一种个性化自动绿篱修剪机

1.本实用新型涉及园林机械领域，具体涉及一种个性化自动绿篱修剪机。


背景技术：

2.随着我国环保意识的不断提高，园林事业的逐步发展，园林养护的标准也越来越高。现在以人力为主的园林养护模式已不能满足现在的园林发展需求，所以园林机械正在被广泛的使用。绿篱机作为园林绿化修剪作业中不可或缺的机械工具，它提高了园林工作的效率，但是目前，我国绿篱机的修剪普遍采用的是手持式绿篱修剪机，需要人工操作且工作效率不高，工作环境恶劣。而传统小型车载式绿篱机只能在平坦的公路上进行作业，无法适应斜坡、楼梯等环境绿篱的修剪。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的是研制出一种个性化自动绿篱修剪机，可解决传统绿篱机修剪形式单一、地形自适应能力差等问题，通过机器视觉技术和轨迹规划技术实现了精准化、无人化、高适应能力、个性化园林修剪。
4.本实用新型的个性化自动绿篱修剪机，包括底盘、设置于底盘上的机械臂、激光雷达和摄像头；所述机械臂末端设有修剪刀具；所述修剪刀具包括刀头、支撑平台、刀具驱动电机、连杆机构和万向轴；所述刀头包括刀片基架、固定于刀片基架的外刀片、通过轴承安装于刀片基架的内刀片；所述刀具驱动电机安装于支撑平台，其转轴通过万向轴连接于内刀片；所述连杆机构包括设置于支撑平台上的舵机、固定于舵机转轴的曲柄，铰接于曲柄与刀片基架之间的连杆；
5.进一步，所述底盘包括底盘本体、设置于底盘本体上的载物平台、通过v 型连接件安装于底盘本体两侧的橡胶轮、用于驱动橡胶轮转动的行进驱动电机、设置于底盘本体前端的抬升臂、安装于抬升臂前端的爬梯轮和用于驱动抬升臂俯仰摆动的爬楼电机；
6.进一步，所述机械臂包括底座、旋转电机、旋转座、大臂、小臂和旋转臂；所述底座固定安装于底盘本体上，所述旋转电机固定于底座上；所述旋转座通过推力轴承支承于旋转电机壳体上，且旋转电机的转轴固定连接于旋转座；所述大臂后端连接于旋转座，且大臂后端设有用于驱动大臂相对于旋转座摆动的一号舵机；所述小臂后端连接于大臂前端，且小臂后端设有用于驱动小臂相对于大臂摆动的二号舵机；所述旋转臂连接于小臂前端，且小臂前端设有用于驱动旋转臂相对于小臂摆动的三号舵机。
7.本实用新型的有益效果：本实用新型的绿篱修剪机搭载有摄像头和激光雷达，结合现有的机器视觉技术和轨迹规划技术实现自主行进；同时，底盘前部设有抬升臂和爬梯轮，可大大提高修剪机的通过性能；底盘上的机械臂带动修剪刀具在空间内移动完成修剪作业。
附图说明
8.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
9.图1为本实用新型的个性化自动绿篱修剪机的整体结构示意图；
10.图2为本实用新型的底盘的结构示意图；
11.图3为本实用新型的机械臂的结构示意图；
12.图4为本实用新型的修剪刀具的结构示意图；
13.图5为本实用新型的刀头的结构示意图；
14.图6为本实用新型的连杆机构的结构示意图。
具体实施方式
15.如图1所示，本实施例的一种个性化自动绿篱修剪机，包括底盘1、设置于底盘1上的机械臂3、激光雷达2和摄像头5，所述机械臂3末端设有修剪刀具 4。
16.如图2所示，所述底盘1包括底盘本体1-6、设置于底盘本体1-6上的两个载物平台1-5、通过v型连接件1-2安装于底盘本体1-6两侧的橡胶轮1-1、用于驱动橡胶轮1-1转动的行进驱动电机1-3、设置于底盘本体1-6前端的抬升臂 1-8、安装于抬升臂1-8前端的爬梯轮和用于驱动抬升臂1-8俯仰摆动的爬楼电机1-7；所述激光雷达2和摄像头5分别设置于两载物平台1-5上；所述行进驱动电机1-3通过电机支架1-4安装于v型连接件1-2，其转轴固定连接于橡胶轮 1-1；整个底盘1在橡胶轮1-1的驱动下行进，当遇到陡坡、楼梯等障碍时，爬楼电机1-7带动抬升臂1-8向下摆动，从而将整个底盘1前端向上撑起，使底盘1能够顺利越过障碍。
