葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法

本发明属于葡萄栽培，特别涉及一种葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法。

背景技术：

1、葡萄的分枝能力强，要将长势较弱的枝条及时减掉，只保留生长健壮的枝条，随后对生长健壮的枝条进行引导，并通过绑结的形式固定在葡萄架上。在葡萄的栽培过程中，在新梢生长期、开花期、浆果生长期，要时刻注意对葡萄枝条的修剪，将长势较弱的分叉枝条进行修剪，保证葡萄枝蔓分布合理，才能提高葡萄产量。

2、对于葡萄种植面积较大的果园，若采用人工修剪枝条，人工劳动强度大，多采用机械设备对葡萄藤蔓进行修剪，如专利号为cn202010843216.x的发明专利，提供了一种高效葡萄树自动选择修剪装置，提高了对葡萄枝条的修剪效率，如专利号为cn202121773598.x的发明专利，提供了一种葡萄剪枝机，能够将过长的枝条进行剪切，剪切速度快，增加剪切时的工作效率。

3、但是，以上提供的两种葡萄修剪装置存在的问题有，由于葡萄地地势不平整，存在高地和低洼的地势，导致修剪装置在葡萄地行走过程中，会朝一侧产生倾斜，导致，当修剪装置的剪切刀朝葡萄藤蔓一侧倾斜时，刀具不仅会剪掉葡萄的分枝，还会剪掉一部分葡萄的主枝，导致该部分的枝条枯死，不能结果，当修剪装置的剪切刀朝葡萄藤蔓相反一侧倾斜时，刀具不会剪掉葡萄的分枝，导致葡萄突出的分叉枝条继续生长；因此，当遇到葡萄地地势不平整时，葡萄修剪装置会产生倾斜，导致对葡萄树的分叉枝条的修剪效率较低。

技术实现思路

1、基于此，本发明提供一种葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法，以解决现有技术中存在的，当遇到葡萄地地势不平整时，葡萄修剪装置会产生倾斜，导致对葡萄树的分叉枝条的修剪效率较低的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种葡萄树自动修剪装置，包括架体、修剪机构、自平衡探测机构及牵引机，所述修剪机构设置在所述架体上，所述自平衡探测机构设置在所述牵引机上，且与所述修剪机构电性连接，所述牵引机与所述架体连接，用于带动所述架体移动；

4、所述自平衡探测机构包括抬升气缸、延伸杆、自平衡模组、红外探测模组及弹性感应探测模组，所述抬升气缸设置在所述牵引机上，且能沿竖直方向上下升降，所述延伸杆的一端端部与所述抬升气缸连接，所述自平衡模组设置在所述延伸杆的另一端端部，所述红外探测模组设置在所述自平衡模组上，用于红外探测架体前方的葡萄地地面平整度，所述弹性感应探测模组设置在所述自平衡模组上，用于弹性感应架体前方的葡萄地地面平整度。

5、优选地，所述红外探测模组包括红外探测器及第一信号传输模块，所述红外探测器用于定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，并生成第一探测信号，所述第一信号传输模块与所述红外探测器电性连接，所述第一信号传输模块用于接收第一探测信号，并传输信号至所述自平衡模块。

6、优选地，所述弹性感应探测模组包括若干折弯弹簧及感应件，所述折弯弹簧的一端竖直设置在所述自平衡模组下底端，所述感应件设置在所述折弯弹簧的另一端端部，所述感应件与所述自平衡模组电性连接，所述感应件用于感应地面平整度，并生成第二探测信号。

7、优选地，所述自平衡模组包括第一检测模组、第二检测模组、汇总判断模块及自平衡信号生成模块，所述第一检测模组用于检测第一探测信号，所述第二检测模组用于检测第二探测信号，所述汇总判断模块与所述第一检测模组及第二检测模组电性连接，所述自平衡信号生成模块与所述汇总判断模块电性连接；

