一种森林病虫害防治用巡检机器人的制作方法

本发明涉及森林防病虫害，具体为一种森林病虫害防治用巡检机器人。

背景技术：

1、森林资源的作用极为重要，作为“地球之肺”，不仅具有净化空气、涵养水源的功能，还可以起到调节径流等作用。森林病虫害又被称作“无烟的森林火灾”，病虫害是一种难防控、难根治的森林灾害，应该在森林生态环境建设中采用科学高效的病虫害防治措施。因此需要巡检机器人对林木病虫害进行巡检，并利用摄像头采集的图像信息完成病害虫巡检。

2、在森林巡检中林木的高度较高，因此需要巡检机器人具备“爬树”能力，而目前大多巡检机器人在爬树过程中效率低，不易操作，容易受到枝干的阻挡，不能有效越过枝干继续攀爬巡检，影响实际巡检的效果，同时森林中林木的直径差距较大，依靠夹具自身的调节无法在不同直径的林木上进行攀爬，利用不同型号的巡检机器人会提高设备成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种森林病虫害防治用巡检机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种森林病虫害防治用巡检机器人，包括外壳，所述外壳下方设置下夹持组件，所述下夹持组件包括双向螺纹杆，所述双向螺纹杆外侧设置移动块，所述移动块一端设置用于夹持的下夹具，所述外壳顶部设置上夹持组件，所述外壳内部设置攀爬组件，所述攀爬组件包括驱动齿轮，所述驱动齿轮一侧设置升降柱，所述外壳内部设置驱动组件，所述外壳顶部设置摄像组件。

3、优选的，所述下夹持组件包括箱体、夹持电机、双向螺纹杆、移动块、限位槽、拆卸组件、下夹具和滚轮，所述外壳底面与箱体焊接，所述箱体侧面与夹持电机一端固定连接，所述夹持电机的输出端与双向螺纹杆一端固定连接，所述双向螺纹杆外侧与移动块螺纹连接，所述箱体内壁开设限位槽，所述移动块一端设置拆卸组件，所述拆卸组件上设置下夹具，所述下夹具两侧通过转轴与若干滚轮转动连接。

4、优选的，所述双向螺纹杆两侧设置相反的螺纹，所述移动块位于双向螺纹杆的两侧，且对称分布，所述移动块一端与限位槽内壁滑动连接。

5、优选的，所述拆卸组件包括固定板、弹簧、推板、固定杆、固定座、卡槽、连接轴和卡块，所述固定板与移动块外侧固定连接，所述固定板侧面与两个对称的弹簧一端固定连接，所述移动块外侧套设推板，所述弹簧位于固定板和推板之间，所述推板利用矩形通孔与移动块外侧滑动连接，所述推板侧面与四个对称的固定杆固定连接，所述移动块一端与固定座固定连接，所述固定座顶部开设卡槽，所述卡槽为t型槽，所述下夹具一端与连接轴转动连接，所述下夹具另一端与卡块固定连接，所述卡块与卡槽活动插接，所述卡块侧面开设四个对应的固定孔，所述固定座侧面开设四个孔洞，所述固定杆穿过孔洞与固定孔活动插接，所述固定杆一端延伸至下夹具的两侧。

6、优选的，所述上夹持组件包括上夹具和防滑垫，所述上夹具的数量为两个，所述上夹具内壁与防滑垫粘接固定，所述上夹持组件除了上夹具其余机构与下夹持组件均相同。

7、优选的，所述攀爬组件包括攀爬电机、驱动齿轮、从动齿轮、方杆、升降柱、方槽和配合槽，所述攀爬电机一端与外壳侧面固定连接，所述攀爬电机的输出端与驱动齿轮侧面固定连接，所述外壳内壁通过转轴与从动齿轮侧面转动连接，所述驱动齿轮与从动齿轮啮合连接，且相互对称设置，所述外壳内壁与两个对称的方杆固定连接，所述方杆外侧设置升降柱，所述升降柱内壁开设方槽，所述升降柱通过方槽与方杆外侧滑动连接，所述升降柱外侧开设若干配合槽，所述配合槽呈线性阵列均匀分布，所述升降柱的数量为两个，所述升降柱分别与驱动齿轮和从动齿轮啮合连接，所述升降柱顶部延伸至外壳上方与上夹持组件连接。

