自动修草车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自动修草车，主要由蓄电池、两个驱动电机、四个伺服电机、三把刀具、箱体、四个螺母丝杠机构、四个车轮、位移传感器、中心轮、光传感器、三个行星轮、支撑弹簧、外壳、液压缸、控制器、车架、前保护罩、后保护罩、上箱体板、下箱体板、转轴组成，其特征是光传感器和位移传感器采集信号，将信号传至控制器，控制器控制伺服电机转动调整箱体位置，同时，控制器控制驱动电机转动，自动修草车前进，刀具工作。所述自动修草车由液压缸带动前轮摆动，控制该自动修草车转向。所述自动修草车组件中，三把刀具及一个中心轮、三个行星轮均安装在箱体上，箱体由四个螺母丝杠机构以及支撑弹簧支撑定位。所述自动修草车箱体通过四个螺母丝杠机构调整位置，实现对待修剪草坪的精确修剪，所述自动修草车是后轮驱动，由驱动电机提供动力。所述自动修草车工作所需所有能量均由蓄电池提供，蓄电池安装在两后轮之间。本实用新型实现了自动化修草，该自动修草车不仅结构简单，造价低廉，而且大大提高了对大面积草坪修剪的工作效率及修剪的精度。
【专利说明】自动修草车
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种修草车，特别涉及一种自动修草车。
【背景技术】
[0002]维护草坪的平整是非常重要的，对于大面积草坪的修剪，依靠人力完成不仅修剪的效率低下，而且对人的体力也有相当程度的要求。同时，随着修剪人员的不同或者同一修剪人员但心情不同，草坪修剪的整洁效果会出现较大波动。
[0003]目前，市场上已有的修草机大都是人力参与的，在整个修剪过程中都需要修剪人员的操作。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的，就是针对现有的修草机存在的问题，而提供了一种自动修草车。该自动修草车在开始工作后，不再需要修剪人员的操作，同时，它能够精确地完成草坪的修剪任务。
[0005]为了解决上述技术问题而采取的技术方案是:该种自动修草车的特征在于，由以下几部分构成。
[0006]蓄电池，所述蓄电池固定在在车架尾部，为所述的自动修草车提供能量。
[0007]两个驱动电机，所述两个驱动电机，其中一个竖直安装在上箱体板外侧，其电机轴穿过上箱体板，电机轴安装在箱体中部分装有一中心轮；另一驱动电机水平安装在车架尾部，通过联轴器与后轮转轴连接。
[0008]四个伺服电机，所述四个伺服电机与螺母丝杠机构连接，分别安装在车架靠中间位置，呈矩形分布。
[0009]三把刀具，所述三把刀具安装在箱体上，刀具转轴呈三角型分布，所述三把刀具均有四把刀片，三把刀具转轴均穿过下箱体板，且转轴位于箱体中部分均装有行星轮。
[0010]四个螺母丝杠机构，所述螺母丝杠机构螺母与下箱体板外侧固接，上、下箱体板与螺母对应位置处开有螺母内径大小的四个孔，供丝杠运动所用。
[0011]四个车轮，所述四个车轮，呈矩形分布在车架四角，安装位置不影响刀具工作。所述四个车轮，其中两个后轮为主动轮，不可转向，两个前轮为从动轮，可转向。
[0012]位移传感器，所述位移传感器安装在车架下前方，正中央位置处，用来采集待修剪草坪地面凹凸信息。
[0013]光传感器,所述光传感器安装在外壳正前方外表面的正中央位置处，用来米集前方有无待修剪草的信息。
[0014]支撑弹簧，所述支撑弹簧安装在车架正中央位置处，其一端固定在车架上，另一端与箱体连接，当箱体处于最高位置(刀具处于最高位置)时，支撑弹簧为自由伸缩状态，当箱体下降(刀具下降)时，支撑弹簧为箱体提供支持力。
[0015]外壳，所述外壳将所述蓄电池、驱动电机、伺服电机、螺母丝杠机构、支撑弹簧、箱体、控制器、液压缸、车架包在所述外壳内，为它们提供保护。
[0016]液压缸，所述液压缸安装在车架前半部分靠后位置处，位于所述两前车轮之间，通过滑块机构与前车轮转轴连接，控制前车轮转向。
[0017]控制器，所述控制器安装在车架前半部分靠前位置处，位于所述两前车轮之间，用来接收并处理、分析所述位移传感器及光传感器采集的信号，发出控制信号，控制刀具位置及前车轮转向。
[0018]车架，所述车架位于所述自动修草车下部，为所述伺服电机、控制器、位移传感器、驱动电机、液压缸、支撑弹簧、轴承提供支撑。所述四个车轮转轴通过轴承与车架连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型结构图。
[0020]图2为本实用新型卸下外壳后正视图。
[0021]图3为本实用新型卸下外壳后俯视图。
[0022]图4为本实用新型左视图。
[0023]图5为本实用新型外壳三视图。
[0024]图6为本实用新型前轮转向机构示意图。
