[发明专利]一种速生人工林智能爬树装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种速生人工林智能爬树装置及其控制方法，所述的速生人工林智能爬树装置包括可开合的环形框架、夹紧单元、驱动单元、电源和控制器；环形框架为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；夹紧单元设有四组，两两对向布置在环形框架的上方；驱动单元设有四组，与夹紧单元位置对应设置于环形框架的下方；电源为锂电池；锂电池分别与夹紧单元和驱动单元连接，为夹紧单元和驱动单元供电；控制器安装于环形框架上；夹紧单元和驱动单元分别与控制器连接。本发明的夹紧单元两两对向设置，环形框架不会受到弯矩而变形，延长装置使用寿命；同时夹紧可靠，即使是截面呈椭圆形的树干也能适应，适用范围广。

技术领域

本发明属于林业机械技术领域，涉及一种速生人工林智能爬树装置及其控制方法。

背景技术

速生人工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，因而具有很好的经济价值。对速生人工林进行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。

我国速生人工林种植面积不断扩大，但速生人工林的修枝方式落后，很多地区仍旧通过人工手持工具进行修枝，劳动量大、修枝效率低，且速生人工林普遍树径较小、人工攀爬修剪较高的树枝时具有危险性。近年来，国内不少高校、科研院所以及生产企业设计开发了不少爬树机器人，大体可分为垂直爬升和螺旋爬升两种类型。攀爬的形式尽管多种多样，本质上都是在利用摩擦力来抵抗向下的重力，垂直爬升型装置，需要抵抗的100%的重力，而且圆周方向无法兼顾；螺旋爬升型可以减少一定的驱动力，本申请人在专利号为201911143218.1也公开了一种林木高空智能修枝装置及其使用方法，该装置包括基架、环抱臂、驱动单元及修剪单元；环抱臂铰接在基架上，并设有被动轮；驱动单元包括设置在基架上的可充电电池、主动轮及控制器；修剪单元包括底座、升降台、滑道底板、滑动座、切割电机、倾角调节电缸；升降台的底部连接底座，顶部连接滑道底板；滑动座套接在滑道底板上；倾角调节电缸底部及顶部均分别于与基架和底座铰接；在滑动座下还设有可带动滑动座移动的螺杆及相应的电机齿轮机构；控制器还设有可连接手持遥控器的无线通信模块；摄像头可与操作者的手机无线连接。该装置为螺旋爬升型，虽然可以通过驱动单元使其自由在树干上攀爬，但由于为单边驱动形式，受力集中于一边，装置负载不平衡，加速装置的磨损老化，使用寿命较短。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种受力均衡，可延长使用寿命的速生人工林智能爬树装置及其控制方法。

本发明的技术方案如下：

一种速生人工林智能爬树装置，包括可开合的环形框架、夹紧单元、驱动单元、电源和控制器；

所述的环形框架为成对的半框铰接而成，半框的开合端通过销孔和适配的保险销活动连接；

所述的夹紧单元设有四组，两两对向布置在环形框架的上方；

所述的驱动单元设有四组，与夹紧单元位置对应设置于环形框架的下方；

所述的电源为锂电池；所述的锂电池分别与夹紧单元和驱动单元连接，为夹紧单元和驱动单元供电；

所述的控制器安装于环形框架上；所述的夹紧单元和驱动单元分别与控制器连接。