360゜全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种障碍物检测机构和带有该机构的割草机，提供了一种结构简单，检测灵敏度高，可在平移过程中精准检测障碍物信息，并通过反馈信息自动控制转向的360゜全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草机，解决了现有技术中存在的自动割草机检测障碍物信息范围小，易出现转向误判和原地打转现象，严重影响割草效率及正常使用等的技术问题，它包括基座及设于基座上方的障碍物检测盖，所述障碍物检测盖通过若干铰链杆铰接并水平支撑在基座上，且在基座上设有与控制器相连的位移传感器，位移传感器上设有指向障碍物检测盖的位移测试杆，在障碍物检测盖上设有位移传导管，位移测试杆延伸至位移传导管内。
【专利说明】360。全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种障碍物检测机构和割草机，尤其涉及一种可在平移过程中精准检测障碍物信息，并通过反馈检测信息自动控制转向的360。全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草机。
【背景技术】
[0002]现有的自动割草机在割草过程中是由电机驱动前后轮前进，并在前进过程中通过割草机底部的刀片同步割草，当割草机在割草过程中遇到障碍物时，一般是通过机身前侧的位置传感器检测障碍物信息，控制器再根据传感器检测信息控制割草机转向，由于传感器为位置传感器，且使用环境杂草丛生，草叶通常摇摆不定，因此传感器极易产生误判断而发出错误的障碍物信息，导致割草机提前转向，影响割草效果和效率，同时由于传感器位于机身的前侧，检测范围小，因此只能检测机身前侧的障碍物信息，当割草机在前行过程中侧面遇到障碍物时，即无法检测并控制其自动转向，此时即会出现割草机原地打转现象，从而使割草机无法正常使用。
[0003]中国专利公开了一种自动割草机(CN102771258A)，它包括壳体，支撑壳体的轮子，设置于壳体用于控制自动割草机移动的驱动装置，切割装置，障碍检测装置以及控制装置，控制装置与驱动装置及障碍检测装置相连接，用于在障碍检测装置接收到表示存在障碍的信息时，控制驱动装置移动自动割草机。此装置即通过机身前侧的位置传感器检测障碍物信息，因此同样存在易产生误判现象，导致割草机提前转向，影响割草效果和效率，以及割草机在遇到侧面障碍物时出现原地打转现象，使割草机无法正常工作等的技术问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型主要是提供了一种结构简单，检测灵敏度高，可在平移过程中精准检测障碍物信息，并通过反馈信息自动控制转向的360。全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草机，解决了现有技术中存在的自动割草机只能采用固定安装的位置传感器检测障碍物信息，检测范围小，易出现转向误判，以及因侧面无法检测到的障碍而引发的原地打转现象，严重影响割草效果和效率，甚至割草机的正常使用等的技术问题。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种360。全方位障碍物检测机构，包括基座及设于基座上方的障碍物检测盖，所述障碍物检测盖通过若干铰链杆铰接并水平支撑在基座上，且在基座上设有与控制器相连的位移传感器，位移传感器上设有指向障碍物检测盖的位移测试杆，在障碍物检测盖上设有位移传导管，位移测试杆延伸至位移传导管内。通过在基座上设置位移传感器，在障碍物检测盖上设置位移传导管，位移传感器通过位移测试杆插接在位移传导管内，整机在行进过程中，无论障碍物检测盖在任何方向触碰到障碍物，由于障碍物检测盖是铰接在基座上，基座在动力驱动下继续向前，障碍物检测盖即在障碍物的阻力作用反向运行，此时障碍物检测盖上的位移传导管与位移测试杆接触并反向受力，此时位移传感器根据位移测试杆的测试信号向控制器输送检测信息，控制器识别后控制整机转向，检测机构结构简单，360。全方位接触式检测，检测精度和灵敏度高，不会出现误判转向及卡死后原地打转现象，提高了割草机使用的可靠性，保证了割草效果和效率。
[0006]作为优选，在所述基座上设有弹性复位机构，障碍物检测盖通过弹性复位机构水平支撑在基座的正上方。整机在转向并远离障碍物后，障碍物检测盖通过弹性复位机构自动复位至基座的正上方，确保整机按新的行进方向保持正常行驶。
