[发明专利]一种林木障碍药带环形喷施装置及方法

权利要求书

1.一种林木障碍药带环形喷施装置，其特征在于：包括移动平台、主控单元、激光扫描雷达、环形喷施机械臂和喷药子系统；其中，激光扫描 雷达固定在移动平台一侧的前部，扫描识别树干的位置和直径；环形喷施机械臂，其安装在移动平台后部与激光扫描雷达同侧位置，并与激光扫描雷达处于同一水平方向上；环形喷施机械臂由旋转部分、升降部分、进给部分、手臂部分和手爪组成；主控单元接收由激光扫描雷达得到的树干位置和直径，在移动平台的行进过程中，控制环形喷施机械臂转过一定角度并环抱树干，对树干进行喷药，所述机械臂的旋转部分包括步进电机、一个大锥齿轮和四个小锥齿轮，实现环形喷施机械臂的转动。

2.根据权利要求1所述的一种林木障碍药带环形喷施装置，所述机械臂的进给部分包括步进电机、丝杠、滑板和导轨，实现环形喷施机械臂的伸缩进给动作。

3.根据权利要求1所述的一种林木障碍药带环形喷施装置，所述机械臂的手臂部分包含2个手臂，每个手臂末端均配有一个手爪，每个手爪包含2个铰链，每个铰链都由舵机控制，实现树干包围动作。

4.根据权利要求1所述的一种林木障碍药带环形喷施装置，所述机械臂的每个手爪都有3个指节，每个指节上都装有喷头。

5.一种应用如权利要求1所述的林木障碍药带环形喷施装置自动喷施障碍药带的方法，其特征在于：

(1)移动平台在树干一侧低速匀速行进的过程中，激光扫描雷达水平扫描林木树干，当激光扫描雷达完成一次扫描后，计算得到树干直径和中心位置；

(2)移动平台低速匀速行进的过程中，环形喷施机械臂的中心线与移动方向呈45°夹角，当环形喷施机械臂的中心线与树干相切时，机械臂执行进给动作，以及手臂和手爪包围树干的操作，使手爪的仿形中心和树干的中心位置的误差控制在一定范围内；

(3)所有喷头开启，喷施障碍药带；同时，环形喷施机械臂按顺时针方向旋转，同时配合伸缩动作，始终保持手爪的仿形中心和树干的中心位置误差在一定范围内；当环形喷施机械臂旋转到与移动方向呈135°夹角时，所有喷头关闭停止喷施，实现在树干上喷施一道环形封闭的障碍药带；

(4)主控单元控制手爪和手臂执行张开动作，同时控制进给部分执行退让动作，脱开树干后，环形喷施机械臂旋转到其中心线与移动方向呈45°的位置。