[实用新型]一种速生林修枝护茬机器人

说明书

技术领域

本实用新型属于林业机械领域，涉及一种速生林修枝护茬机器人，用于对速生林的修枝维护。

技术背景

速生林是轮伐周期短的人工林，在工业造纸领域需求较大，由于其速生优势，材质好，造林成活率高等优良特性，因而有很好的经济价值。我国速生林种植面积不断扩大，但速生林的管理方式落后，特别是速生林的修枝问题。合理的修枝可以促进树木的生长，提高树木的通直度、圆度、抗弯强度及木材的韧性，改善林木的生长环境和林木防火条件，增强上部光合作用。目前，我国很多地区存在修枝方法不当甚至不修枝等现象，其主要原因是的林区剪枝机器相对比较落后，存在安全性差、劳动强度大、修枝效率低下、修枝质量差、修枝高度达不到要求等问题。

目前，速生林常用修枝机械有手持式、车载式等多种形式。手持式修枝机分为无动力和有动力两种，手持式无动力修枝工具有手锯、砍刀等，能方便快捷地修剪细小枝条，并且造价低廉，使用简单，但是其修枝高度只有4-6米左右，存在修剪高度不够的问题；手持式有动力修枝工具以小型汽油机为动力，通过软轴传动带动锯链或圆锯片工作，其结构简单，工作效率高，但此类修剪机均存在操纵杆重，锯切振动幅度较大，汽油机噪声大，不能满足对工作舒适性的要求。车载式修枝机是一种劳动强度小、工作效率高、安全可靠和作业条件好的园林机械，但是主要应用于对城市行道树的修枝工作，在一些道路不好或林木比较密集的地方，车载式修枝机无法展开，因而不适合用于林区的林业生产。

针对速生林修枝机械存在的安全性差、劳动强度大、修枝高度达不到要求，国内自动修枝机械尚处空白等问题，发明一种可操作性良好、自动化程度高、成本较低、安全性良好的速生林修枝维护机器人，以完成速生林修枝维护工作，对于速生林修枝机械的发展有推动作用。

经过现有技术文献的检索发现，尚无一种速生林修枝维护机器人的相关报道。

发明内容

本实用新型是为了解决速生林修枝问题而发明的一种速生林修枝护茬机器人，实现速生林的修枝维护工作。

本实用新型涉及的一种速生林修枝维护机器人采用的技术方案：包括配重箱、攀爬机构、姿态调整机构、回转机构、末端执行器和控制部分。所述的配重箱固定在配重箱支架上，通过自身重力将机器压紧在树干上；所述的攀爬机构为机器的爬升和下降提供驱动力；所述的姿态调整机构通过铰链与攀爬机构的支撑杆相连，依靠调平推杆的收缩调整回转机构与树干的角度，保证回转机构与树干垂直；所述的回转机构通过连接竖杆固定在攀爬机构的上部，可实现绕树干的整周运动；所述的末端执行器固定在回转机构上，完成修枝和杀菌操作；所述的控制部分是由攀爬控制部分、姿态调整控制部分和修枝锯控制部分组成。

所述的配重箱固定在配重箱支架上，用于放置药箱和蓄电池，药箱用于存储药液，蓄电池为机器提供电源；所述的配重箱支架通过连杆与攀爬机构的机械支架固连在一起。

所述的攀爬机构包括机械支架、驱动轴、驱动轮、带座轴承、驱动电机、电机座、驱动链轮、支撑轴和支撑轮。所述的机械支架是攀爬机构的支撑骨架，包括支撑杆、竖杆、横杆和连接杆，所述的支撑杆、竖杆和横杆固连在一起，用于支撑攀爬机构，每侧支撑杆由左、右支撑杆通过支撑杆销轴连接，可实现机器的打开与闭合；所述的驱动轴通过带座轴承固定在两侧的左支撑杆上；所述的驱动轮固定在驱动轴上；所述的驱动电机通过电机座固定在两侧的左支撑杆上；所述的驱动链轮包括主动齿轮、从动齿轮和驱动链条，主动齿轮和从动齿轮通过驱动链条连接在一起，主动齿轮固定在驱动电机上，从动齿轮固定在驱动轴上，可实现驱动电机转动带动驱动轴转动，从而带动驱动轮转动；所述的支撑轴通过带座轴承固定在两侧的右支撑杆上；所述的支撑轮固定在支撑轴上。

所述的姿态调整机构包括框架、调平推杆支架、调平推杆、连接竖杆和六轴传感器。所述的框架分为左框架和左框架，左框架和左框架通过框架销轴连接，右框架通过攀爬机构的连接杆与攀爬机构的支撑杆铰连接，实现绕连接杆的旋转运动；所述的调平推杆一端通过调平推杆支架固连在攀爬机构的横杆上，另一端通过调平推杆支架固连在框架上，调平推杆的伸缩可带动框架绕连接杆旋转运动；所述的连接竖杆焊接在框架内侧边沿的穿孔上，用于支撑回转机构；所述的六轴传感器安装在圆盘轨道上。