动动力输入端是指用于驱动下臂3-5、上臂3-1、臂体13-2、臂体Π 3-3和臂体ΙΠ3-4的动力输入的一端；
[0033]倾角传感器8，安装在刀架盘4-1上，用于测量刀架盘4-1与地面的倾角；
[0034]距离传感器，安装在刀架盘4-1上和可行走车体I上，用于测量刀架盘4-1与地面的水平距离、刀架盘4-1与行进方向前端绿化物的距离和承载车与绿化物的距离；
[0035]中央控制器，安装在可行走车体I上，用于接收加速度传感器6、位移传感器7、倾角传感器8和距离传感器的检测信号并向外输出命令信号以控制机械臂3和修剪执行机构4工作状态；加速度传感器6、位移传感器7、倾角传感器和距离传感器均与中央控制器信号连接，以传送检测信号。
[0036]通过控制系统，在可行走车体I发动后，安装在刀架盘4-1前端的一个距离传感器，将确定前方是否有需要修剪的绿化植物以及刀架盘4-1与前端需要修剪的绿化植物的距离，若前方无需要修剪的绿化植物，则可行走车体I行驶速度加快，同时使修剪执行机构4停止工作，若前方几米处将有需要修剪的绿化物，则可行走车体I将减慢车速，同时修剪执行机构4开始运作;而安装在可行走车体I左边的加速度传感器6将测量出加速度特性，并且安装在可行走车体I左侧的距离传感器将测量出与绿化分隔带9的距离，同时控制着可行走车体I与绿化分隔带的距离不变;安装在机械臂3的关节轴侧内部的加速度传感器6、位移传感器7将测量关节处的加速度特性，安装在刀架盘4-1上的倾角传感器将测量刀架盘4-1与地面的倾角，安装在刀架盘4-1下端四角处的四个距离传感器将测量刀架盘4-1与地面的水平距离，由中央控制器经过轨迹规划的程序对修剪进行实时的自我反馈控制，来达到确定的修剪位置并且保持在一个不变的状态，以保证修剪的精确性，这样就可以自动化修剪出更整齐、更精确、形状更多的绿篱。
[0037]以下对机械臂3和修剪执行机构4的驱动方式进行说明:本实施例中，刀具回转驱动机构包括刀具驱动电机4-3、与刀具驱动电机的动力输出轴圆周固定的主动齿轮4-4、与主动齿轮常啮合的从动齿轮4-5和以可绕自身轴线转动的方式设置在刀架盘4-1上并与从动齿轮圆周固定的刀具驱动轴4-6，修剪刀具4-2安装在刀具驱动轴上。
[0038]本实施例中，底臂3-6下端嵌入基座2上设置的底臂安装槽内并通过一底臂驱动机构驱动转动，底臂驱动机构包括底臂驱动电机3-6-1和与底臂驱动电机传动配合并自下方穿过基座2与底臂3-6固定的底臂动力输入轴3-6-2;此外，底臂驱动电机的动力输出端连接有底臂驱动谐波减速器3-6-3，底臂驱动谐波减速器输出端与底臂动力输入轴连接，驱动底臂3-6绕自身轴线转动。
[0039]本实施例中，下臂3-5、所述上臂3-1和所述臂体Π3-3分别通过一臂转动驱动机构在竖直平面内转动，每一臂转动驱动机构均包括臂转动驱动电机和臂转动动力输入轴;如图所示，下臂3-5通过下臂转动驱动机构驱动转动，下臂转动驱动机构包括下臂驱动电机3-5-1、下臂驱动谐波减速器3-5-2和下臂转动动力输入轴3-5-3，下臂驱动电机安装在底臂3-6上端外部，下臂转动动力输入轴与下臂下端固定连接驱动其转动;上臂3-1通过上臂转动驱动机构驱动转动，上臂转动驱动机构包括上臂驱动电机3-1-1、上臂驱动谐波减速器3-1-2和上臂转动动力输入轴3-1-3，上臂驱动电机安装在下臂3-5上端外部，上臂转动动力输入轴与上臂3-1下端固定连接驱动其转动;臂体Π 3-3通过臂体Π转动驱动机构驱动转动，臂体Π转动驱动机构包括臂体Π驱动电机3-3-1、臂体Π驱动谐波减速器3-3-2和臂体Π转动动力输入轴3-3-3，臂体Π驱动电机安装在臂体13-2上端外部，臂体Π转动动力输入轴与臂体Π 3-3固定连接驱动其转动。
[0040]臂体13-2通过臂体I驱动机构驱动，臂体I驱动机构包括臂体I驱动电机3-2-1、臂体I驱动谐波减速器3-2-2和臂体I驱动动力输入轴3-2-3，臂体I驱动电机和臂体I驱动谐波减速器安装在上臂3-1内部，臂体I驱动动力输入轴与臂体13-2同轴固定连接;臂体ΙΠ3-4通过臂体m驱动机构驱动，臂体m驱动机构包括臂体m驱动电机3-4-1、臂体m驱动谐波减速器3-4-2和臂体m驱动动力输入轴3-4-3，臂体m驱动电机和臂体m驱动谐波减速器安装在臂体Π 3-3内部，臂体m驱动动力输入轴与臂体ΙΠ3-4同轴固定连接。