8、优选的，所述驱动组件包括电推杆、固定架、转动轴、驱动电机、驱动轮和限位杆，所述电推杆一端与外壳侧面固定连接，所述电推杆的输出端与固定架固定连接，所述固定架的形状为“匚”型，所述固定架与转动轴一端转动连接，所述固定架底面与驱动电机固定连接，所述转动轴外侧与两个对称的驱动轮固定连接，所述固定架侧面与两个限位杆一端固定连接，限位杆与外壳滑动连接，所述限位杆穿过外壳与圆形挡板固定连接。

9、优选的，所述摄像组件包括电动伸缩杆一、电动伸缩杆二和摄像机，所述电动伸缩杆一底面与上夹持组件铰接，所述电动伸缩杆一顶部与电动伸缩杆二外侧铰接，所述电动伸缩杆二的输出端与摄像机固定连接。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、1、本发明通过设置上夹持组件和下夹持组件可以使得巡检机器人固定在林木外侧，增强使用的稳定性，配合攀爬组件和驱动组件可以避开枝干的阻挡进行攀爬，增强巡检机器人的适用性，提高巡检机器人的攀爬高度，进一步扩大巡检机器人的灵活程度。

12、2、本发明同时还通过设置拆卸组件可以对上夹具和下夹具进行更换，以便于巡检机器人可以对半径尺寸相差较大的林木进行使用，扩大巡检机器人的使用范围，也便于对上夹具和下夹具进行维护修理，此外上、下夹具的一端位于两侧固定杆之间，利用固定杆的限位，配合连接轴使得上、下夹具与林木贴合更紧密，增强攀爬的稳定性。

13、3、本发明通过设置摄像组件和驱动组件可以调节摄像机的拍摄高度以及拍摄范围，利用驱动组件使得摄像机在林木外侧周向移动，从而可以对林木外侧整体进行巡检，提高机器人的巡检效果，避免存在巡检死角，增强巡检机器人的工作效率。

技术特征：

1.一种森林病虫害防治用巡检机器人，包括外壳(1)，其特征在于：所述外壳(1)下方设置下夹持组件(2)，所述下夹持组件(2)包括双向螺纹杆(23)，所述双向螺纹杆(23)外侧设置移动块(24)，所述移动块(24)一端设置用于夹持的下夹具(27)，所述外壳(1)顶部设置上夹持组件(3)，所述外壳(1)内部设置攀爬组件(4)，所述攀爬组件(4)包括驱动齿轮(42)，所述驱动齿轮(42)一侧设置升降柱(45)，所述外壳(1)内部设置驱动组件(5)，所述外壳(1)顶部设置摄像组件(6)。

2.根据权利要求1所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述下夹持组件(2)包括箱体(21)、夹持电机(22)、双向螺纹杆(23)、移动块(24)、限位槽(25)、拆卸组件(26)、下夹具(27)和滚轮(28)，所述外壳(1)底面与箱体(21)焊接，所述箱体(21)侧面与夹持电机(22)一端固定连接，所述夹持电机(22)的输出端与双向螺纹杆(23)一端固定连接，所述双向螺纹杆(23)外侧与移动块(24)螺纹连接，所述箱体(21)内壁开设限位槽(25)，所述移动块(24)一端设置拆卸组件(26)，所述拆卸组件(26)上设置下夹具(27)，所述下夹具(27)两侧通过转轴与若干滚轮(28)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述双向螺纹杆(23)两侧设置相反的螺纹，所述移动块(24)位于双向螺纹杆(23)的两侧，且对称分布，所述移动块(24)一端与限位槽(25)内壁滑动连接。

