底座、角度调节杆和升降调节杆；仿形机构底座的下方通过自适应弹簧连接割草装置；仿形机构底座的上方连接角度调节杆和升降调节杆；升降调节杆的连接升降驱动机构，角度调节杆连接升降调节杆；升降驱动机构驱动升降调节杆运动，带动仿形机构底座实现上升或下降；通过调节角度调节杆的长度调节仿形机构底座的倾斜角度；通过仿形机构底座的倾斜和升降对自适应弹簧的进行调节，从而对割草装置的高度进行调整，解决了除草机械在凹凸不平和大坡度地貌环境中除草效果差的问题。效果差的问题。效果差的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置及方法
[0001]本专利技术属于智能农业机械
，尤其涉及一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置及方法。
技术介绍
[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]丘陵山区果园地形复杂、地面凹凸不平，现有除草机械难以贴合地面平稳运行，不易保持一致的除草高度，且容易出现漏割的情况。同时丘陵山区果园内存在果树、栅栏、立柱等固定障碍物，落石、野生动物等动态障碍物，以及不平整的地面带来的传感测距波动问题，导致自动化除草机械难以准确自主避障。
[0004]虽然存在一些山地果园仿形避障割草机，但是该类除草机械在丘陵山区果园凹凸不平和大坡度地貌环境中除草效果差、对树木、栅栏、立柱等障碍物避障性能较差。
技术实现思路
[0005]为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置及方法，针对丘陵山区果园这类复杂的非结构化环境，设计仿形随动除草升降结构、实现电控液压仿形升降机械精准作业及其传感测距准确避障。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供了一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，包括：升降驱动机构、仿形机构和割草装置；
[0008]所述仿形机构包括：自适应弹簧、仿形机构底座、角度调节杆和升降调节杆；
[0009]所述仿形机构底座的下方通过自适应弹簧连接割草装置；
[0010]所述仿形机构底座的上方连接角度调节杆和升降调节杆；所述升降调节杆的另一端连接升降驱动机构；所述角度调节杆的另一端连接所述升降调节杆；
[0011]所述升降驱动机构用于驱动升降调节杆上升或下降，升降调节杆运动时带动所述仿形机构底座实现上升或下降；所述角度调节杆由气缸驱动，通过调节角度调节杆的长度调节仿形机构底座的倾斜角度；通过仿形机构底座的倾斜和升降对自适应弹簧的伸缩进行调节，从而对割草装置的高度进行调整。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草方法，包括自动仿形过程，所述自动仿形过程包括：
[0013]在除草装置行进过程中，感知地面高度变化信号并传输给控制模块，控制模块控制升降驱动机构驱动升降调节杆上升或下降，升降调节杆运动时带动仿形机构底座实现上升或下降；控制模块控制调节角度调节杆的长度，实现调节仿形机构底座的倾斜角度；通过仿形机构底座的倾斜和升降对自适应弹簧的伸缩进行调节，从而对割草装置的高度进行自适应调整。
[0014]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0015]本专利技术实现了仿形随动除草升降、电控液压仿形升降机械精准作业及其传感测距准确避障，解决了除草机械在丘陵山区果园凹凸不平和大坡度地貌环境中除草效果差、对树木、栅栏、立柱等障碍物避障性能较差等问题。
[0016]本专利技术附加方面的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
[0017]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0018]图1为实施例1的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置的正视图。
[0019]图2为实施例1的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置的侧视图。
[0020]图3为实施例1的液压系统示意图。
[0021]图4为实施例2的自动避障过程示意图。
[0022]图中，1
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升降驱动电机，2
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反转驱动电机，3
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反转驱动轮，4
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控制箱，5
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反转弹力绳，6
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割草装置Ⅰ，7
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割草机构，8
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万向联轴器，9
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反转弹力绳固定杆，10
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割草装置Ⅱ，11
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自适应弹簧，12
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超声波传感器，13
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仿形机构底座，14
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角度调节杆，15
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升降调节杆，16