[0007]弹性复位机构可以是穿插在基座和障碍物检测盖间的弹性支撑杆，作为更优选，所述弹性复位机构为水平勾挂在基座与对应的障碍物检测盖间的若干根弹簧，在靠近铰链杆的基座上设有弹簧下定位板，在对应的障碍物检测盖上设有弹簧上定位板，弹簧的两端分别勾挂弹簧下定位板和弹簧上定位板上。通过弹簧使障碍物检测盖自动复位，结构简单，拆装方便，成本低。
[0008]作为优选，在所述铰链杆的两端分别一体式连接着球面定位头，在基座和障碍物检测盖上分别设有与球面定位头互配的铰链定位座。铰链杆通过球面定位头与铰链定位座互配实现铰接连接，结构简单，方便安装。
[0009]作为更优选，所述铰链定位座包括对称设置的左定位块和右定位块，左定位块和右定位块通过第一螺钉对接后共同围合成与球面定位头互配的球面定位槽，左定位块和右定位块又分别通过第二螺钉垂直固定在对应的基座或障碍物检测盖上。由左、右定位块共同围合成球面定位槽，二者又通过螺钉互连及与对应的基座或障碍物检测盖连接，结构及固定方式简单可靠，且易于安装。
[0010]作为优选，与所述位移传导管对应的位移测试杆端部一体式连接有球面触头，且位移测试杆的直径小于球面触头的直径。铰链杆通过球面定位头与铰链定位座互配,即实现铰链杆与障碍物检测盖和基座的可靠铰接，结构简单，方便安装。
[0011]作为优选，所述位移传感器为摇杆电位器。摇杆电位器做为成品件易采购，成本低，测试灵敏度高。
[0012]作为优选，在所述障碍物检测盖和基座间设有四根铰链杆，且四根铰链杆相对障碍物检测盖和基座的中心面呈左右对称分布。通过四根铰链杆对称支撑在障碍物检测盖的四个转角处，支撑稳定性好。
[0013]一种带有360。全方位障碍物检测机构的智能割草机，包括基座，在基座的底部设有滚轮，基座的中部设有电机，电机的输出轴向下延伸至滚轮间，在电机的输出轴上水平设有刀盘，在所述基座上通过若干铰链杆铰接着障碍物检测盖，且障碍物检测盖通过弹性复位机构水平支撑在基座的上方，与障碍物检测盖对应的基座上设有位移传感器，位移传感器与控制器相连，在位移传感器的上方设有位移测试杆，在障碍物检测盖上设有位移传导管，位移测试杆延伸延伸插接在位移传导管内。通过在割草机的基座上设置位移传感器，并在与其铰接的障碍物检测盖上设置位移传导管，位移传感器通过位移测试杆插接在位移传导管内，割草机在割草过程中，障碍物检测盖在任何方向触碰到障碍物时，障碍物检测盖均会反向平移，障碍物检测盖上的位移传导管即拉动位移测试杆，此时位移传感器即可根据位移测试杆的测试信号向控制器输送检测信息，控制器识别后控制割草机自动转向，检测机构结构简单，360。全方位接触式检测，检测精度和灵敏度高，不会出现误判转向及割草机卡死后原地打转现象，提高了割草机使用的可靠性，保证了割草效果和效率。
[0014]作为优选，所述刀盘的边沿水平向外延伸形成环形的刀片固定盘，在刀片固定盘上沿圆周方向分布着若干个刀片定位槽，刀片定位槽相对于刀盘的中轴同向倾斜分布，在刀片定位槽内固定着刀片，刀片的外侧端延伸至刀片固定盘外。刀片在刀片固定盘上向一个方向倾斜放置时，不仅增加了刀片的定位面积，使刀片能牢固的固定在刀片固定盘上，提高了刀片的刚度，延长了刀片的使用寿命，而且在切割过程中由于草叶在刀刃上滑动距离增加，因此切割效果好，割草效率高，草坪修整自然美观，同时切割阻力小，能耗低。
[0015]因此，本实用新型的360。全方位障碍物检测机构及带有该机构的智能割草机具有下述优点:通过在基座上设置位移传感器，并在铰接在基座上方的障碍物检测盖上设置位移传导管，位移传感器通过位移测试杆插接在位移传导管内，割草机在行进过程中，当障碍物检测盖在任何方向触碰到障碍物时，障碍物检测盖均会相对基座反向平移，障碍物检测盖上的位移传导管即拉动位移测试杆，此时位移传感器即可根据位移测试杆的测试信号向控制器输送检测信息，控制器识别后控制割草机自动转向，检测机构结构简单，360。全方位接触式检测，检测精度和灵敏度高，不会出现误判转向及割草机卡死后原地打转现象，提高了割草机使用的可靠性，保证了割草效果和效率；障碍物检测盖通过弹性复位机构自动复位至基座的正上方，确保整机按新的行进方向保持正常工作行驶；刀片在刀片固定盘上向一个方向倾斜放置时，提高了刀片的刚度，延长了刀片的使用寿命，且切割效果好，能耗低，割草效率高。
[0016]【专利附图】
【附图说明】:
[0017]图1是本实用新型一种带有360。全方位障碍物检测机构的智能割草机的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型中障碍物检测盖的仰视图；
[0019]图3是本实用新型中铰链杆的安装示意图；
[0020]图4是本实用新型中复位机构的局部结构示意图；
[0021]图5是本实用新型中铰链杆的装配放大图；
[0022]图6是本实用新型中铰链定位座的局部结构示意图；
[0023]图7是本实用新型中位移传感器的安装示意图；
[0024]图8是本实用新型中位移传感器的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型中刀盘的结构示意图。
[0026]【具体实施方式】:
[0027]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
[0028]实施例:
[0029]如图1所示，本实用新型一种带有360。全方位障碍物检测机构的智能割草机，基座1，在基座I底部的前后两侧分别装有一对滚轮13，基座I的中部安装着一个电机14，电机14的输出轴向下延伸至四个滚轮13的的中部，在电机14的输出轴轴端上同轴水平安装着圆形的刀盘15，如图9所示，在刀盘15的边沿朝向斜下方一体式连接着圆环形的刀片固定盘16，刀片固定盘16与刀盘15的水平表面的夹角为8°，在刀片固定盘16的底面上开有四个刀片定位槽17，四个刀片定位槽17逆时针方向倾斜并呈十字交叉状均布在刀片固定盘16上，刀片定位槽17的中心面与对应的刀盘15轴向中心面间的夹角为30。，在与刀片定位槽17相背的刀片固定盘16上表面焊接固定着两个焊接螺母，两个焊接螺母位于刀片定位槽17的中心面上，在刀片定位槽17内分别通过两个与焊接螺母互配的螺钉固定着一个刀刃朝向斜外侧的锰钒钢材料的刀片18，刀片18的外侧端延伸至刀片固定盘16外，内侧端夹持在刀片定位槽17的两侧壁间，刀刃与刀盘15上对应的外圆切线相平行，刀片18的下表面与刀片固定盘16的下表面相平齐。如图1所示，在基座I的上方通过四根铰链杆水平铰接支撑着一个障碍物检测盖2，障碍物检测盖2开口向下扣罩在基座I上，四根铰链杆3位于障碍物检测盖2的转角处且相对障碍物检测盖2或基座I的中心面呈对称分布，铰链杆3的两端分别与基座I和障碍物检测盖2保持铰接，如图3和5所示，铰链杆3的两端分别一体式连接着一个球面定位头4，与铰链杆3两端对应的基座I和障碍物检测盖2上分别安装着一个铰链定位座5，球面定位头4互配转动连接在铰链定位座5内，其中的铰链定位座5包括对称设置的左定位块51和右定位块52，左定位块51和右定位块52的左右分别通过两个第一螺钉53对接组装，如图6所示，对接后的左定位块51和右定位块52共同围合成球面定位槽54,且球面定位槽54的开口直径小于球面定位头4直径,左定位块51和右定位块52又分别通过一个第二螺钉55垂直固定在对应的基座I上表面或障碍物检测盖2下表面上。在基座I与障碍物检测盖2间还带有一个弹性复位机构，如图2和4所示，弹性复位机构为水平勾挂在基座I与对应的障碍物检测盖2间的四根弹簧6，在靠近铰链杆3的基座I上带有弹簧下定位板7，在对应的障碍物检测盖2上带有弹簧上定位板8，弹簧6的两端分别勾挂弹簧下定位板7和弹簧上定位板8上，同时四根弹簧6与四根铰链杆3相对应并相障碍物检测盖2或基座I的中心面呈对称分布。如图1所示，在靠近基座I前端的上表面中部嵌装着一个位移传感器9，如图4所示，位移传感器9为摇杆电位器，位移传感器9电连接着控制器，在位移传感器9上又带有一个位移测试杆10，位移测试杆10穿过基座I上表面的壳体垂直指向障碍物检测盖2，如图8所示，位移测试杆10的外端部又一体式连接着一个直径大于位移测试杆10直径的球面触头12，如图7所示，与球面触头12对应的障碍物检测盖2上一体式向下延伸形成一个位移传导管11，球面触头12同轴插接在位移传导管11内，且球面触头12与位移传导管11内壁间带有3mm的间隙。
[0030]使用时，当割草机前行触碰到障碍物时，障碍物使障碍物检测盖2连同位移传导管11逆向平移，位移测试杆10端部的球面触头12触碰位移传导管11内壁，位移传感器9传送信号至控制器，控制器再控制割草机转向，割草机远离障碍物后，障碍物检测盖2又通过弹性复位机构复位至基座I的正上方，保证割草机按新的方向正常行驶和工作。