4.根据权利要求2所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述拆卸组件(26)包括固定板(261)、弹簧(262)、推板(263)、固定杆(264)、固定座(265)、卡槽(266)、连接轴(267)和卡块(268)，所述固定板(261)与移动块(24)外侧固定连接，所述固定板(261)侧面与两个对称的弹簧(262)一端固定连接，所述移动块(24)外侧套设推板(263)，所述弹簧(262)位于固定板(261)和推板(263)之间，所述推板(263)利用矩形通孔与移动块(24)外侧滑动连接，所述推板(263)侧面与四个对称的固定杆(264)固定连接，所述移动块(24)一端与固定座(265)固定连接，所述固定座(265)顶部开设卡槽(266)，所述卡槽(266)为t型槽，所述下夹具(27)一端与连接轴(267)转动连接，所述下夹具(27)另一端与卡块(268)固定连接，所述卡块(268)与卡槽(266)活动插接，所述卡块(268)侧面开设四个对应的固定孔，所述固定座(265)侧面开设四个孔洞，所述固定杆(264)穿过孔洞与固定孔活动插接，所述固定杆(264)一端延伸至下夹具(27)的两侧。

5.根据权利要求1所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述上夹持组件(3)包括上夹具(31)和防滑垫(32)，所述上夹具(31)的数量为两个，所述上夹具(31)内壁与防滑垫(32)粘接固定，所述上夹持组件(3)除了上夹具(31)其余机构与下夹持组件(2)均相同。

6.根据权利要求1所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述攀爬组件(4)包括攀爬电机(41)、驱动齿轮(42)、从动齿轮(43)、方杆(44)、升降柱(45)、方槽(46)和配合槽(47)，所述攀爬电机(41)一端与外壳(1)侧面固定连接，所述攀爬电机(41)的输出端与驱动齿轮(42)侧面固定连接，所述外壳(1)内壁通过转轴与从动齿轮(43)侧面转动连接，所述驱动齿轮(42)与从动齿轮(43)啮合连接，且相互对称设置，所述外壳(1)内壁与两个对称的方杆(44)固定连接，所述方杆(44)外侧设置升降柱(45)，所述升降柱(45)内壁开设方槽(46)，所述升降柱(45)通过方槽(46)与方杆(44)外侧滑动连接，所述升降柱(45)外侧开设若干配合槽(47)，所述配合槽(47)呈线性阵列均匀分布，所述升降柱(45)的数量为两个，所述升降柱(45)分别与驱动齿轮(42)和从动齿轮(43)啮合连接，所述升降柱(45)顶部延伸至外壳(1)上方与上夹持组件(3)连接。

7.根据权利要求1所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述驱动组件(5)包括电推杆(51)、固定架(52)、转动轴(53)、驱动电机(54)、驱动轮(55)和限位杆(56)，所述电推杆(51)一端与外壳(1)侧面固定连接，所述电推杆(51)的输出端与固定架(52)固定连接，所述固定架(52)的形状为“匚”型，所述固定架(52)与转动轴(53)一端转动连接，所述固定架(52)底面与驱动电机(54)固定连接，所述转动轴(53)外侧与两个对称的驱动轮(55)固定连接，所述固定架(52)侧面与两个限位杆(56)一端固定连接，限位杆(56)与外壳(1)滑动连接，所述限位杆(56)穿过外壳(1)与圆形挡板固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种森林病虫害防治用巡检机器人，其特征在于：所述摄像组件(6)包括电动伸缩杆一(61)、电动伸缩杆二(62)和摄像机(63)，所述电动伸缩杆一(61)底面与上夹持组件(3)铰接，所述电动伸缩杆一(61)顶部与电动伸缩杆二(62)外侧铰接，所述电动伸缩杆二(62)的输出端与摄像机(63)固定连接。

技术总结
本发明公开了一种森林病虫害防治用巡检机器人，包括外壳，外壳下方设置下夹持组件，下夹持组件包括双向螺纹杆，双向螺纹杆外侧设置移动块，移动块一端设置用于夹持的下夹具，外壳顶部设置上夹持组件，外壳内部设置攀爬组件，攀爬组件包括驱动齿轮，驱动齿轮一侧设置升降柱，外壳内部设置驱动组件，外壳顶部设置摄像组件。本发明通过上夹持组件和下夹持组件配合攀爬组件和驱动组件可避开枝干的阻挡进行攀爬，增强巡检机器人的适用性，通过拆卸组件可以对上夹具和下夹具进行更换，以便适用对半径尺寸相差较大的林木，扩大巡检机器人的使用范围，摄像组件和驱动组件可以调节摄像机的拍摄高度以及拍摄范围，避免存在巡检死角。

技术研发人员：张兆霞,郭广哲
受保护的技术使用者：泰安市泰山森林病虫害防治检疫站
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22