防护装置以及割草机的制作方法

1.本公开的实施例涉及一种防护装置以及割草机。


背景技术：

2.园林美化所采用的割草机逐步往自动化控制方向发展，以减少人力成本。目前，市面上的割草机的刀具往往裸露在外面，例如暴露在割草机的底部，在割草机的运动过程中，如果遇到人、动物以及其他障碍时，不能有效的停止刀具工作，存在严重的安全隐患；另一方面，刀具本身也容易发生卡死、缠绕、磕碰等问题，影响刀具的正常使用及工作寿命。


技术实现要素：

3.本公开至少一实施例提供一种防护装置以及割草机，该防护装置可以有效保护刀具，以减少甚至消除安全隐患，并提高刀具的使用寿命。
4.本公开至少一实施例提供一种割草机的防护装置，该防护装置包括刀具防护罩，刀具防护罩配置为能够罩设在所述割草机的刀具上；所述刀具防护罩包括入草面、出草面以及连接入草面和出草面的连接面；入草面包括彼此并列排布的多个第一条形栅，出草面包括出草口，连接面包括彼此并列排布的多个第二条形栅，所述多个第二条形栅的至少部分与所述多个第一条形栅的至少部分对应连接。
5.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置中，所述多个第一条形栅的至少部分呈弧形；或者，所述多个第一条形栅呈线性，并且所述多个第一条形栅的至少部分分别与所述多个第二条形栅的至少部分呈角度a，则180
°
≥a＞90
°
。
6.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置还包括：梳草滚刷，设置在所述刀具防护罩内，且靠近所述入草面，包括多个梳齿。
7.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置中，所述梳草滚刷还包括滚轴，所述多个梳齿配置为能够绕所述滚轴转动，所述滚轴平行于所述入草面
8.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置中，所述多个梳齿分别配置为能够在相邻的第一条形栅之间进行梳草。
9.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置中，所述出草面包括彼此并列排布的多个第三条形栅，所述多个第三条形栅的至少部分与所述多个第二条形栅的至少部分对应连接，所述多个第三条形栅中相邻的第三条形栅之间的间隙构成所述出草口。
10.例如，本公开至少一实施例提供的防护装置中，所述多个第三条形栅的数量小于所述多个第二条形栅的数量。
11.本公开至少一实施例还提供一种割草机，该割草机包括刀具以及本公开实施例提供的防护装置，该防护装置的刀具防护罩罩设在所述刀具上。
12.例如，本公开至少一实施例提供的割草机还包括：底盘，设置在所述割草机的底部，所述刀具设置在所述底盘上或者被所述底盘暴露，所述防护装置安装于所述底盘。
13.例如，本公开至少一实施例提供的割草机中，所述防护装置可拆卸式安装于所述
底盘。
14.例如，本公开至少一实施例提供的割草机中，所述刀具以及所述防护装置设置在所述底盘的前部或者中部。
15.例如，本公开至少一实施例提供的割草机中，所述刀具包括叠层设置的至少两层刀片以及驱动所述至少两层刀片的驱动机构，所述驱动机构配置为驱动所述至少两层刀片进行相对运动，以实现割草。
16.例如，本公开至少一实施例提供的割草机还包括：碰撞检测机构，配置为通过检测所述防护装置、所述刀具或者所述驱动机构的位移或者检测所述驱动机构的电流判断是否发生碰撞。
17.例如，本公开至少一实施例提供的割草机还包括：升降驱动机构，至少与所述刀具连接，配置为驱动所述刀具进行升降。
18.例如，本公开至少一实施例提供的割草机还包括：升降检测机构，配置为检测所述刀具的升降距离。
19.例如，本公开至少一实施例提供的割草机还包括：控制器，与所述碰撞检测机构和所述升降驱动机构通讯连接，配置为在所述碰撞检测机构检测到发生碰撞的情况下，控制所述升降驱动机构驱动所述刀具上升。
20.本公开实施例提供的防护装置可以罩设在刀具上，形成隐藏式刀具，由此可以对刀具提供有效的防护作用，避免因刀具外露引发的安全事件，同时还可以避免刀具产生刀损、卡死、缠绕等不良问题。
