[发明专利]一种自动除雪工具、其动作控制系统和控制方法

权利要求书

1.一种自动除雪工具,其特征在于，包括手持部、与所述手持部固定连接的锹柄，和通过连接组件与所述锹柄可活动连接的锹头；

所述锹柄上安装有第一动力部件，所述第一动力部件为步进电机，所述锹头在所述第一动力部件的驱动下相对于所述锹柄在第一方向上做预设角度范围的往复摆动，所述第一方向为垂直于所述锹头之铲雪面的方向；

所述锹柄包括第一柄段和与所述第一柄段可伸缩连接的第二柄段，所述第一柄段远离所述第二柄段的一端与所述手持部固接，所述第二柄段远离所述第一柄段的一端与所述锹头可活动连接；

所述锹柄上安装有第二动力部件，第二动力部件为油缸或气缸，所述第二柄段在所述第二动力部件的驱动下相对于所述第一柄段在第二方向上做伸缩往复运动，所述第二方向为平行于所述铲雪面的方向；

锹头与雪面接触的端部为锯齿结构或薄片结构；

所述手持部上安装有控制所述第一动力部件和所述第二动力部件开关的按钮；

所述连接组件包括固定座、可转动地穿过所述固定座的转轴，和与所述转轴固定连接的转动座；固定座与转轴之间的预设位置设置定位块结构；

所述固定座与所述锹柄固定连接，且所述固定座上开设有过孔，所述转轴通过轴承与所述过孔转动连接，所述转动座与所述锹头固定连接；

所述转轴与所述电机的输出轴传动连接；

所述锹柄内开设有用于盛放融雪剂的容置槽，所述容置槽朝向所述锹头的一端开设有出料口，所述出料口处安装有电磁闸板阀；

所述锹柄为中空结构，所述容置槽形成于所述锹柄的中空结构。

2.根据权利要求1所述的自动除雪工具，其特征在于，所述出料口处还安装有带有网孔的挡板，所述挡板位于所述电磁闸板阀的内侧。

3.一种动作控制系统，用于如权利要求1或2所述的自动除雪工具，其特征在于，包括检测单元和控制单元；

所述检测单元用于检测待清理的雪层厚度和雪层硬度，并将检测到的厚度信号和硬度信号传输至所述控制单元；

所述控制单元接收所述厚度信号和所述硬度信号，并将当前雪层厚度与预设雪层厚度相比较、将当前雪层硬度与预设雪层硬度相比较；

若当前雪层厚度大于预设雪层厚度、且当前雪层硬度大于预设雪层硬度，所述控制单元控制第一动力部件增加所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，所述控制单元控制所述第二动力部件增加所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；

若当前雪层厚度大于预设雪层厚度、且当前雪层硬度小于或等于预设雪层硬度，所述控制单元控制第一动力部件降低所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，所述控制单元控制所述第二动力部件增加所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；

若当前雪层厚度小于或等于预设雪层厚度、且当前雪层硬度大于预设雪层硬度，所述控制单元控制第一动力部件增加所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，所述控制单元控制所述第二动力部件减小所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；所述动作控制系统还包括报警单元；若检测到的当前雪层厚度大于预设雪层厚度的3倍，或检测到的当前雪层硬度大于预设雪层硬度的1.5倍时，所述控制单元向所述报警单元发出预警指令，所述报警单元发出报警信号；

所述报警单元为安装于所述锹柄上的声光报警器。

4.一种控制方法，基于如权利要求3所述的动作控制系统，其特征在于，包括以下步骤；

91)检测待清理的雪层厚度和雪层硬度，并将检测到的厚度信号和硬度信号传输至控制单元；

92)将当前雪层厚度与预设雪层厚度相比较、将当前雪层硬度与预设雪层硬度相比较；若当前雪层厚度大于预设雪层厚度、且当前雪层硬度大于预设雪层硬度，转向步骤93)；若当前雪层厚度大于预设雪层厚度、且当前雪层硬度小于或等于预设雪层硬度，转向步骤94)；若当前雪层厚度小于或等于预设雪层厚度、且当前雪层硬度大于预设雪层硬度，转向步骤95)；

93)控制第一动力部件增加所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，控制所述第二动力部件增加所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；

94)控制第一动力部件降低所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，控制所述第二动力部件增加所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；

95)控制第一动力部件增加所述锹头的摆动幅度和摆动速度，同时，控制所述第二动力部件减小所述第二柄段相对于所述第一柄段的伸出长度；

若检测到的当前雪层厚度大于预设雪层厚度的3倍，或检测到的当前雪层硬度大于预设雪层硬度的1.5倍时，所述控制单元向所述报警单元发出预警指令，所述报警单元发出报警信号。