一种可自动沿道路移动修剪草坪装置的制作方法

本发明涉及自动化园林领域，特别是一种可自动沿道路移动修剪草坪装置。

背景技术：

对于园林修剪草坪来说，最大的问题在于人工处理的不稳定因素和人工成本的增加，极大的增加了园林修剪草坪的成本，还带来了工作量大、修剪装备操作危险等问题，极大的增加了人力资源的浪费和修剪人员的危险性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种可自动沿道路移动修剪草坪装置。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种可自动沿道路移动修剪草坪装置，包括底盘，所述底盘左右两侧前方分别设有两个主动轮机构，所述位于底盘左右两侧后方分别设有两个从动轮机构，所述底盘上方由前向后分别设有的传感器导航装置、动力机构、机械臂整体机构、供电机构，所述机械臂整体机构由位于底盘上方的机械臂底座机构、位于机械臂底座机构上方的机械臂主臂机构、位于机械臂主臂机构前方的机械臂辅臂机构和位于机械臂辅臂机构前方的机械臂下进臂机构共同构成，所述机械臂底座机构由位于底盘上方固定连接的机械臂保护壳、开在机械臂保护壳上表面中心处的机械臂主轴圆形口、位于机械臂主轴圆形口内与机械臂主轴圆形口固定连接的机械臂主轴轴承、位于机械臂保护壳内部与底盘固定连接的机械臂主步进电机、位于机械臂主步进电机上方中心处与机械臂主步进电机活动端固定连接的光栅盘和位于机械臂主步进电机上表面侧方与光栅盘位置相对应的光栅机构共同构成，所述机械臂主臂机构由位于机械臂主步进电机上方与机械臂主步进电机固定连接且插装在机械臂主轴轴承内部的机械臂主轴、位于机械臂主轴外侧与机械臂保护壳固定连接且与机械臂主轴轴承固定连接的机械臂主臂、位于机械臂主臂上方与机械臂主轴固定连接的机械臂主臂活动端、位于机械臂主臂活动端侧表面上方固定连接的直线电机主臂轴承、插装在直线电机主臂轴承内部的直线电机主臂轴、位于机械臂主臂活动端侧表面下方固定连接的机械臂辅臂轴承和插装在机械臂辅臂轴承内部的机械臂辅臂轴共同构成，所述机械臂辅臂机构由位于机械臂主臂活动端前方与机械臂辅臂轴连接的机械臂辅臂、位于机械臂辅臂前端侧表面上方固定连接的直线电机辅臂轴承、插装在直线电机辅臂轴承内部的直线电机辅臂轴、一端与直线电机辅臂轴连接且另一端与直线电机主臂轴连接的直线电机和位于机械臂辅臂侧表面与机械臂辅臂固定连接的步进电机共同构成，所述机械臂下进臂机构由位于机械臂辅臂前方与步进电机活动端固定连接的下进臂固定箱、位于下进臂固定箱内部与下进臂固定箱左右两侧表面固定连接的两个下进臂电机、位于下进臂电机内侧与下进臂电机活动端固定连接的下进臂齿轮、位于下进臂固定箱内部前端与下进臂固定箱固定连接的下进臂固定滑轨、位于下进臂固定箱内部一侧与下进臂固定滑轨活动连接的下进臂、位于下进臂另一侧与下进臂固定连接且与下进臂齿轮的相咬合的齿轮槽导轨、位于下进臂下方与下进臂活动连接的修剪机电机箱、位于修剪机电机箱内部底端中心处与修剪机电机箱固定连接且旋转端向下的修剪机正转空心电机、位于修剪机正转空心电机上方与修剪机正转空心电机固定连接且旋转端插装在修剪机正转空心电机旋转端内的修剪机反转电机、位于修剪机电机箱下方与修剪机正转空心电机旋转端固定连接的修剪机正转刀片、位于修剪机正转刀片下方与修剪机反转电机旋转端固定连接的修剪机反转刀片和位于修剪机电机箱外侧表面上方与修剪机电机箱固定连接的颜色传感器共同构成，所述供电机构上方设有控制器，所述控制器的信号接收端与颜色传感器、传感器导航装置和光栅机构电性连接，所述控制器的电源输送端与动力机构、机械臂主步进电机、直线电机、步进电机、下进臂电机、光栅机构、修剪机反转电机和修剪机正转空心电机电性连接。

