[发明专利]一种城市高空绿篱多面一体修剪机器人及其修剪方法

说明书

本发明公开了一种城市高空绿篱多面一体修剪机器人及其修剪方法，该机器人包括挡板支撑机构、曲柄摇杆机构、定位轮定位机构、刀具机构；挡板支撑机构包括上、下、左、右四个挡板，相邻挡板之间通过铰链连接；两套曲柄摇杆机构分别位于上档板的左右两侧，用于控制机器人的一级展开/一级收拢、二级展开/二级收拢；定位轮定位机构包括两个定位轮，搭载在下挡板上，通过自适应运动与绿篱台基中间平面接触以定位；刀具机构包括上刀具、下刀具、左刀具，用于修剪绿篱的三个侧面。本发明的修剪机器人可以同时多面修剪，机械化作业，修剪质量好，可有效避免现有修剪装置出现的剪枝参差不齐现象。

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及一种城市高空绿篱多面一体修剪机器人及其修剪方法。

背景技术

城市道路建设过程中，绿篱必不可少且需要定期修剪。传统修剪绿篱主要是人工手持高枝剪完成，机械手自动化程度低，修剪效率低，修剪成本高，修剪质量较差。而且由于高空绿篱位于车流和人流密集区，其附近交通情况复杂，人工修剪难度较大，且具有一定的危险性。因此，迫切需要提高城市绿篱修剪装置的自动化和机械化程度，提高修剪质量和修剪效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种城市高空绿篱多面一体修剪机器人及其修剪方法，自动化和机械化程度高，能在绿篱多面同时修剪作业，修剪效率高；修剪面平整，修剪质量好；机械作业，受外界天气干扰小，且能够大规模修剪。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种城市高空绿篱多面一体修剪机器人，包括挡板支撑机构、曲柄摇杆机构、定位轮定位机构、刀具机构；挡板支撑机构包括上、下、左、右四个挡板，相邻挡板之间通过铰链连接，挡板可以绕轴线转过一定的角度，用于搭载曲柄摇杆机构、定位轮定位机构和刀具机构；两套曲柄摇杆机构分别位于上档板的左右两侧，用于控制机器人的一级展开/一级收拢、二级展开/二级收拢；定位轮定位机构包括两个定位轮，搭载在下挡板上，通过自适应运动与绿篱台基中间平面接触以定位；刀具机构包括上刀具、下刀具、左刀具，用于修剪绿篱的三个侧面。

挡板支撑机构包括左挡板54、上挡板1、右挡板18、下挡板57，如图6所示，左挡板54和上挡板1通过左铰链55连接，右挡板18与上挡板1通过右铰链56连接，下挡板57的右侧面焊接在右挡板18的左侧面。其中左挡板为“L”形，第一电机支架2位于左挡板的竖直侧面上，第二电机支架37的右侧面焊接于左挡板54的竖直侧面，定位轮底座50固定于左挡板54的水平底面。

曲柄摇杆机构有两套，结构相同；其中一级展开曲柄摇杆机构位于上档板的右侧，运动后修剪机器人一级展开或一级收拢；二级展开曲柄摇杆机构位于上档板的左侧，运动后修剪机器人二级展开或二级收拢。修剪机器人一级展开之后才能进行二级展开；反之，修剪机器人二级收拢之后才能进行一级收拢；二级收拢状态与一级展开状态相同。如图8所示为一级收拢/工作状态，此时左挡板54保持竖直状态，上挡板1保持水平状态，右挡板18定位在竖直平面上，下挡板57为水平状态；如图9所示为修剪机器人的一级展开/二级收拢状态，此时左挡板54保持竖直状态，上挡板1和右挡板18定位在同一水平面上，下挡板57为竖直状态；如图10所示为修剪机器人的二级展开/非工作状态，此时左挡板54、上挡板1和右挡板18为竖直状态，下挡板57为水平状态。

曲柄摇杆机构包括电机、曲柄、连杆、中间轴、左摇杆、左侧摇杆、右摇杆、右侧摇杆；电机支架固定连接在挡板上，电机固定在电机支架上；电机通过电机轴、联轴器、轴承与曲柄相连接，曲柄通过轴承、中短轴与连杆的一端相连接，连杆的另一端通过轴承固定在中间轴的中部；中间轴的左端通过轴承与左摇杆的一端相连接，左摇杆的另一端固定在上档板的左外侧；中间轴的中间与左端之间的位置设置有轴承，左侧摇杆的一端通过该轴承与中间轴相连接，左侧摇杆的另一端通过左侧短轴固定在左侧支座上，左侧支座固定在上档板上；中间轴的右端通过轴承与右摇杆的一端相连接，右摇杆的另一端固定在上档板的右外侧；中间轴的中间与右端之间的位置设置有轴承，右侧摇杆的一端通过该轴承与中间轴相连接，右侧摇杆的另一端通过右侧短轴固定在右侧支座上，右侧支座固定在上档板上。