本發(fā)明涉及園林管理機(jī)械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能園林除草機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在園林的建設(shè)與維護(hù)的過(guò)程中，除草是一項(xiàng)繁重的任務(wù)，傳統(tǒng)的除草的方法一般為噴灑除草劑、人工除草或者使用除草機(jī)等設(shè)備進(jìn)行除草，然而噴灑農(nóng)藥對(duì)環(huán)境、作物和花草都有相當(dāng)大的傷害，人工除草又耗費(fèi)了大量的勞動(dòng)力，于是除草機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但是傳統(tǒng)的除草機(jī)不能去除雜草的根，雜草的生命力非常旺盛，因此工作量也相當(dāng)大。如申請(qǐng)?zhí)枮?01710015680.8的《一種除草機(jī)》，包括機(jī)體和安裝在機(jī)體下方的行走輪，位于機(jī)體前端的下方設(shè)置有刀架，刀架的前端固定連接有朝向斜下方延伸的鏟刀片，刀架的左右兩側(cè)均設(shè)置有刀架擺動(dòng)機(jī)構(gòu)和刀架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，刀架擺動(dòng)機(jī)構(gòu)包括至少兩根沿前后方向間隔且平行設(shè)置的搖桿，搖桿的兩端分別鉸接連接在機(jī)體和刀架上，刀架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲柄連桿結(jié)構(gòu)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接在機(jī)體上的曲柄和與曲柄另一端鉸接連接的連桿，連桿的另一端鉸接連接在刀架上且能夠驅(qū)動(dòng)刀架作搖擺運(yùn)動(dòng)，機(jī)體上還固定連接有動(dòng)力裝置且能夠驅(qū)動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)。雖然該發(fā)明能夠破壞雜草的根部，使雜草不容易再?gòu)?fù)長(zhǎng)，但需要人工操作，智能化程度不夠，不能適應(yīng)坡道、洼地等惡劣的地理環(huán)境。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種智能園林除草機(jī)器人，自動(dòng)化程度高，體積小巧，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種智能園林除草機(jī)器人，其特征在于：包括四個(gè)車輪、四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)、四個(gè)第一伺服電機(jī)、四個(gè)第一伸縮缸、鉸接頭、鉸接座、四個(gè)第一電缸、第一底板、第二底板、轉(zhuǎn)動(dòng)架、四個(gè)機(jī)械臂、四個(gè)機(jī)械鉗、第一齒輪、第二伺服電機(jī)、錐桶、粉碎組件、進(jìn)料桶、葉片、第二步進(jìn)電機(jī)，所述第一底板為矩形，在其四個(gè)側(cè)面上各設(shè)有一個(gè)懸臂梁，四個(gè)第一伸縮缸豎直向下分別在固定安裝在四個(gè)懸臂梁的頂端，四個(gè)第一伺服電機(jī)豎直向下分別固定安裝在四個(gè)第一伸縮缸的伸縮桿頂端，四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)分別水平固定在四個(gè)第一伺服電機(jī)的電機(jī)軸上，四個(gè)車輪的側(cè)面分別與四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸同心固定安裝；

所述鉸接座豎直向上固定安裝在第一底板上表面中心處，鉸接頭頂端與第二底板的底面中心處固定連接，鉸接頭下部以球鉸的方式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在鉸接座中，四個(gè)第一電缸的伸縮桿頂部分別通過(guò)球鉸鉸接在鉸接頭四個(gè)側(cè)面的中部，四個(gè)第一電缸的底部分別通過(guò)球鉸鉸接在第一底板上；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)架為圓環(huán)狀，其內(nèi)側(cè)面中部設(shè)有導(dǎo)槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)架內(nèi)側(cè)面的上部設(shè)有內(nèi)齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)架轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第二底板上，四個(gè)機(jī)械臂均布固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)架外側(cè)面上，四個(gè)機(jī)械鉗底部分別固定安裝在四個(gè)機(jī)械臂頂端；