所述主动轮机构由位于底盘左右两侧前方的支撑架固定连接的主动轴轴承、插装在主动轴轴承内部的主动轴、位于主动轴内侧固定连接的大链条齿轮和位于主动轴外侧固定连接的主动轮共同构成。

所述从动轮机构由位于底盘左右两侧后方的支撑架固定连接的从动轴轴承、插装在从动轴轴承内部的从动轴和位于从动轴外侧固定连接的从动轮共同构成。

所述动力机构由固定连接在底盘上方的动力箱、位于底盘上固定连接且位于动力箱内部左右两侧的两个变速电机、固定连接在变速电机上的小链条齿轮和一端连接在小链条齿轮上且另一端连接大链条齿轮上的传动链条共同构成，所述变速电机与控制器的电源输出端电性连接。

所述供电机构由位于底盘上方的电池盒、位于电池盒内部的锂电池和位于电池盒上表面的充电接口共同构成，所述充电接口与锂电池电性连接，所述锂电池与控制器的电源接入端电性连接。

所述底盘上设有与传感器导航装置相对应的两个圆形槽，所述传感器导航装置由位于底盘上方固定连接的传感器导航集成盒、位于传感器导航集成盒下方与圆形槽固定连接的两个磁力传感器和位于传感器导航集成盒上方固定连接的人体红外探测器共同构成，所述磁力传感器、人体红外探测器与控制器电性连接。

所述光栅机构由位于机械臂主步进电机上表面侧方固定连接的c形光栅块、位于光栅盘上方与c形光栅块固定连接的激光接收器和位于光栅盘下方与c形光栅块固定连接且与激光接收器位置相对应的激光发射器共同构成，所述激光接收器、激光发射器与控制器电性连接。