[0025]图中:0蓄电池、I第一驱动电机、2第一伺服电机、3第二伺服电机、4第一刀具、5第二刀具、6第三刀具、7箱体、8第一螺母、9第二螺母、10第三伺服电机、11第四伺服电机、12第一车轮、13第二车轮、14位移传感器、15中心轮、16光传感器、17第一行星轮、18支撑弹簧、19第一丝杠、20第二丝杠、21外壳、22第二行星轮、23第三行星轮、24第三螺母、25第四螺母、26第三车轮、27第四车轮、28第三丝杠、29第四丝杠、30第二驱动电机、31液压缸、32控制器、33车架、34前保护罩、35后保护罩、36上箱体板、37下箱体板、38第一转轴、39第二转轴、40第三转轴。
【具体实施方式】
[0026]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0027]实施例1。
[0028]如图1、图2所示，本实施例包括:蓄电池O、第一驱动电机1、第一伺服电机2、第二伺服电机3、第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6、箱体7、第一螺母8、第二螺母9、第三伺服电机10、第四伺服电机11、第一车轮12、第二车轮13、位移传感器14、中心轮15、光传感器
16、第一行星轮17、支撑弹簧18、第一丝杠19、第二丝杠20、外壳21、第二行星轮22、第三行星轮23、第三螺母24、第四螺母25、第三车轮26、第四车轮27、第三丝杠28、第四丝杠29、第二驱动电机30、液压缸31、控制器32、车架33、前保护罩34、后保护罩35、上箱体板36、下箱体板37、第一转轴38、第二转轴39、第三转轴40。
[0029]所述的蓄电池O固定在在车架33尾部，位于第一车轮12和第三车轮26之间。
[0030]所述的第一驱动电机1，竖直安装在上箱体板36外侧，其电机轴穿过上箱体板36，电机轴安装在箱体7中的部分装有中心轮15，第一驱动电机I通过所述中心轮15及第一行星轮17控制所述第一刀具4工作，第一驱动电机I通过所述中心轮15及第二行星轮22控制所述第二刀具5工作，第一驱动电机I通过所述中心轮15及第三行星轮23控制所述第三刀具6工作。所述第一行星轮17、第二行星轮22、第三行星轮23均位于箱体7内。
[0031 ] 所述的第二驱动电机30，水平安装在车架33尾部，其电机轴与车轮第一车轮12和第三车轮26转轴平行，所述第二驱动电机30与蓄电池O连接，同时第二驱动电机30通过联轴器与第一车轮12、第三车轮26转轴连接，控制第一车轮12、第三车轮26转动。
[0032]所述第一伺服电机2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11分别安装在车架33靠中间位置，呈矩形分布，其中第一伺服电机2、第二伺服电机3安装在第一刀具4、第二刀具5转轴之前，第二车轮13、第四车轮27转轴之后，第三伺服电机10、第四伺服电机11安装在第三刀具6转轴之后，第一车轮12、第三车轮26转轴之前。
[0033]所述的第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6安装在箱体7上，随箱体7上下移动，所述第一刀具4的第一转轴38、第二刀具5的第二转轴39、第三刀具6的第三转轴40均穿过车架33，且所述三个转轴投影至车架33上，所述投影位于车架33中间部分，且呈三角型分布，所述第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6均有四叶刀片，刀片位于车架33与地面之间。
[0034]所述的箱体7为中空，由四个螺母丝杠机构及支撑弹簧18支撑、定位，所述第一丝杠19与第一伺服电机2连接，第二丝杠20与第二伺服电机3连接，第三丝杠28与第三伺服电机10连接，第四丝杠29与第四伺服电机11连接，所述第一丝杠19、第二丝杠20、第三丝杠28、第四丝杠29及第一伺服电机2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11均不可移动，所述第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25与所述箱体7的下箱体板37固接，上箱体板36、下箱体板37与第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25对应位置处开有螺母内径大小的四个孔。所述支撑弹簧18位于车架33正中央位置处，其一端固定在车架33上，另一端与箱体7固接。
[0035]所述的液压缸31位于车架33前半部分靠后位置处，位于所述第二车轮13、第四车轮27之间，通过滑块机构与前车轮转轴连接。
[0036]所述的控制器32位于车架33前半部分靠前位置处，位于所述第二车轮13、第四车轮27之间。
[0037]所述的位移传感器14，位于车架33下前方，正中央位置处。所述的光传感器16位于外壳21正前方外表面的正中央位置处。
[0038]本方案自动修剪草坪过程如下。
