一种智能公路绿化带修剪机器人的制作方法

本发明涉公路绿化技术领域，特别涉及一种智能公路绿化带修剪机器人。

背景技术：

目前高速公路两侧的绿化带大多由人工使用手提式修剪机修剪，这样不能保证修剪宽度的统一性，也不能一次性修剪绿化带的顶面和两个侧面，同时其刀盘也容易对植物的枝叶产生拉扯作用，如申请号为2015100748074公布了《一种绿化带修剪机》，其机座上设有顶部修剪装置、侧面修剪装置和顶部机座提升装置，这种结构只能修剪一个侧面和一个顶面，不能修剪两个侧面，也不能控制修剪的截面形状，同时由于其剪切装置使用刀盘，容易对植物的枝叶产生拉扯作用，的严重损坏了植物的健康。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种智能公路绿化带修剪机器人，通过一个横向的旋切装置和两个纵向的旋切装置结合的方式，实现一次性修剪成型的目的，大大提高了修剪速度。

本发明所使用的技术方案是：一种智能公路绿化带修剪机器人，包括底板、两个驱动装置、方套筒、伸缩杆、第一液压缸、横梁、三个旋切装置、两个第二液压缸、Z形固定板、两个第三液压缸、两个第一液压马达、两个摆动架、两个第一铰支座，其特征在于：所述的底板为长方形板，底板前端两个角的下方分别安装着两个驱动装置，底板后端两个角的下方分别安装着两个脚轮；所述的方套筒安装在底板上方中心位置，在方套筒内滑动安装有伸缩杆，伸缩杆的上下滑动由第一液压缸控制，所述的第一液压缸一端固定在底板上，另一端固定在伸缩杆上，在伸缩杆顶端水平安装有横梁，横梁的外端部下方安装有Z形固定板，Z形固定板的前端安装有横相的旋切装置，Z形固定板的两侧对称安装着两个第三液压缸，第三液压缸水平放置，在第三液压缸的活塞杆前端水平安装有第一液压马达，第一液压马达的驱动轴端部安装有U形的摆动架，在摆动架上方固定有第一铰支座，在摆动架内部安装有可以摆动的纵向的旋切装置，旋切装置的摆动由第二液压缸控制，第二液压缸一端铰接在第一铰支座上方，另一端铰接在旋切装置上的第二铰支座上。

进一步地，所述的旋切装置包括连接架、第二铰支座、安装盘、外部切割刀、第二液压马达、主动齿轮、内部切割刀、涵道风扇、四个切割刀片A、四个切割刀片B，所述的安装盘安装在连接架前端部，安装盘内部中心位置安装着一个涵道风扇，安装盘侧面有两个圆孔用于与摆动架转动连接，安装盘下方转动安装有外部切割刀，所述的外部切割刀为圆筒形形状，在圆筒的壁上均布有四个进料口A，每个进料口A的一个边上安装有倾斜的切割刀片A；在外部切割刀内部转动安装有内部切割刀，内部切割刀也是圆筒形形状，在其圆筒壁上均布有四个进料口B，每个进料口B的一个边上安装有倾斜的切割刀片B，切割刀片B的倾斜方向与切割刀片A相反，在外部切割刀的圆筒下端部设有内齿，在内部切割刀的圆筒下端部设有外齿，在连接架下部安装有第二液压马达，第二液压马达的驱动轴上安装有主动齿轮，主动齿轮同时和外部切割刀圆筒下端部的内齿和内部切割刀圆筒下端的外齿相啮合，外部切割刀和内部切割刀在主动齿轮的驱动下相对反向旋转。

进一步地，所述的驱动装置包括第一步进电机、驱动轮、转向支架、第二步进电机，所述的第一步进电机与底板固定，其电机轴竖直朝下，在电机轴下部安装着U形的转向支架，在转向支架内部安装有驱动轮，驱动轮由安装在转向支架侧面的第二步进电机驱动。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1. 本发明通过一个横向的旋切装置和两个纵向的旋切装置结合的方式，实现一次性修剪成型的目的，大大提高了修剪速度。