所述錐桶為倒梯形結(jié)構(gòu)，在其前側(cè)面底部設(shè)有矩形通孔，在其后側(cè)面底部設(shè)有圓形通孔，錐桶豎直固定安裝在第二底板上表面中部，葉片同心固定安裝在第二步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上，第二步進(jìn)電機(jī)水平固定安裝在錐桶后側(cè)面底部，并使葉片同心配合在錐桶后側(cè)面底部設(shè)有圓形通孔中，第二伺服電機(jī)豎直向下固定安裝在錐桶右側(cè)面中部，第一齒輪同心固定安裝在第二伺服電機(jī)的電機(jī)軸上，并與轉(zhuǎn)動(dòng)架內(nèi)側(cè)面上的內(nèi)齒輪嚙合，粉碎組件固定安裝在錐桶上表面，進(jìn)料桶固定安裝在粉碎組件上表面；

所述機(jī)械臂包括兩個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)第二伸縮缸、兩個(gè)第三伺服電機(jī)，其中一個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)、一個(gè)第二伸縮缸和一個(gè)第三伺服電機(jī)分為一組，每組中的第二伸縮缸固定安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)上表面，每組中的第三伺服電機(jī)固定安裝在兩個(gè)第二伸縮缸的伸縮桿頂部，然后第一組中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)底面同心固定安裝在第二組中的第三伺服電機(jī)的電機(jī)軸上；

所述并聯(lián)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)第三底板、六個(gè)第二電缸，所述第三底板為圓盤狀，上表面沿周向均勻設(shè)有三組球座，每組包括兩個(gè)球鉸座，六個(gè)第二電缸每?jī)蓚€(gè)一組，每組兩個(gè)第二電缸的底部分別通過(guò)球鉸安裝在其中一個(gè)第三底板上表面對(duì)應(yīng)的球座中，每組兩個(gè)第二電缸的伸縮桿頂端分別通過(guò)球鉸鉸接安裝在另一個(gè)第三底板下表面對(duì)應(yīng)的球座中；

所述機(jī)械鉗包括底架、氣缸、中心板、兩個(gè)連桿、兩個(gè)爪，氣缸底部固定安裝在底架內(nèi)部的中心處，其伸縮桿穿過(guò)底架上端的孔后與中心板固定在一起，在中心板周邊均布兩個(gè)鉸接架，兩個(gè)爪的內(nèi)側(cè)一端分別鉸接在中心板周邊的兩個(gè)鉸接架上，兩個(gè)連桿一端分別鉸接在底架兩個(gè)側(cè)面中部的中間位置，另一端分別鉸接在兩個(gè)爪下端部；

所述粉碎組件包括框架、兩個(gè)第二齒輪、第三步進(jìn)電機(jī)、兩個(gè)光軸、十四個(gè)刀片組，框架為空心四棱柱，兩個(gè)光軸分別間隔一定距離水平轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在框架前后兩壁上，每個(gè)刀片組包含四個(gè)刀片，刀片沿光軸周向均布，十四個(gè)刀片組每七個(gè)一組，兩組分別沿軸向均勻固定安裝在兩個(gè)光軸上，且兩組刀片組分別交錯(cuò)安裝。

由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明使用球鉸接、電缸來(lái)聯(lián)接第一底板和第二底板，使本發(fā)明能夠在坡道、低洼等惡劣地理環(huán)境下時(shí)刻保證機(jī)身的平衡，并起到良好的減震作用，使得本發(fā)明在各種地理環(huán)境下行走自如；采用四個(gè)獨(dú)立的機(jī)械臂、機(jī)械鉗進(jìn)行拔草工作，效率高，自由度高，對(duì)于一些比較低矮和比較高大的雜草也能達(dá)到很好的除草效果；采用粉碎組件將雜草粉碎后吹出，碎雜草經(jīng)過(guò)微生物分解會(huì)變成廢料，從而更加節(jié)能環(huán)保。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明整體裝配的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明整體裝配另一角度的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明局部裝配的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明機(jī)械臂的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明并聯(lián)機(jī)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明機(jī)械鉗的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明粉碎組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明轉(zhuǎn)動(dòng)架的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)號(hào)：1-車輪；2-第一步進(jìn)電機(jī)；3-第一伺服電機(jī)；4-第一伸縮缸；5-鉸接頭；6-鉸接座；7-第一電缸；8-第一底板；9-第二底板；10-轉(zhuǎn)動(dòng)架；11-機(jī)械臂；12-機(jī)械鉗；13-第一齒輪；14-第二伺服電機(jī)；15-錐桶；16-粉碎組件；17-進(jìn)料桶；18-葉片；19-第二步進(jìn)電機(jī)；