[0039]一名修剪人员将所述的自动修草车车身摆正放在待修剪草坪外，车头朝向待修剪草坪，打开自动修草车蓄电池O开关,光传感器16、位移传感器14开始米集信号，由控制器32将采集的信号放大、处理，并由控制器32发出控制信号，前方有待修剪草坪时，控制信号控制液压缸31保持初始状态，自动修草车保持直行，前方地面凹凸信号传至第一伺服电机
2、第二伺服电机3、第三伺服电机10、第四伺服电机11，第一伺服电机2通过第一丝杠19及第一螺母8、第二伺服电机3通过第二丝杠20及第二螺母9、第三伺服电机10通过第三丝杠28及第三螺母24、第四伺服电机11通过第四丝杠29及第四螺母25控制所述自动修草车箱体7位置的高低，进而控制第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6位置的高低，以实现对草坪的精确修剪。前方无待修剪草坪时，光传感器16将信号传至控制器32，并由控制器32发出控制信号控制液压缸31运动，液压缸31带动第二车轮13、第四车轮27摆动，进而控制自动修草车转向。自动修草车转向完成，车身摆正后开始下一列待修剪草坪的精确修剪，并重复按照所述步骤工作，最终完成对整块草坪的自动修剪。
[0040]本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，应当指出，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种自动修草车，其特征在于: 由以下几部分构成，蓄电池(O)、第一驱动电机(I)、第二驱动电机(30)、第一伺服电机(2)、第二伺服电机(3)、第三伺服电机(10)、第四伺服电机(11)、第一刀具(4)、第二刀具(5)、第三刀具(6)、箱体(7)、第一螺母(8)、第二螺母(9)、第三螺母(24)、第四螺母(25)、第一车轮(12)、第二车轮(13)、第三车轮(26)、第四车轮(27)、位移传感器(14)、中心轮(15)、光传感器(16)、第一行星轮(17)、第二行星轮(22)、第三行星轮(23)、支撑弹簧(18)、第一丝杠(19)、第二丝杠(20)、第三丝杠(28)、第四丝杠(29)、外壳(21)、液压缸(31)、控制器(32)、车架(33)、前保护罩(34)、后保护罩(35)、上箱体板(36)、下箱体板(37)、第一转轴(38)、第二转轴(39)、第三转轴(40);所述的蓄电池(O)安装在车架(33)的尾部；所述的箱体(7)安装在车架(33)上，所述的第一驱动电机(I)、第一刀具(4)、第二刀具(5)及第三刀具(6 )均安装在箱体(7 )上；第一驱动电机(I)连接中心轮(15 )，第一行星轮(17 )、第二行星轮(22)、第三行星轮(23)均与中心轮(15)啮合；第一行星轮(17)连接第一刀具(4)，第二行星轮(22)连接第二刀具(5)，第三行星轮(23)连接第三刀具(6);第一行星轮(17)、第二行星轮(22)在前，第三行星轮(23)在后，第一行星轮(17)、第二行星轮(22)、第三行星轮(23)的安装轴线投影至车架(33)上呈三角分布；所述的第一车轮(12)、第二车轮(13)、第三车轮(26 )、第四车轮(27 )安装在车架(33 )上；所述的第二驱动电机(30 )连接第一车轮(12)和第三车轮(26);所述光传感器(16)安装于自动修草车外壳(21)正前方；所述的位移传感器(14)安装于车架(33)下表面前方，控制器(32)安装于位移传感器(14)上部。
2.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于: 箱体(7)由支撑弹簧(18)及四个螺母丝杠机构支撑；第一丝杠(19)、第二丝杠(20)、第三丝杠(28)、第四丝杠(29)分别安装于箱体(7)，第一丝杠(19)配合第一螺母(8)、第二丝杠(20 )配合第二螺母(9 )、第三丝杠(28 )配合第三螺母(24 )、第四丝杠(29 )配合第四螺母(25);第一四伺服电机(2)连接第一丝杠(19)、第二伺服电机(3)连接第二丝杠(20)、第三伺服电机(10)连接第三丝杠(28)、第四伺服电机(11)连接第四丝杠(29)。
3.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于: 第二车轮(13)、第四车轮(27)分别与液压缸31连接，第二车轮(13)、第四车轮(27)可摆动角度为30度。
4.根据权利要求1所述的自动修草车，其特征在于: 第一刀具(4)、第二刀具(5)、第三刀具(6)均是四刀片刀具，第一刀具(4)、第二刀具(5)安装在车身前半部分，第三刀具(6)安装在车身后半部分。
【文档编号】A01D101/00GK203575087SQ201320653351
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月23日 优先权日:2013年10月23日
【发明者】李栋, 白长玉, 邓永红, 高娟, 李世建 申请人:济南大学