附图说明
21.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
22.图1为本公开至少一实施例提供的防护装置的结构示意图；
23.图2为本公开至少一实施例提供的防护装置的另一结构示意图；
24.图3a为本公开至少一实施例提供的防护装置的侧面示意图；
25.图3b为本公开至少一实施例提供的防护装置的出草面的结构示意图；
26.图4为本公开至少一实施例提供的割草机的结构示意图；
27.图5为本公开至少一实施例提供的割草机的另一结构示意图；
28.图6-8为本公开至少一实施例提供的另一割草机的结构示意图；以及
29.图9-10为本公开至少一实施例提供的另一割草机的防护装置的结构示意图。
具体实施方式
30.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
31.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并
不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
32.由前面所述，目前市面上的割草机的刀具往往裸露在外面，因此存在严重的安全隐患并且影响刀具的正常使用及工作寿命。
33.本公开至少一实施例提供一种割草机的防护装置，该防护装置包括刀具防护罩，刀具防护罩配置为能够罩设在割草机的刀具上；刀具防护罩包括入草面、出草面以及连接入草面和出草面的连接面；入草面包括彼此并列排布的多个第一条形栅，出草面包括出草口，连接面包括彼此并列排布的多个第二条形栅，多个第二条形栅的至少部分与多个第一条形栅的至少部分对应连接。
34.本公开至少一实施例提供的一种割草机，该割草机包括刀具以及上述防护装置，该防护装置罩设在刀具上。
35.本公开实施例提供的防护装置可以罩设在刀具上，形成隐藏式刀具，由此可以对刀具提供有效的防护作用，避免因刀具外露引发的安全事件，同时还可以避免刀具产生刀损、卡死、缠绕等不良问题，提高刀具的使用寿命。
36.下面通过几个具体的实施例对本公开实施例提供的防护装置和割草机进行说明。
37.本公开至少一实施例提供一种割草机的防护装置，图1和图2分别示出了该防护装置安装于割草机时在不同视角的结构示意图，如图1和图2所示，该防护装置包括刀具防护罩10，刀具防护罩10配置为能够罩设在割草机的刀具30上，以对刀具30提供有效的防护作用。
38.如图1和图2所示，刀具防护罩10包括入草面11、出草面12以及连接入草面11和出草面12的连接面(例如底面)13。
39.例如，入草面11是割草机行进的过程中与草首先接触的面，如图1和图2所示，入草面11包括彼此并列排布的多个第一条形栅111。例如，多个第一条形栅111的延伸方向与割草机的运动方向相同，以对应草的延伸方向，以便于入草面11与草接触时，草可以沿着多个第一条形栅111进入多个第一条形栅111之间的间隙，从而多个第一条形栅111可以对草起到梳理和引导作用，以便于草行进到刀具30。
40.例如，出草面12包括出草口(稍后详细介绍)，用于排出被刀具30切割的草。
41.例如，连接面13包括彼此并列排布的多个第二条形栅131，多个第二条形栅131的至少部分与多个第一条形栅111的至少部分对应连接，例如一一对应且连接。
42.例如，在图1和图2的实施例中，多个第一条形栅111与多个第二条形栅131的数量相同，多个第二条形栅131与多个第一条形栅111一一对应且连接，例如多个第二条形栅131与多个第一条形栅111一一对应且一体连接，从而沿着多个第一条形栅111的间隙进入的草可以继续沿着多个第二条形栅131的间隙前进，进而到达刀具30。
43.例如，在另一些实施例中，多个第一条形栅111的数量与多个第二条形栅131的数量也可以不同，从而多个第一条形栅111和多个第二条形栅131可以在不同位置实现不同程
度的梳理和引导作用。
