[发明专利]一种履带式自动攀爬树木修枝方法

权利要求书

1.一种履带式自动攀爬树木修枝方法，其步骤在于：

（一）准备阶段；

S1：用户将伸展支撑机构中的插销拔出解除对固定架与活动架之间的约束，活动架切换至打开状态，由缺口处使固定架套接于树木主干上，再将活动架复位至闭合状态；

伸展支撑部件设置成可方形结构，攀爬部件活动设置于伸展支撑部件内并且两两对称布置，修剪部件活动设置于伸展支撑部件上端面上，伸展支撑部件可套接于树木主干上并且逐渐展开驱动攀爬部件与树木主干紧紧抵触，攀爬部件可沿着树木主干竖直向上做攀爬运动并且带动伸展支撑部件与修剪部件同步向上运动，修剪部件包括环绕驱动机构、平移驱动机构以及切割机构，环绕驱动机构可带动平移驱动机构、切割机构绕着树木主干的圆周方向进行转动，平移驱动机构可带动切割机构沿着树木主干的径向进行平移运动，环绕驱动机构与平移驱动机构相互配合使切割机构与需要修剪的枝丫相对齐，切割机构用于对枝丫进行切断修剪处理；

所述的伸展支撑部件包括一边设置有缺口的方形固定架、与缺口相适配的活动架，活动架的一端与固定架其中一个开放端铰接连接并且铰接连接处形成了轴向竖直布置的铰接轴，活动架的另一端与固定架另一个开放端通过插销销孔可拆卸连接配合且插销的的轴向竖直布置，活动架设置成可相互切换的打开状态与闭合状态，闭合状态下的活动架对缺口进行封堵并且与固定架构成了完整的方形闭合结构，打开状态下的活动架绕着铰接轴向外转动并且解除对缺口的封堵，所述固定架的上端面固定设置有与其适配的盖板一、活动架的上端面 上固定设置与其适配的盖板二，盖板一与固定架之间、盖板二与活动架之前均形成了夹层处一，夹层处一设置有四个并且与方形闭合结构的四条边一一对应，夹层处一朝向方形闭合结构的内部贯穿，所述的夹层处一内转动设置有丝杆且丝杆的轴向平行于方形闭合结构的对应边长，丝杆上套设有滑块一与滑块二且初始状态下两者分别位于丝杆的端部位置上，滑块一与滑块二在夹层处一内可沿着丝杆的轴向进行滑动，滑块一、滑块二与攀爬部件之间均设置有用于连接两者的支撑杆，支撑杆一端与滑块一/滑块二铰接连接并且该铰接处形成的铰接轴的轴向竖直布置，支撑杆的另一端与攀爬部件铰接连接并且该铰接处形成的铰接轴的轴向竖直布置，支撑杆与攀爬部件构成的两个铰接轴上同轴固定套设有相互啮合的同步齿轮；

伸展支撑部件在工作过程中，用户将插销拔出解除对固定架与活动架之间的约束，活动架绕着铰接轴向外转动解除对缺口的封堵，活动架切换至打开状态，由缺口处使固定架套接于树木主干上，再将活动架复位至闭合状态，插上插销；

S2：用户远离树木主干并且远程控制启动伸展驱动电机一与伸展驱动电机二，伸展驱动电机一将带动第二丝杆与第四丝杆同步转动，伸展驱动电机二将第一丝杆与第三丝杆同步转动，滑块一与滑块二将相互靠近滑动并且使支撑杆展开，直至攀爬部件与树木主干紧紧抵触；

所述丝杆由等长的正向螺纹段与反向螺纹段构成，滑块一与丝杆的正向螺纹段构成螺纹连接配合，滑块二与丝杆的反向螺纹段构成螺纹连接配合；

（二）攀爬阶段；

S3：启动升降电机，主动滚筒、从动滚筒以及过渡滚筒相互配合使攀爬履带进行连续运转，履带在摩擦力的作用下沿着树木主干向上攀爬，攀爬部件将带动修剪部件同步向上运动；

所述的攀爬部件包括设置于方形闭合结构内侧的安装架，安装架两两对称布置，支撑杆与安装架铰接连接，安装架上转动设置有轴向平行于对应的方形闭合结构边长方向的滚筒，滚筒设置有多个并且沿竖直方向等间距布置，位于顶端的滚筒为主动滚筒、位于底端的滚筒为从动滚筒、位于主动滚筒与从动滚筒之间的为过渡滚筒，主动滚筒与从动滚筒之间设置有用于绕接两者并且构成闭合回路的攀爬履带且攀爬履带上设置有防滑纹；

所述的攀爬部件还包括固定设置于安装架上的升降电机、转动设置于安装架上的动力传递轴一，升降电机的启停可由远程遥控进行控制，升降电机与动力传递轴一均位于攀爬履带的后方并且升降电机的轴向垂直于主动滚筒的轴向、动力传递轴一的轴向平行于主动滚筒的轴向，升降电机输出轴与动力传递轴一的中部位置之间设置有用于连接两者的涡轮蜗杆传动组件，涡轮蜗杆传动组件可将升降电机输出轴上的动力传递至动力传递轴一上并且带动动力传递轴一进行转动，动力传递轴一的端部位置与主动滚筒的转轴的端部之间设置有连接两者的带传动组件五，带传动组件五可将动力传递轴一上的动力传递至主动滚筒上并且带动主动滚筒进行转动；

