[发明专利]一种爬树机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种机器人，尤其是一种爬树机器人。

背景技术

树木种植以后，经常性的养护管理是十分重要的，如对树木就行除害整形等。传统的树木养护管理工作通常是通过人工进行的，费时费力，且养护效率相对较低。

为此，部分树木养护管理单位使用爬树机器人来代替人工对树木进行养护管理，但是现有的爬树机器人一般是采用尖爪嵌入树干内的方式进行爬行，这种爬行方式会对破坏树皮，不利于树木的生产，且爬行速度较为缓慢，养护效率相对较低。

中国发明专利申请ZL201210041466.7公开了一种多种形状截面爬杆机器人，该机器人由机架与安装在机架上的一组爬升驱动组件构成；机架由机架主体、机架封闭边、封闭边转轴和插销组成，形成一个可开口的圆柱环；爬升驱动组件支架由紧定螺钉固定在机架上，浮动杆支架、丝杆、同步带传动和丝杆驱动电机装在爬升驱动组件支架上，丝杆驱动电机通过同步带传动带动丝杆转动，浮动杆支架可沿径向移动；用销轴将浮动杆装在浮动杆支架上，用驱动轮转轴将驱动轮装在浮动杆上，驱动轮由步进电机驱动。该机器人虽然不会破坏树皮，但由于其使用时驱动轮和树干的轴向平行，在重力和负载的作用下，驱动轮和树干之间容易打滑，能加装的养护工具相对较少；此外，该机器人适用的树干的直径是固定的，难以根据树径的大小进行调整，适用范围较小。

有鉴于此，本申请人对爬树机器人的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种树木养护效率相对较高、不会破坏树皮且负载相对较大的爬树机器人。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种爬树机器人，包括控制系统和多个首尾相互转动连接成开环支撑架的支撑关节，分别位于所述开环支撑架的两端的所述支撑关节悬空的一端相互可拆卸连接，每个所述支撑关节上设置有两组相互对称的动力组件，所述动力组件包括连接在对应的所述支撑关节上的支架以及安装在所述支架上的爬行轮和爬行电机，所述爬行电机和所述爬行轮传动连接，所述爬行轮所在的平面和对应的所述支撑关节之间的夹角呈锐角，所述爬行电机和所述控制系统通讯连接。

采用上述技术方案，由于爬行轮所在的平面和对应的支撑关节之间的夹角呈锐角，使用时爬行轮的行进方向和树干的轴向之间成一定角度倾斜，爬行轮和树干之间不易打滑，爬行速度也相对较快，树木养护效率相对较高、不会破坏树皮且负载相对较大。

此外，由于开环支撑架是通过多个支撑关节首尾相互转动连接形成的，使用时可以根据树干的直径调整开环支撑架的大小，适用范围相对较大。

作为本发明的一种改进，所述支架包括压紧弹簧、连接在对应的所述支撑关节上的固定架和与所述固定架转动连接的轮架，所述爬行轮和所述爬行电机分别安装在所述轮架上，所述轮架具有与所述固定架转动连接的转杆以及一端分别固定连接在所述转杆上的拉杆和支撑杆，所述爬行轮安装在所述支撑杆远离所述转杆的一端，所述压紧弹簧的一端与所述拉杆远离所述转杆的一端连接，另一端与固定架连接，且所述压紧弹簧和所述支撑杆位于所述拉杆的同一侧。通过上述改进，使得爬行轮可以更好的贴紧在树干上。

作为本发明的一种改进，所述支架通过万向铰接接头连接在对应的所述支撑关节上，每个所述支撑关节上还设置有两组用于驱动所述支架转动的转向组件，同一所述支撑关节上的所述转向组件和所述支架一对一配合。通过上述改进，使用者可以根据实际使用情况调整爬行轮和树干轴向之间的角度。

作为本发明的一种改进，所述转向组件包括转动连接在对应的所述支撑关节上的转向电机、与所述转向电机传动连接的丝杆、与所述丝杆配合的滑块和与所述滑块转动连接的连杆，所述连杆远离所述滑块的一端连接在所述支架上，所述转向电机和所述控制系统通讯连接。通过上述改进，简化了转向组件的结构，且不会影响动力组件的运行。

作为本发明的一种改进，每个所述支撑关节上还设置有两个一端连接在所述支撑关节上的拉簧，同一所述支撑关节上的所述拉簧和所述支架一对一配合，所述拉簧的另一端连接在对应的所述支架上。通过上述改进，确保爬行轮转向的过程中能够始终贴紧在树干上。

作为本发明的一种改进，所述开环支撑架上可拆卸连接有声音发生装置、农药喷射装置、摄像装置、烟雾发生装置和电动锯装置中的一种或两种以上的装置。通过上述改进，拓展了爬树机器人的功能。

作为本发明的一种改进，所述控制系统包括与手机兼容的无线通信模块。通过上述改进，便于通过手机控制爬树机器人，使用较为方便。