1101-并聯(lián)機(jī)構(gòu)；1102-第二伸縮缸；1103-第三伺服電機(jī)；

11011-第三底板；11012-第二電缸；

1201-底架；1202-氣缸；1203-中心板；1204-連桿；1205-爪；

1601-框架；1602-第二齒輪；1603-第三步進(jìn)電機(jī)；1604-光軸；1605-刀片組。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說(shuō)明用來(lái)解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示的一種智能園林除草機(jī)器人，其特征在于：包括四個(gè)車輪1、四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)2、四個(gè)第一伺服電機(jī)3、四個(gè)第一伸縮缸4、鉸接頭5、鉸接座6、四個(gè)第一電缸7、第一底板8、第二底板9、轉(zhuǎn)動(dòng)架10、四個(gè)機(jī)械臂11、四個(gè)機(jī)械鉗12、第一齒輪13、第二伺服電機(jī)14、錐桶15、粉碎組件16、進(jìn)料桶17、葉片18、第二步進(jìn)電機(jī)19，所述第一底板8為矩形，在其四個(gè)側(cè)面上各設(shè)有一個(gè)懸臂梁，四個(gè)第一伸縮缸4豎直向下分別在固定安裝在四個(gè)懸臂梁的頂端，四個(gè)第一伺服電機(jī)3豎直向下分別固定安裝在四個(gè)第一伸縮缸4的伸縮桿頂端，四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)2分別水平固定在四個(gè)第一伺服電機(jī)3的電機(jī)軸上，四個(gè)車輪1的側(cè)面分別與四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)2的電機(jī)軸同心固定安裝；

所述鉸接座6豎直向上固定安裝在第一底板8上表面中心處，鉸接頭5頂端與第二底板9的底面中心處固定連接，鉸接頭5下部以球鉸的方式轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在鉸接座6中，四個(gè)第一電缸7的伸縮桿頂部分別通過(guò)球鉸鉸接在鉸接頭5四個(gè)側(cè)面的中部，四個(gè)第一電缸7的底部分別通過(guò)球鉸鉸接在第一底板8上；

所述轉(zhuǎn)動(dòng)架10為圓環(huán)狀，其內(nèi)側(cè)面中部設(shè)有導(dǎo)槽，在轉(zhuǎn)動(dòng)架10內(nèi)側(cè)面的上部設(shè)有內(nèi)齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)架10轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在第二底板9上，四個(gè)機(jī)械臂11均布固定安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)架10外側(cè)面上，四個(gè)機(jī)械鉗12底部分別固定安裝在四個(gè)機(jī)械臂11頂端；

所述錐桶15為倒梯形結(jié)構(gòu)，在其前側(cè)面底部設(shè)有矩形通孔，在其后側(cè)面底部設(shè)有圓形通孔，錐桶15豎直固定安裝在第二底板9上表面中部，葉片18同心固定安裝在第二步進(jìn)電機(jī)19的電機(jī)軸上，第二步進(jìn)電機(jī)19水平固定安裝在錐桶15后側(cè)面底部，并使葉片18同心配合在錐桶15后側(cè)面底部設(shè)有圓形通孔中，第二伺服電機(jī)14豎直向下固定安裝在錐桶15右側(cè)面中部，第一齒輪13同心固定安裝在第二伺服電機(jī)14的電機(jī)軸上，并與轉(zhuǎn)動(dòng)架10內(nèi)側(cè)面上的內(nèi)齒輪嚙合，粉碎組件16固定安裝在錐桶15上表面，進(jìn)料桶17固定安裝在粉碎組件16上表面；

所述機(jī)械臂11包括兩個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)1101、兩個(gè)第二伸縮缸1102、兩個(gè)第三伺服電機(jī)1103，其中一個(gè)并聯(lián)機(jī)構(gòu)1101、一個(gè)第二伸縮缸1102和一個(gè)第三伺服電機(jī)1103分為一組，每組中的第二伸縮缸1102固定安裝在并聯(lián)機(jī)構(gòu)1101上表面，每組中的第三伺服電機(jī)1103固定安裝在兩個(gè)第二伸縮缸1102的伸縮桿頂部，然后第一組中的并聯(lián)機(jī)構(gòu)1101底面同心固定安裝在第二組中的第三伺服電機(jī)1103的電機(jī)軸上；