攀爬部件在工作过程中，伸展支撑部件将驱动攀爬部件中的攀爬履带紧紧抵触，而后，用户远离树木主干并且由遥控器远程控制启动升降电机，带传动组件五将升降电机的动力传递至主动滚筒上并且带动主动滚筒进行转动，主动滚筒、从动滚筒以及过渡滚筒相互配合使攀爬履带进行连续运转，履带在摩擦力的作用下沿着树木主干向上攀爬，并且带动伸展支撑部件与修剪部件同步向上运动；

（三）修枝阶段；

S4：启动环绕电机，活动架将带动平移驱动机构与切割机构同步围绕着树木主干进行缓慢运动，直至电锯运动至含有树枝的一侧；

所述的切割机构设置于闭合方形结构的上方，切割机构包括立板且立板所在平面始终与树木主干所在圆周的切线方向平行，立板上设置有主电机以及由主电机进行驱动的电锯且电机竖直向上布置；

所述的环绕驱动机构包括固定设置于固定架与活动架上端面上且轴向竖直布置的支柱，支柱的顶端固定设置有环形的底板且底板的中心线与方形闭合结构的中心线重合，底板的上方同轴设置有环形的顶板且顶板的内圆面直径与底板内圆面的直径相等、顶板的外圆面直降小于底板的外圆面直径，顶板内圆面处设置有向下延展的环形凸台并且环形凸台与底板通过螺栓固定连接，环形凸台的外部同轴套设有齿圈且齿圈与底板固定连接，齿圈与环形凸台之间间隔布置并且两者之间形成了环形的卡槽，顶板的外侧活动设置有活动架且活动架卡接于卡槽内并且可沿着顶板所在圆周方向进行滑动，所述的平移驱动机构设置于活动架上并且可随着活动架进行同步运动；

所述的底板、顶板、环形凸台以及齿圈均由固定的四分之三弧形固定段与活动的四分之一弧形活动段拼接构成，并且四分之三弧形固定段与固定架上下对齐、四分之一弧形活动段与活动架上下对齐，四分之三弧形固定段与活动的四分之一弧形活动段可随着方形闭合结构的开合同步开合；

所述的环绕驱动机构还包括固定设置于活动架内部的环绕电机、转动设置于活动架内部的动力传递轴二，环绕电机的输出轴轴向沿齿圈的径向布置，动力传递轴二的轴向平行于齿圈的轴向，环绕电机输出轴与动力传递轴二驱动端之间设置有用于连接两者的齿轮组合二，齿轮组合二可将环绕电机上的动力传递至动力传递轴二上并且带动动力传递轴二进行转动，动力传递轴二的输出轴上同轴固定套设有与齿圈相啮合的动力输出齿轮；

环绕驱动机构在工作过程中，用户远离树木主干并且远程控制启动环绕电机，齿轮组合二将环绕电机上的动力传递至动力传递轴二上并且带动动力传递轴二进行转动，动力传递轴二将带动动力输出齿轮进行同步转动，动力输出齿轮将绕着齿圈做环绕运动并且带动活动架同步运动，活动架将带动平移驱动机构与切割机构同步围绕着树木主干进行缓慢运动，直至电锯运动至含有树枝的一侧；

S5：启动平移电机，导杆将沿着导套向外运动，使连杆一与连杆二朝向树木树干倾斜偏移，使电锯与树枝进行“对刀”；

所述的平移驱动机构设置于活动架与立板之间，平移驱动机构包括并列布置的连杆一与连杆二且连杆一与连杆二在初始状态下的长度方向均竖直布置，连杆一与连杆二构成连杆组，连杆组设置有两个并且分别位于活动架与立板的一侧，连杆一与连杆二的下端均与活动架的侧面转动连接配合并且该转动连接处构成的转动轴的轴向与齿圈所在圆周的切线方向相平行，连杆一与连杆二的上端均与立板的侧面转动连接配合并且该转动连接处构成的转动轴的轴向与齿圈所在圆周的切线方向相平行，连杆一或者连杆二上开设有左右贯穿的平口槽且平口槽靠近连杆一或者连杆二的下端布置，平移驱动机构还包括活动设置于活动架内部的T型杆件与固定设置于活动架内的导套且导套的轴向沿齿圈的径向布置，T型杆件包括与导套同轴布置的导杆以及与导套相垂直的顶杆，顶杆的端部同轴固定设置有插接于平口槽内的滑柱，滑柱与平口槽相适配并且可在平口槽内滑动，导套套接于导杆的外部并且与其构成螺纹连接配合，所述的平移驱动机构还包括固定设置于活动架内部的平移电机，平移电机的输出轴上同轴固定套设有主动齿轮、导套上同轴固定套设有从动齿轮且从动齿轮与主动齿轮相啮合；

平移驱动机构在工作过程中，启动平移电机，导杆将沿着导套向外运动，使连杆一与连杆二朝向树木树干倾斜偏移，使电锯与树枝进行“对刀”；

S6：启动主电机带动电锯运转，同时，再次启动环绕电机，使运转的电锯绕着树木主干进行缓慢转动，对树枝完成切割修剪。