所述底盘下方沿中心线方向设有埋藏在地面下的金属导轨。

所述主动轮和从动轮上套有橡胶履带。

所述光栅盘由黑色轻质塑料构成。

利用本发明的技术方案制作的可自动沿道路移动修剪草坪装置，可有效的减少人员修剪草坪的危险性，又能增加人员的工作量，对人力资源匮乏的今天有着现实深远意义。

附图说明

图1是本发明所述一种可自动沿道路移动修剪草坪装置的结构示意图；

图2是本发明所述主动轮机构的结构图；

图3是本发明所述从动轮机构的结构图；

图4是本发明所述动力机构的结构图；

图5是本发明所述传感器导航装置的结构图；

图6是本发明所述光栅机构的结构图；

图中，1、底盘；2、机械臂保护壳；3、电池盒；4、圆形槽；5、金属导轨；6、抗磨皮质履带；7、中央控制盒；8、机械臂主步进电机；9、机械臂主轴圆形口；10、机械臂主轴轴承；11、机械臂主轴；12、光栅盘；13、机械臂主臂；14、机械臂主臂活动端；15、机械臂主轴销；16、机械臂辅臂轴承；17、机械臂辅臂；18、直线电机辅臂轴承；19、直线电机；20、步进电机；21、下进臂轴承；22、直线电机主臂轴承；23、下进臂固定箱；24、下进臂电机；25、下进臂齿轮；26、下进臂固定滑轨；27、下进臂；28、下进臂啮合齿；29、修剪机电机箱；30、颜色传感器；31、修剪机正转空心电机；32、修剪机反转电机；33、修剪机正转刀片；34、修剪机反转刀片；35、主动轴轴承；36、主动轴；37、大链条齿轮；38、主动轮；39、从动轴轴承；40、从动轴；41、从动轮；42、动力箱；43、变速电机；44、小链条齿轮；45、传动链条；46、传感器导航集成盒；47、磁力传感器；48、人体红外探测器；49、c形光栅块；50、激光接收器；51、激光发射器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6，一种可自动沿道路移动修剪草坪装置，包括底盘1，所述底盘1左右两侧分别设有主动轮机构、从动轮机构，底盘1上方分别设有传感器导航装置、动力机构、机械臂保护机构、机械臂保护壳2、电池盒3，所述底盘1下方设有金属导轨5，所述机械臂保护机构由位于机械臂保护壳2侧方固定连接的电池盒3、位于电池盒上方与机械臂保护壳2固定连接的中央控制盒7、位于机械臂保护壳2内且旋转端朝上固定连接在底盘上的机械臂主步进电机8、开在机械臂保护壳2上方中心处的机械臂主轴圆形口9、固定连接在机械臂主轴圆形口9内部的机械臂主轴轴承10、位于机械臂主步进电机8上方固定连接的光栅机构、位于机械臂主步进电机8的上方且插装在机械臂主轴轴承10内部的机械臂主轴11、位于光栅机构内部与机械臂主轴11侧表面固定连接的光栅盘12共同构成，所述机械臂保护机构上方设有机械臂主臂机构，所述机械臂主臂机构由位于机械臂主轴外侧与机械臂保护壳2上方固定连接的机械臂主臂13、位于机械臂主臂13上方连接的机械臂主臂活动端14共同构成，所述机械臂主臂机构上方设有机械臂辅臂机构，所述机械臂辅臂机构由插装在机械臂主轴11内与机械臂主臂活动端14侧边固定连接的机械臂主轴销15、位于机械臂主臂活动端14侧方连接的机械臂辅臂轴承16、一端连接在机械臂辅臂轴承16上的机械臂辅臂17、位于机械臂辅臂17两侧连接的直线电机辅臂轴承18、位于机械臂主臂活动端14两侧连接的直线电机主臂轴承22、位于机械臂辅臂17上方固定端与直线电机主臂轴承22连接且活动端与直线电机辅臂轴承18连接的直线电机19共同构成，位于机械臂辅臂机构前方设有机械臂下进臂机构，所述机械臂下进臂机构由位于机械臂辅臂17两侧固定连接的两个步进电机20、位于步进电机20活动端固定连接的下进臂轴承21、固定连接在两个下进臂轴承21外部的下进臂固定箱23、位于下进臂固定箱23左右两侧下方分别固定连接的两个下进臂电机24、分别连接在下进臂电机24活动轴的两个下进臂齿轮25、位于下进臂固定箱23内侧与两个下进臂齿轮25分别固定连接的两个下进臂固定滑轨26、两个位于下进臂固定滑轨26滑道侧活动连接的下进臂27、位于下进臂27侧方且与下进臂齿轮25相咬合的下进臂啮合齿28、活动连接在两个下进臂27下方的修剪机电机箱29、固定连接在修剪机电机箱29两侧的颜色传感器30、固定连接在修剪机电机箱29内部且活动端朝下的修剪机正转空心电机31、固定连接在修剪机正转空心电机31上方且位于修剪机电机箱29内部的活动端朝下的修剪机反转电机32、固定连接在修剪机正转空心电机31活动端下方的修剪机正转刀片33、固定连接在修剪机反转电机32活动端下方的修剪机反转刀片34共同构成，所述中央控制盒分别与颜色传感器、直线电机、步进电机、电池盒、修剪机正转空心电机、修剪机反转电机、动力机构、传感器导航装置和光栅机构电性连接；所述主动轮机构由位于底盘1左右两侧前方的支撑架固定连接的主动轴轴承35、插装在主动轴轴承35内部的主动轴36、位于主动轴36内侧固定连接的大链条齿轮37、位于主动轴36外侧固定连接的主动轮38共同构成的；所述从动轮机构由位于底盘1左右两侧后方的支撑架固定连接的从动轴轴承39、插装在从动轴轴承39内部的从动轴40、位于从动轴40外侧固定连接的从动轮41共同构成的；所述动力机构由固定连接在底盘1上方的动力箱42、位于底盘1上固定连接且位于动力箱42内部的变速电机43、固定连接在变速电机43上的小链条齿轮44、一端连接在小链条齿轮44上且另一端连接大链条齿轮上的传动链条45共同构成的，所述变速电机与中央控制盒电性连接；所述传感器导航装置由位于连接在底盘1上方的传感器导航集成盒46、固定连接在传感器导航集成盒46下方对应两个圆形槽4的两个磁力传感器47、固定连接在传感器导航集成盒46上方的人体红外探测器48，所述底盘上开有位于传感器导航装置下方的两个圆形槽4共同构成的，所述磁力传感器、人体红外传感器分别与中央控制盒电性连接；所述光栅机构由位于机械臂主步进电机8上方的c形光栅块49、位于光栅盘12上方的激光接收器50、位于光栅盘12下方的激光发射器51共同构成的，所述机械臂主步进电机、激光接收器、激光发射器分别与中央控制盒电性连接；所述电池盒3由内部固定连接锂电池、锂电池充电模块、电量监测模块、市电接口共同构成的，所述锂电池分别与充电模块、电量监测模块电性连接，所述充电模块与市电接口电性连接，所述锂电池与中央控制盒电性连接；所述中央控制盒7内部设有控制器、通讯协议转换器、gps、无线遥控接收器、无线信号发射器共同构成的，所述控制器的信号输入端分别与通讯协议转换器、人体红外探测器、磁力传感器、激光接收器和颜色传感器电性连接，所述控制器的信号输出端分别与机械臂主步进电机、直线电机、步进电机、变速电机和激光发射器电性连接，所述控制器的电源输出端分别与机械臂主步进电机、直线电机、步进电机、变速电机、激光发射器、修剪机正转空心电机和修剪机反转电机电性连接，所述控制器电源输入端与电池盒电性连接；，所述控制器系统为linux；所述光栅盘的材料为黑色轻质塑料。