2. 本发明的旋切装置通过在圆筒上设置切割刀片的方式，以及内外双层设计，对植物枝叶的拉扯力较小，实现了纯剪切的效果，有效地保护了植物的健康。

附图说明

图1为本发明的整体装配立体结构示意图。

图2为本发明的第二液压缸安装示意图。

图3为本发明的旋切装置结构示意图。

图4为本发明的主动齿轮安装局部放大图。

图5为本发明的涵道风扇安装局部放大图。

图6为本发明的旋切装置剖视图。

图7本发明的驱动装置局部放大图。

附图标号：1-底板；2-驱动装置；3-方套筒；4-伸缩杆；5-第一液压缸；6-横梁；7-旋切装置；8-第二液压缸；9-Z形固定板；10-第三液压缸；11-第一液压马达；12-摆动架；13-第一铰支座；201-第一步进电机；202-驱动轮；203-转向支架；204-第二步进电机；701-连接架；702-第二铰支座；703-安装盘；704-圆孔；705-外部切割刀；706-第二液压马达；707-主动齿轮；708-内部切割刀；709-涵道风扇；710-进料口A；711-切割刀片A；712-进料口B；713-切割刀片B。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，一种智能公路绿化带修剪机器人，包括底板1、两个驱动装置2、方套筒3、伸缩杆4、第一液压缸5、横梁6、三个旋切装置7、两个第二液压缸8、Z形固定板9、两个第三液压缸10、两个第一液压马达11、两个摆动架12、两个第一铰支座13，其特征在于：所述的底板1为长方形板，底板1前端两个角的下方分别安装着两个驱动装置2，底板1后端两个角的下方分别安装着两个脚轮；所述的方套筒3安装在底板1上方中心位置，在方套筒3内滑动安装有伸缩杆4，伸缩杆4的上下滑动由第一液压缸5控制，所述的第一液压缸5一端固定在底板1上，另一端固定在伸缩杆4上，在伸缩杆4顶端水平安装有横梁6，横梁6的外端部下方安装有Z形固定板9，Z形固定板9的前端安装有横相的旋切装置7，Z形固定板9的两侧对称安装着两个第三液压缸10，第三液压缸10水平放置，在第三液压缸10的活塞杆前端水平安装有第一液压马达11，第一液压马达11的驱动轴端部安装有U形的摆动架12，在摆动架12上方固定有第一铰支座13，在摆动架12内部安装有可以摆动的纵向的旋切装置7，旋切装置7的摆动由第二液压缸8控制，第二液压缸8一端铰接在第一铰支座13上方，另一端铰接在旋切装置7上的第二铰支座702上。

进一步地，所述的旋切装置7包括连接架701、第二铰支座702、安装盘703、外部切割刀705、第二液压马达706、主动齿轮707、内部切割刀708、涵道风扇709、四个切割刀片A711、四个切割刀片B713，所述的安装盘703安装在连接架701前端部，安装盘703内部中心位置安装着一个涵道风扇709，安装盘703侧面有两个圆孔704用于与摆动架12转动连接，安装盘703下方转动安装有外部切割刀705，所述的外部切割刀705为圆筒形形状，在圆筒的壁上均布有四个进料口A710，每个进料口A710的一个边上安装有倾斜的切割刀片A711；在外部切割刀705内部转动安装有内部切割刀708，内部切割刀708也是圆筒形形状，在其圆筒壁上均布有四个进料口B712，每个进料口B712的一个边上安装有倾斜的切割刀片B713，切割刀片B713的倾斜方向与切割刀片A711相反，在外部切割刀705的圆筒下端部设有内齿，在内部切割刀708的圆筒下端部设有外齿，在连接架701下部安装有第二液压马达706，第二液压马达706的驱动轴上安装有主动齿轮707，主动齿轮707同时和外部切割刀705圆筒下端部的内齿和内部切割刀708圆筒下端的外齿相啮合，外部切割刀705和内部切割刀708在主动齿轮707的驱动下相对反向旋转。

进一步地，所述的驱动装置2包括第一步进电机201、驱动轮202、转向支架203、第二步进电机204，所述的第一步进电机201与底板1固定，其电机轴竖直朝下，在电机轴下部安装着U形的转向支架203，在转向支架203内部安装有驱动轮202，驱动轮202由安装在转向支架203侧面的第二步进电机204驱动。

本发明工作原理：本发明在使用时首先把机器人放到公路绿化带旁边，然后通过第一液压缸5控制伸缩杆4升高，之后通过驱动装置2驱动机器人移动到距离绿化带较近的地方，然后降低伸缩杆4高度，使三个旋切装置7组成的切割框架正好套在绿化带上方，通过第一液压缸5控制横向的旋切装置7对植物顶面的剪切量大小，通过第三液压缸10控制纵向的旋切装置7对植物侧面的剪切量大小，通过第一液压马达11控制旋切装置7在垂直方向上的转动，在植物高度较低的情况下可以使旋切装置7倾斜一定角度来避免其底部与地面刮擦，在有些情况下为了美观可能将绿化带修成上面大、下面小的倒梯形截面形状，通过第二液压缸8控制纵向的旋切装置7摆动一定角度即可实现；旋切装置7是通过外部切割刀705上的切割刀片A711把植物的枝叶卷入进料口A710中，然后通过反向旋转的切割刀片B713把枝叶剪断来实现的，剪断后的枝叶从进料口B712进入内部切割刀708的圆筒内部，最后被涵道风扇709吹出圆筒，防止碎枝叶聚集，影响剪切过程。