8、所述第一检测模块包括第一拟合模块、第一判断模块及第一信号生成模块，所述第一拟合模块与所述第一信号传输模块电性连接，用于接收所述第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块与所述第一拟合模块电性连接，所述第一判断模块用于判断所述第一拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第一信号生成模块用于接收异常信号，并生成第一自平衡信号；

9、所述第二检测模块包括第二拟合模块、第二判断模块及第二信号生成模块，所述第二拟合模块与所述第二信号传输模块电性连接，用于接收所述第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块与所述第二拟合模块电性连接，所述第二判断模块用于判断所述第二拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第二信号生成模块用于接收异常信号，并生成第二自平衡信号。

10、优选地，所述修剪机构包括驱动机构、横向滑动机构、刀具机构及横向推动机构，所述驱动机构固定设置在所述架体上，所述横向滑动机构设置在所述架体上，且与所述驱动机构连接，所述刀具机构竖直设置，所述刀具机构的一端与所述横向滑动机构可转动连接，所述横向推动机构设置在所述架体上，所述横向推动机构与所述刀具机构的另一端可转动连接。

11、优选地，所述驱动机构包括十字主动驱动件及从动驱动件，所述十字主动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件的一端与所述十字主动驱动件连接，另一端与所述横向滑动机构连接。

12、优选地，所述横向滑动机构包括滑动板、连轴及第一铰接柱，所述滑动板固定设置在所述架体上，所述滑动板上开设有滑动槽，所述连轴的一端与所述从动驱动件连接，所述第一铰接柱卡接在所述滑动槽内，且能沿所述滑动槽内往复滑动，所述第一铰接柱与所述连轴的另一端连接，所述第一铰接柱与所述刀具机构可转动连接。

13、优选地，所述刀具机构包括竖杆、剪切刀、自由伸缩件及刀具驱动件，所述竖杆竖直设置，所述竖杆的一端与所述第一铰接柱可转动连接，所述剪切刀固定设置在所述竖杆上，所述自由伸缩件的一端与所述竖杆的另一端可转动连接，所述自由伸缩件的另一端与所述横向推动机构可转动连接，所述自由伸缩件能够自由伸长与收缩，所述刀具驱动件与所述剪切刀连接，用于驱动所述剪切刀修剪葡萄枝条。

14、优选地，所述横向推动机构包括推动气缸及第二铰接柱，所述推动气缸固定在所述架体下底端，所述第二铰接柱与所述推动气缸的一端端部连接，且所述第二铰接柱与刀具机构可转动连接。

15、本发明提供一种自动修剪方法，包括

16、s1：所述红外探测器发射红外辐射，定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，生成并传输第一探测信号；

17、s2：当所述感应件与地面贴合时，所述折弯弹簧呈折弯状态，所述感应件定时检测地面平整度，生成并传输成第二探测信号；

18、s3：所述第一拟合模块接收第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块将所述第一拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第一拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第一信号生成模块，当所述第一拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第一信号生成模块，并生成第一自平衡信号；

19、s4：所述第二拟合模块接收第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块将所述第二拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第二拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第二信号生成模块，当所述第二拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第二信号生成模块，并生成第二自平衡信号；

20、s5：当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号及第二自平衡信号时，生成异常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收异常信号，并生成自平衡移动信号；当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号或第二自平衡信号时，生成正常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收正常信号，不生成自平衡移动信号；

21、s6：所述从动驱动件接收自平衡信号，并响应，带动所述横向滑动机构运动。

22、优选地，所述标准拟合图像呈正弦曲线分布图，正弦曲线分布图上设置有最大阈值及最小阈值，所述第一拟合图像及第二拟合图像呈正弦曲线分布图，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像大于最大阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成下凹异常信号，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像小于最小阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成上凸异常信号。

23、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

24、该装置能够适应各种地形，当遇到葡萄地地势不平整时，所述修剪机构能够实现自动偏移，与葡萄树侧面的分叉枝条保持相平齐，能够持续对葡萄树进行修剪，提高了对葡萄树的分叉枝条的修剪效率。