本实施方案的特点为，包括底盘，其特征在于，底盘左右两侧分别设有主动轮机构、从动轮机构，底盘上方分别设有传感器导航装置、动力机构、机械臂保护机构、机械臂保护壳、电池盒，底盘下方设有金属导轨，机械臂保护机构由位于机械臂保护壳侧方固定连接的电池盒、位于电池盒上方与机械臂保护壳固定连接的中央控制盒、位于机械臂保护壳内且旋转端朝上固定连接在底盘上的机械臂主步进电机、开在机械臂保护壳上方中心处的机械臂主轴圆形口、固定连接在机械臂主轴圆形口内部的机械臂主轴轴承、位于机械臂主步进电机上方固定连接的光栅机构、位于机械臂主步进电机的上方且插装在机械臂主轴轴承内部的机械臂主轴、位于光栅机构内部与机械臂主轴侧表面固定连接的光栅盘共同构成，机械臂保护机构上方设有机械臂主臂机构，机械臂主臂机构由位于机械臂主轴外侧与机械臂保护壳上方固定连接的机械臂主臂、位于机械臂主臂上方连接的机械臂主臂活动端共同构成，机械臂主臂机构上方设有机械臂辅臂机构，机械臂辅臂机构由插装在机械臂主轴内与机械臂主臂活动端侧边固定连接的机械臂主轴销、位于机械臂主臂活动端侧方连接的机械臂辅臂轴承、一端连接在机械臂辅臂轴承上的机械臂辅臂、位于机械臂辅臂两侧连接的直线电机辅臂轴承、位于机械臂主臂活动端两侧连接的直线电机主臂轴承、位于机械臂辅臂上方固定端与直线电机主臂轴承连接且活动端与直线电机辅臂轴承连接的直线电机共同构成，位于机械臂辅臂机构前方设有机械臂下进臂机构，机械臂下进臂机构由位于机械臂辅臂两侧固定连接的两个步进电机、位于步进电机活动端固定连接的下进臂轴承、固定连接在两个下进臂轴承外部的下进臂固定箱、位于下进臂固定箱左右两侧下方分别固定连接的两个下进臂电机、分别连接在下进臂电机活动轴的两个下进臂齿轮、位于下进臂固定箱内侧与两个下进臂齿轮分别固定连接的两个下进臂固定滑轨、两个位于下进臂固定滑轨滑道侧活动连接的下进臂、位于下进臂侧方且与下进臂齿轮相咬合的下进臂啮合齿、活动连接在两个下进臂下方的修剪机电机箱、固定连接在修剪机电机箱两侧的颜色传感器、固定连接在修剪机电机箱内部且活动端朝下的修剪机正转空心电机、固定连接在修剪机正转空心电机上方且位于修剪机电机箱内部的活动端朝下的修剪机反转电机、固定连接在修剪机正转空心电机活动端下方的修剪机正转刀片、固定连接在修剪机反转电机活动端下方的修剪机反转刀片共同构成，中央控制盒分别与颜色传感器、直线电机、步进电机、电池盒、修剪机正转空心电机、修剪机反转电机、动力机构、传感器导航装置和光栅机构电性连接。可有效的减少人员修剪草坪的危险性，又能增加人员的工作量，对人力资源匮乏的今天有着现实深远意义。

在本实施方案中，使用计算机编辑好去除草坪的面积和路径，将电池充好电，打开开关，使用计算机下达启动指令，控制器接收到信号，开始沿着轨道利用机械臂修剪道路两边的草坪，并利用人体红外探测器来避开人群，并通过两个履带的不同步来调整行进方向，遇到斜坡利用两个下进臂的不同下进距离调整修剪角度，草坪修剪完成后沿轨道回到存放库。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。