44.例如，在一些实施例中，如图1和图2所示，入草面11的多个第一条形栅111的至少部分呈弧形，例如至少与连接面13连接的部分呈弧形，此时，多个第一条形栅111与多个第二条形栅131可以呈弧线连接，由此有利用防护装置的进草、爬坡以及避障。
45.例如，在另一些实施例中，如图3a所示，入草面11的多个第一条形栅111也可以呈线性，并且分别与多个第二条形栅131呈角度a，例如，角度a的取值范围可以为180
°
≥a＞90
°
，此时，入草面11与连接面13的连接方式类似于图1和2中出草面12与连接面13的连接方式。例如，在一些示例中，此时的多个第一条形栅111与多个第二条形栅131形成钝角，且该钝角大于100度，例如大于出草面12与连接面13形成的钝角，该设置也有利防护装置的进草、爬坡以及避障。例如，当多个第一条形栅111分别与多个第二条形栅131呈180
°
时，该防护装置从侧面看呈三角形。
46.例如，在一些实施例中，如图1和图2所示，防护装置还可以包括梳草滚刷20，梳草滚刷20设置在刀具防护罩10内，且靠近入草面11，包括多个梳齿22。例如，多个梳齿22分别朝向相邻的第一条形栅111之间的间隙延伸，以能够在相邻的第一条形栅111之间进行梳草。例如，多个梳齿22可以从相邻的第一条形栅111之间的间隙延伸至超出入草面11(如图1所示)，由此梳草滚刷20可以较大的范围内实现梳草。
47.例如，在另一些实施例中，多个梳齿22也可以恰好延伸至入草面11，或者延伸在入草面11以内，本公开的实施例对此不作具体限定。
48.例如，在一些实施例中，多个梳齿22还可以在相邻的第二条形栅131之间进行梳草。例如，多个梳齿22还可以从相邻的第二条形栅131之间的间隙延伸至超出连接面，或者恰好延伸至连接面。
49.例如，如图1和图2所示，梳草滚刷20还包括滚轴21，多个梳齿22的一端连接在滚轴21上(例如直接连接在滚轴21上或者通过滚筒环绕在滚轴21上)，多个梳齿22配置为能够绕滚轴21转动。例如，梳草滚刷20还可以包括驱动滚轴或者滚筒转动的驱动电极，以使多个梳齿22能够沿一定的方向和一定的速度转动。
50.例如，多个梳齿22排列为多排(图中示出为六排作为示例)，多排梳齿22在转动时，依次达到入草面11，以在相邻的第一条形栅111之间进行梳草，多个梳齿22可以将爬倒的草顺势梳立起来，以便于后方刀具30进行修剪。
51.例如，滚轴21平行于入草面11设置，从而使得位于同一排的多个梳齿22与入草面11的距离基本相同。例如，在图1和图2所示的方向上，滚轴21可以被驱动为顺时针转动或者逆时针转动，以便于将爬倒的草顺势梳立起来。
52.例如，在安装时，梳草滚刷20可以与刀具防护罩10固定连接，或者也可以与割草机的底盘40(稍后详细介绍)固定连接，只要可以保持梳草滚刷20与刀具防护罩10的相对位置即可。
53.例如，在一些实施例中，出草面12包括彼此并列排布的多个第三条形栅121，多个第三条形栅121的至少部分与多个第二条形栅131的至少部分对应连接，例如一一对应且连接，多个第三条形栅121中相邻的第三条形栅121之间的间隙构成上述出草口，以允许被切割后的草被排出。
54.例如，在图1和图2的实施例中，多个第三条形栅121与多个第二条形栅131的数量
相同，多个第二条形栅131与多个第三条形栅121一一对应且连接，例如多个第二条形栅131与多个第三条形栅121一一对应且一体连接，从而被刀具切割的草可以沿着多个第三条形栅121的间隙被排出。
55.例如，在另一些实施例中，多个第三条形栅121的数量也可以小于多个第二条形栅131的数量，从而相邻的第三条形栅121之间形成的缝隙更大，以便于被切割后的草排出。
56.例如，在一些实施例中，如图3b所示，出草面12可以仅包括两个第三条形栅121(或者只有几根第三条形栅121)，从而形成更大面积的出草口122，由于切割后的草的堆积形态多样，更大面积的出草口122有利于切割后的草顺利排出，以免在出草面12处堆积，造成防护装置堵塞。
57.例如，在一些实施例中，如图1和图2所示，刀具防护罩10的两侧可以采用镂空结构，由此也利于被切割后的草从两侧排除；或者，在另一些实施例中，刀具防护罩10的两侧也可以设置一定数量的条栅，以在两侧对刀具30进一步起到防护作用。