[0031]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型的构思作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种360。全方位障碍物检测机构，包括基座(I)及设于基座(I)上方的障碍物检测盖(2)，其特征在于:所述障碍物检测盖(2)通过若干铰链杆(3)铰接并水平支撑在基座(I)上，且在基座(I)上设有与控制器相连的位移传感器(9 )，位移传感器(9 )上设有指向障碍物检测盖(2)的位移测试杆(10)，在障碍物检测盖(2)上设有位移传导管(11)，位移测试杆(10)延伸至位移传导管(11)内。
2.根据权利要求1所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:在所述基座(I)上设有弹性复位机构，障碍物检测盖(2)通过弹性复位机构水平支撑在基座(I)的正上方。
3.根据权利要求2所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:所述弹性复位机构为水平勾挂在基座(I)与对应的障碍物检测盖(2)间的若干根弹簧(6)，在靠近铰链杆(3)的基座(I)上设有弹簧下定位板(7)，在对应的障碍物检测盖(2)上设有弹簧上定位板(8)，弹簧(6)的两端分别勾挂弹簧下定位板(7)和弹簧上定位板(8)上。
4.根据权利要求1或2或3所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:在所述铰链杆(3)的两端分别一体式连接着球面定位头(4)，在基座(I)和障碍物检测盖(2)上分别设有与球面定位头(4)互配的铰链定位座(5)。
5.根据权利要求4所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:所述铰链定位座(5)包括对称设置的左定位块(51)和右定位块(52)，左定位块(51)和右定位块(52)通过第一螺钉(53)对接后共同围合成与球面定位头(4)互配的球面定位槽(54),左定位块(51)和右定位块(52)又分别通过第二螺钉(55)垂直固定在对应的基座(I)或障碍物检测盖(2)上。
6.根据权利要求1或2或3所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:与所述位移传导管(11)对应的位移测试杆(10)端部一体式连接有球面触头(12)，且位移测试杆(10)的直径小于球面触头(12)的直径。
7.根据权利要求1或2或3所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:所述位移传感器(9)为摇杆电位器。
8.根据权利要求1或2所述的360。全方位障碍物检测机构，其特征在于:在所述障碍物检测盖(2)和基座(I)间设有四根铰链杆(3)，且四根铰链杆(3)相对障碍物检测盖(2)和基座(I)的中心面呈左右对称分布。
9.一种带有360。全方位障碍物检测机构的智能割草机，包括基座(1)，在基座(I)的底部设有滚轮(13)，基座(I)的中部设有电机(14)，电机(14)的输出轴向下延伸至滚轮(13)间，在电机(14)的输出轴上水平设有刀盘(15)，其特征在于:在所述基座(I)上通过若干铰链杆(3 )铰接着障碍物检测盖(2 )，且障碍物检测盖(2 )通过弹性复位机构水平支撑在基座(I)的上方，与障碍物检测盖(2)对应的基座(I)上设有位移传感器(9)，位移传感器(9)与控制器相连，在位移传感器(9)的上方设有位移测试杆(10)，在障碍物检测盖(2)上设有位移传导管(11 )，位移测试杆(10)延伸延伸插接在位移传导管(11)内。
10.根据权利要求9所述的带有360。全方位障碍物检测机构的智能割草机，其特征在于:所述刀盘(15)的边沿水平向外延伸形成环形的刀片固定盘(16)，在刀片固定盘(16)上沿圆周方向分布着若干个刀片定位槽(17)，刀片定位槽(17)相对于刀盘(15)的中轴同向倾斜分布，在刀片定位槽(17)内固定着刀片(18),刀片(18)的外侧端延伸至刀片固定盘(16)外。
【文档编号】A01D34/00GK203912605SQ201420230658
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】李金城, 陈建平 申请人:杭州菲沃机器人科技有限公司