17.如图3所示，所述机械臂3包括底座3-6、旋转电机3-5、旋转座、大臂3-3、小臂3-2和旋转臂3-1；所述底座3-6固定安装于底盘本体1-6上，所述旋转电机3-5的壳体固定于底座3-6上；所述旋转座通过推力轴承3-4支承于旋转电机3-5的壳体上，且旋转电机3-5的转轴固定连接于旋转座以驱动旋转座绕轴线自转；所述大臂3-3后端连接于旋转座，且大臂3-3后端设有用于驱动大臂 3-3相对于旋转座摆动的一号舵机；所述小臂3-2后端连接于大臂3-3前端，且小臂3-2后端设有用于驱动小臂3-2相对于大臂3-3摆动的二号舵机；所述旋转臂3-1连接于小臂3-2前端，且小臂3-2前端设有用于驱动旋转臂3-1相对于小臂3-2摆动的三号舵机；修剪刀具4安装于旋转臂3-1，通过旋转电机3-5、一至三号舵机的共同作用可驱动机械臂3带动修剪刀具4移动至需要进行修剪的位置。
18.如图4所示，所述修剪刀具4包括刀头4-1、支撑平台4-2、刀具驱动电机 4-3、连杆机构4-4和万向轴；如图5，所述刀头4-1包括刀片基架4-1-3、固定于刀片基架4-1-3的外刀片4-1-2、通过轴承4-1-4安装于刀片基架4-1-3的内刀片4-1-1；所述刀具驱动电机4-3安装于支撑平台4-2，其转轴通过万向轴连接于内刀片4-1-1；刀具驱动电机4-3可通过万向轴带动内刀片4-1-1相对于外刀片4-1-2旋转，内刀片4-1-1和外刀片4-1-2为环形刀片并设有环形的锯齿刀刃，内刀片4-1-1相对于外刀片4-1-2旋转时可有效切断待修剪的枝叶；如图6所示，所述连杆机构4-4包括设置于通过舵机支撑件4-4-1安装于支撑平台4-2上的舵机4-4-2、固定于舵机4-4-2转轴的曲柄4-4-3，铰接于曲柄4-4-3 与刀片基架4-1-3之间的连杆4-4-4，连杆下端通过角码4-4-5与刀片基架4-1-3 顶面实现铰接；舵机4-4-2可通过曲柄连杆机构4-4带动刀片基架4-1-3绕万向轴底部的万向节转动，以调节整个修剪刀具4的角度。
19.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化；凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种个性化自动绿篱修剪机，其特征在于：包括底盘、设置于底盘上的机械臂、激光雷达和摄像头；所述机械臂末端设有修剪刀具；所述修剪刀具包括刀头、支撑平台、刀具驱动电机、连杆机构和万向轴；所述刀头包括刀片基架、固定于刀片基架的外刀片、通过轴承安装于刀片基架的内刀片；所述刀具驱动电机安装于支撑平台，其转轴通过万向轴连接于内刀片；所述连杆机构包括设置于支撑平台上的舵机、固定于舵机转轴的曲柄，铰接于曲柄与刀片基架之间的连杆。2.根据权利要求1所述的个性化自动绿篱修剪机，其特征在于：所述底盘包括底盘本体、设置于底盘本体上的载物平台、通过v型连接件安装于底盘本体两侧的橡胶轮、用于驱动橡胶轮转动的行进驱动电机、设置于底盘本体前端的抬升臂、安装于抬升臂前端的爬梯轮和用于驱动抬升臂俯仰摆动的爬楼电机。3.根据权利要求2所述的个性化自动绿篱修剪机，其特征在于：所述机械臂包括底座、旋转电机、旋转座、大臂、小臂和旋转臂；所述底座固定安装于底盘本体上，所述旋转电机固定于底座上；所述旋转座通过推力轴承支承于旋转电机壳体上，且旋转电机的转轴固定连接于旋转座；所述大臂后端连接于旋转座，且大臂后端设有用于驱动大臂相对于旋转座摆动的一号舵机；所述小臂后端连接于大臂前端，且小臂后端设有用于驱动小臂相对于大臂摆动的二号舵机；所述旋转臂连接于小臂前端，且小臂前端设有用于驱动旋转臂相对于小臂摆动的三号舵机。

技术总结
本实用新型公开了一种个性化自动绿篱修剪机，包括底盘、设置于底盘上的机械臂、激光雷达和摄像头；所述机械臂末端设有修剪刀具；所述修剪刀具包括刀头、支撑平台、刀具驱动电机、连杆机构和万向轴；所述刀头包括刀片基架、固定于刀片基架的外刀片、通过轴承安装于刀片基架的内刀片；所述刀具驱动电机安装于支撑平台，其转轴通过万向轴连接于内刀片；所述连杆机构包括设置于支撑平台上的舵机、固定于舵机转轴的曲柄，铰接于曲柄与刀片基架之间的连杆；本修剪机可解决传统绿篱机修剪形式单一、地形自适应能力差等问题，通过机器视觉技术和轨迹规划技术实现了精准化、无人化、高适应能力、个性化园林修剪。个性化园林修剪。个性化园林修剪。


技术研发人员：曾海森 兰开浪 黄珈雯 邓华滔 熊思帆 陈雨霏 刘鑫 黄欣婧
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2021.12.02
技术公布日：2022/10/13