58.例如，在一些实施例中，刀具防护罩10可以采用金属材料或者合金材料，例如采用铝或铝合金、不锈钢等，从而具有较高的强度以及耐蚀性；梳草滚刷20的滚轴21和梳齿也可以采用金属材料或者合金材料，例如采用铝或铝合金、不锈钢等，从而具有较高的强度，以免被重量较大的草压迫变形。
59.本公开至少一实施例还提供一种割草机，图4和图5分别示出了该割草机在不同视角的结构示意图，如图4和图5所示，该割草机包括刀具30以及本公开实施例提供的防护装置，该防护装置的刀具防护罩10罩设在刀具30上，以对刀具30提供有效的防护作用。
60.例如，在一些实施例中，如图4和图5所示，割草机还包括底盘40，底盘40设置在割草机的底部，刀具30设置在底盘40上或者被底盘40暴露；例如，底盘40具有开口，刀具30可以从该开口中伸出或缩回。例如，防护装置可以安装于底盘40，例如可拆卸式安装于底盘40，例如通过卡接结构、螺栓连接件等固定于底盘40，从而可以实现快拆、快装等操作，使用更方便；或者，防护装置也可以通过滑动连接或者其他可相对移动的形式安装于底盘40，以可相对于底盘40移动，例如相对于底盘40升降等。
61.例如，在一些实施例中，刀具30以及防护装置可以设置在底盘40的前部或者中部。例如，图4和图5的实施例示出了刀具30以及防护装置设置在底盘40的中部。
62.例如，如图4和图5所示，割草机还包括运动机构，运动机构包括前轮51(图中示出为两个前轮51)和后轮52(图中示出为两个后轮52)，刀具30以及防护装置设置在前轮51和后轮52之间。例如，图4和图5中示出的运动机构为轮式运动机构，在其他实施例中，运动机构也可以是履带运动机构等其他形式的运动机构，本公开的实施例对此不作具体限定。
63.例如，图6-图8示出了本公开至少一实施例的另一割草机的结构示意图。在另一些实施例中，如图6-图8所示，刀具30以及防护装置可以设置在底盘40的前部，也即刀具30以及防护装置设置在前轮51的远离后轮52的一侧，也即设置在割草机行进方向的前方，从而刀具30可以在割草机行进的同时充分与草接触，进而实现割草功能。
64.例如，图9和图10示出了刀具30以及防护装置设置在底盘40的前部的情况下刀具30以及防护装置的结构示意图。参考图1-图2以及图9和图10，例如，在一些实施例中，刀具30可以采用条形刀具，条形刀具的宽度可以基本等于刀具防护罩10的宽度，从而刀具30可以在较大的范围内割草，由此可以提高割草效率。
65.例如，在一些实施例中，参考图1-图2以及图9和图10，刀具30包括叠层设置的至少两层刀片(图中示出两层刀片31和32作为示例)以及驱动该至少两层刀片31和32的驱动机构33。例如，驱动机构33配置为驱动至少两层刀片31和32进行相对运动，以实现割草。例如，驱动机构33可以实现为电机等驱动装置。
66.例如，上层刀片31和下层刀片32分别包括多个刀齿，驱动机构33驱动上层刀片31向左运动，下层刀片32向右运动，或者驱动上层刀片31向右运动，下层刀片32向左运动，从而上层刀片31和下层刀片32的刀齿相互配合可以做类似于剪刀式的修剪动作，从而实现割草。
67.例如，在另一些实施例中，刀具30也可以采用圆盘式刀具等其他形式的刀具，本公开的实施例对此不做具体限定。
68.例如，在一些实施例中，为进一步提高割草机的安全性，割草机还可以包括碰撞检测机构60，碰撞检测机构60配置为通过检测防护装置(例如防护装置的刀具防护罩10和/或梳草滚刷20)、刀具30或者驱动机构33的位移或者形变或者检测驱动机构33的电流或者电压判断是否发生碰撞。
69.例如，在一些实施例中，碰撞检测机构60可以采用距离传感器、机械式开关、光电式红外对管、霍尔传感器等各种可以检测到位移或者形变的装置，从而可以通过检测上述各个装置是否发生位移来判断是否发生碰撞；或者，碰撞检测机构60可以采用电流/电压检测装置，从而通过检测驱动机构33的电流是否过大或者电压是否过大来判断驱动机构33是否发生堵转，进而判断是否发生碰撞。