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激光雷达，17
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激光测距仪，18
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超声波传感器，19
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限深轮固定杆，20
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减震弹簧，21
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限深轮，22
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激光测距仪，23
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升降丝杠，24
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液压系统阀组泵站，25
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避障转向底盘，26
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转向轮。
具体实施方式
[0023]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0024]实施例一
[0025]如图1至图2所示，本专利技术提出一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，包括：升降驱动装置、反转驱动装置、仿形机构和割草装置；升降驱动装置和反转驱动装置设置在控制箱4上；
[0026]仿形机构包括：自适应弹簧11、仿形机构底座13、角度调节杆14和升降调节杆15；仿形机构底座13的下方通过自适应弹簧11连接割草装置；仿形机构底座13的上方连接角度调节杆14和升降调节杆15；升降调节杆15的另一端连接升降驱动机构；角度调节杆14的另一端连接升降调节杆15；
[0027]升降驱动装置包括升降驱动电机1和升降丝杠23，升降驱动电机1驱动升降丝杠23旋转，升降丝杠23与升降调节杆15通过螺纹配合，升降丝杠23旋转，带动升降调节杆15上升或下降。升降调节杆15的另一端固定在仿形机构底座13上，调节杆运动时，带动整个仿形机构实现上升或下降。
[0028]反转驱动装置包括反转驱动电机2和反转驱动轮3，反转驱动电机2驱动反转驱动轮3旋转，反转驱动轮上缠绕有反转弹力绳5，反转弹力绳另一端固定在割草装置Ⅱ10的反转弹力绳固定杆9上，反转驱动轮旋转时，通过反转弹力绳拉动割草装置Ⅱ10，实现割草装置Ⅱ10的反转；通过反转防止草料堵塞割草装置，割草装置是由电机带动高强度尼龙绳，尼龙绳做高速旋转实现割草功能。
[0029]另外，角度调节杆14一端固定在升降调节杆15上，另一端固定在仿形机构底座13上，角度调节杆14由气缸驱动，通过改变角度调节杆14的长度，调节仿形机构的倾斜角度。
[0030]自适应弹簧11上端固定在仿形机构底座13上，下端固定在割草装置Ⅰ6或割草装置Ⅱ10上。通过自适应弹簧的伸缩可以对割草装置的高度进行微调。割草装置Ⅰ6和割草装置Ⅱ10上通过万向联轴器连接，实现两个割草装置可以独立活动。割草装置Ⅰ6和割草装置Ⅱ10上都设置有两个割草机构，实现割草任务。
[0031]割草装置Ⅱ10上还设置有限深轮21，限深轮21通过减震弹簧20连接到限深轮固本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，其特征在于，包括：升降驱动机构、仿形机构和割草装置；所述仿形机构包括：自适应弹簧(11)、仿形机构底座(13)、角度调节杆(14)和升降调节杆(15)；所述仿形机构底座(13)的下方通过自适应弹簧(11)连接割草装置；所述仿形机构底座(13)的上方连接角度调节杆(14)和升降调节杆(15)；所述升降调节杆(15)的另一端连接升降驱动机构；所述角度调节杆(14)的另一端连接所述升降调节杆(15)；所述升降驱动机构用于驱动升降调节杆(15)上升或下降，升降调节杆(15)运动时带动所述仿形机构底座(13)实现上升或下降；所述角度调节杆(14)由气缸驱动，通过调节角度调节杆(14)的长度调节仿形机构底座(13)的倾斜角度；通过仿形机构底座(13)的倾斜和升降对自适应弹簧的伸缩进行调节，从而对割草装置的高度进行调整。2.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，其特征在于，所述割草装置包括第一割草装置(6)和第二割草装置(10)，第一割草装置(6)和第二割草装置(10)之间通过万向联轴器(8)连接；所述第一割草装置(6)和第二割草装置(10)分别通过自适应弹簧(11)连接所述仿形机构底座(13)。3.根据权利要求2所述的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，其特征在于，所述第一割草装置(6)和第二割草装置(10)上分别设置割草机构。4.根据权利要求2所述的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，其特征在于，所述第二割草装置(10)的正前方设有限深轮(21)，所述限深轮(21)通过减震弹簧(20)连接限深轮固定杆(19)上，限深轮固定杆(19)固定在第二割草装置(10)上。5.根据权利要求1所述的一种适用于丘陵山区果园除草的仿形避障除草装置，其特征在于，所述升降驱动机构包括升降驱动电机(1)和升降丝杠(23)；所述升降驱动电机(1)驱动升降丝杠(23)旋转，升降丝杠(23)与升降调节杆(15)通过螺纹配合，升降丝杠(23)旋转带动升降调节杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁西昌，万熠，侯嘉瑞，陈英凯，牛平平，李亚男，张桂新，胡顺景，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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