所述并聯(lián)機(jī)構(gòu)1101包括兩個(gè)第三底板11011、六個(gè)第二電缸11012，所述第三底板11011為圓盤狀，上表面沿周向均勻設(shè)有三組球座，每組包括兩個(gè)球鉸座，六個(gè)第二電缸11012每?jī)蓚€(gè)一組，每組兩個(gè)第二電缸11012的底部分別通過(guò)球鉸安裝在其中一個(gè)第三底板11011上表面對(duì)應(yīng)的球座中，每組兩個(gè)第二電缸11012的伸縮桿頂端分別通過(guò)球鉸鉸接安裝在另一個(gè)第三底板11011下表面對(duì)應(yīng)的球座中；

所述機(jī)械鉗12包括底架1201、氣缸1202、中心板1203、兩個(gè)連桿1204、兩個(gè)爪1205，氣缸1202底部固定安裝在底架1201內(nèi)部的中心處，其伸縮桿穿過(guò)底架1201上端的孔后與中心板1203固定在一起，在中心板1203周邊均布兩個(gè)鉸接架，兩個(gè)爪1205的內(nèi)側(cè)一端分別鉸接在中心板1203周邊的兩個(gè)鉸接架上，兩個(gè)連桿1204一端分別鉸接在底架1201兩個(gè)側(cè)面中部的中間位置，另一端分別鉸接在兩個(gè)爪1205下端部；

所述粉碎組件16包括框架1601、兩個(gè)第二齒輪1602、第三步進(jìn)電機(jī)1603、兩個(gè)光軸1604、十四個(gè)刀片組1605，框架1601為空心四棱柱，兩個(gè)光軸1604分別間隔一定距離水平轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在框架1601前后兩壁上，每個(gè)刀片組1605包含四個(gè)刀片，刀片沿光軸1604周向均布，十四個(gè)刀片組1605每七個(gè)一組，兩組分別沿軸向均勻固定安裝在兩個(gè)光軸1604上，且兩組刀片組1605分別交錯(cuò)安裝。

本發(fā)明工作原理為：首先四個(gè)第一步進(jìn)電機(jī)2、四個(gè)第一伺服電機(jī)3工作，使本發(fā)明行走至除草區(qū)域，當(dāng)遇到障礙物時(shí)，四個(gè)第一伸縮缸4工作，抬高第一底板8，越過(guò)障礙，當(dāng)遇到坡道或者低洼地帶，四個(gè)第一電缸7工作，使在第一底板8在傾斜的情況下，第二底板9能夠時(shí)刻保持水平，從而不影響本發(fā)明機(jī)身的工作，能夠使本發(fā)明工作在各種惡劣的地理環(huán)境下工作；四個(gè)獨(dú)立的機(jī)械臂11有很高的自由度，能夠靈活高效地帶動(dòng)四個(gè)機(jī)械鉗12對(duì)本發(fā)明周圍的雜草進(jìn)行處理，第二伺服電機(jī)14帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)架10可以旋轉(zhuǎn)任意角度，使得本發(fā)明的機(jī)械臂能夠靈活地處理周邊的雜草；機(jī)械臂11聯(lián)動(dòng)將機(jī)械鉗12帶動(dòng)至雜草旁，氣缸1201工作，使兩個(gè)爪1205抓緊雜草植株，然后機(jī)械臂11帶動(dòng)機(jī)械鉗12將其連根拔出，然后機(jī)械臂11帶動(dòng)機(jī)械鉗12將雜草放進(jìn)進(jìn)料桶17，同時(shí)第三步進(jìn)電機(jī)1603工作，帶動(dòng)刀片組1605旋轉(zhuǎn)，將雜草打碎，碎草落入錐桶15，然后第二步進(jìn)電機(jī)19帶動(dòng)葉片18旋轉(zhuǎn)，將碎草從錐桶15前側(cè)面底部設(shè)有的矩形通孔吹出，從而達(dá)到雜草還田的目的。