70.例如，在一些实施例中，割草机还可以包括升降驱动机构34，例如升降电机，升降驱动机构34至少与刀具30连接，配置为驱动刀具30进行升降。由此，驱动刀具30可以在不同的高度处进行割草。例如，刀具30最高可以上升至底盘40以上，以完全隐藏在割草机内部，最低可以下降到与地面基本相同的高度，以基本沿地表进行割草。
71.例如，在一些实施例中，驱动机构33和升降驱动机构34可以集成为一个驱动装置，该驱动装置可以同时驱动刀具30进行剪切动作以及升降动作。或者，在另一些实施例中，驱动机构33和升降驱动机构34可以分别为两个独立的驱动装置，本公开的实施例对此不作具体限定。
72.例如，在一些实施例中，割草机还可以包括升降检测机构35，升降检测机构35配置为检测刀具30的升降距离。例如，升降检测机构35可以为距离传感器，通过检测刀具30与底盘40的距离，即刀具30伸出或缩进底盘40的长度来获得刀具30的升降距离；或者，升降检测机构35也可以通过检测升降电机旋转的方向以及旋转的圈数获得刀具30的升降距离；或者，升降检测机构35也可以通过光电传感器、霍尔传感器等检测刀具30距离底盘40的距离。本公开的实施例对升降检测机构35的具体形式不做限定。
73.例如，碰撞检测机构60、驱动机构33、升降驱动机构34以及升降检测机构35等结构可以固定在底盘40上，例如直接设置在底盘40上或者通过支架固定在底盘40上等，本公开的实施例对此不作具体限定。
74.例如，在一些实施例中，割草机还可以包括控制器(图中未示出)，控制器与碰撞检测机构60和升降驱动机构35通讯连接(例如通过有线或者无线的方式通讯连接)，配置为在碰撞检测机构60检测到发生碰撞的情况下，控制升降驱动机构35驱动刀具30上升。例如，控
制器还与升降检测机构35通讯连接，进而控制器可以根据升降检测机构35的反馈信息将刀具30上升至预定高度，例如安全高度，例如上升至底盘40之上，以对刀具30进行保护，避让障碍物损坏刀具30。
75.例如，在一些实施例中，防护装置的刀具保护罩10通过滑动连接或者其他可相对移动的形式安装于底盘40，例如通过升降结构(例如升降电机)连接于底盘40等，此时，防护装置与刀具30的整体可以相对于底盘40进行升降，以达到整体避障等效果。
76.例如，在割草机使用之前，可以将防护装置与刀具30的整体上升至割草机内部，以隐藏于割草机内部，并根据当天的割草条件设定其下降高度，当割草机运动到指定位置后，例如监测确定割草机处于安全可工作环境后，将防护装置与刀具30的整体下降至指定高度，之后开始割草工作。
77.例如，当碰撞检测机构60检测到某一部件(例如防护装置或者刀具30等)碰撞发生后，例如被障碍物(例如草坪喷水设备、石头等)碰撞后，控制器控制防护装置与刀具30的整体上升，例如将其收缩到割草机内部，由此起到保护作用，同时有利于复杂地形的穿越，待环境安全后控制防护装置与刀具30的整体下降至一定高度，以继续完成割草工作。例如，控制器可根据地形环境自适应地完成刀具下降高度的调节。
78.例如，在割草工作完成后，防护装置与刀具30的整体上升至割草机内部，割草机可自动回到原点或回到充电站以待用。
79.综上，本公开实施例提供的防护装置可以罩设在刀具上，形成隐藏式刀具，由此可以对刀具提供有效的防护作用，避免因刀具外露引发的安全事件，对割草环境中的可能出现的小孩、小动物、固定桩子、自动喷水灌溉设备等起到良好的防护保护措施；同时还可以避免刀具自身产生刀损、卡死、缠绕等不良问题，提高刀具的使用寿命。另外，本公开实施例提供的割草机还具有控制器，其可以自动化控制割草机的工作状态，以适应复杂的割草环境，提高割草效率与安全性，降低人力成本。
80.还有以下几点需要说明：
81.(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
82.(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。
83.(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
84.以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。