[0041]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种绿化修剪用机器人，其特征在于:包括可行走车体和设置在可行走车体上的基座，还包括机械臂和设置在机械臂末端的修剪执行机构； 所述机械臂包括上臂总成和以可在水平面内转动的方式与基座配合设置的下臂总成，所述上臂总成包括上臂和末端驱动臂组件，所述上臂以可在竖直平面内转动的方式连接于下臂总成末端，所述末端驱动臂组件包括臂体1、臂体Π和臂体m，所述臂体I以可绕自身轴线转动的方式与上臂连接并形成直杆结构，所述臂体π以可在竖直平面内转动的方式连接于臂体I末端，所述臂体m以可绕自身轴线转动的方式与臂体π连接并形成直杆结构，所述修剪执行机构安装于臂体m末端。2.根据权利要求1所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述下臂总成包括下臂和底臂，所述底臂以可绕自身轴线转动的方式设置在基座上，所述下臂以可在竖直平面内转动的方式与底臂连接设置。3.根据权利要求2所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述修剪执行机构包括刀架盘、修剪刀具和刀具回转驱动机构，所述刀架盘安装于臂体m末端，所述刀具回转驱动机构安装在所述刀架盘上并用于驱动修剪刀具回转进行修剪。4.根据权利要求3所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述机械臂还包括两端分别连接于下臂和底臂并用于平衡负载的弹簧平衡装置。5.根据权利要求4所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:还包括控制系统，所述控制系统包括:加速度传感器，在下臂、上臂、臂体1、臂体π和臂体m的驱动动力输入端的内部分别设置一个，并在可行走车体上设置至少一个，用于测量下臂、上臂、臂体1、臂体π和臂体m的驱动动力输入端和可行走车体的加速度特性； 位移传感器，在下臂、上臂、臂体1、臂体π和臂体m的驱动动力输入端的内部分别设置一个，用于测量下臂、上臂、臂体1、臂体π和臂体m的驱动动力输入端的坐标； 倾角传感器，安装在刀架盘上，用于测量刀架盘与地面的倾角； 距离传感器，安装在刀架盘上和可行走车体上，用于测量刀架盘与地面的水平距离、刀架盘与行进方向前端绿化物的距离和承载车与绿化物的距离； 中央控制器，安装在可行走车体上，用于接收加速度传感器、位移传感器、倾角传感器和距离传感器的检测信号并向外输出命令信号以控制机械臂和修剪执行机构工作状态。6.根据权利要求5所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述刀具回转驱动机构包括刀具驱动电机、与刀具驱动电机的动力输出轴圆周固定的主动齿轮、与主动齿轮常啮合的从动齿轮和以可绕自身轴线转动的方式设置在刀架盘上并与从动齿轮圆周固定的刀具驱动轴，所述修剪刀具安装在刀具驱动轴上。7.根据权利要求6所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述底臂下端嵌入基座上设置的底臂安装槽内并通过一底臂驱动机构驱动转动，所述底臂驱动机构包括底臂驱动电机和与底臂驱动电机传动配合并自下方穿过基座与底臂固定的底臂动力输入轴。8.根据权利要求7所述的绿化修剪用机器人，其特征在于:所述下臂、所述上臂和所述臂体Π分别通过一臂转动驱动机构在竖直平面内转动，每一所述臂转动驱动机构均包括臂转动驱动电机和臂转动动力输入轴。
【专利摘要】本发明公开了一种绿化修剪用机器人，包括可行走车体和设置在可行走车体上的基座，还包括机械臂和设置在机械臂末端的修剪执行机构；机械臂包括上臂总成和以可在水平面内转动的方式与基座配合设置的下臂总成，上臂总成包括上臂和末端驱动臂组件；末端驱动臂组件形成三自由度结构，可实现修剪执行机构各方位旋转修剪，进行各种形状的绿化植物或高速公路绿化带的修剪，增大机构操作空间，并且可对较宽的绿化带进行一次性修剪，通过机械臂各部分的相互配合，可实现精确定位修剪，从而提高修剪执行机构运作的精度、可靠性和实时性；本发明适用于高速公路环卫绿化工作，将带来巨大的社会和经济效益，具有广阔的市场需求和发展空间。
【IPC分类】B25J5/00, B25J9/10, A01G3/08, B25J13/08
【公开号】CN105538287
【申请号】CN201610132767
【发明人】罗天洪, 唐果
【申请人】重庆交通大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月9日