[发明专利]一种盆栽自动造型机构

权利要求书

1.一种盆栽自动造型机构，其特征在于，包括位置调节机构(1)、多自由度调节臂(2)、绑扎件(3)、工控电脑(4)、3D相机(5)和盆栽固定基座(6)，所述位置调节机构(1)设置在所述盆栽固定基座(6)上，所述盆栽固定基座(6)上设有用于对盆栽的花盆进行夹紧的夹座(610)，所述多自由度调节臂(2)设置在所述位置调节机构(1)上，所述绑扎件(3)的一端与所述多自由度调节臂(2)的活动端相连接，所述绑扎件(3)的另一端用于与盆栽的枝干相连接，所述位置调节机构(1)、所述多自由度调节臂(2)和所述3D相机(5)分别与所述工控电脑(4)电连接；

所述位置调节机构(1)包括基座(110)、导轨(120)、滑座(130)、第一步进电机(140)和驱动齿轮(150)，所述导轨(120)设置在所述基座(110)上，所述滑座(130)活动设置在所述导轨(120)上，所述第一步进电机(140)设置在所述滑座(130)上，所述驱动齿轮(150)设置在所述第一步进电机(140)的输出轴上，所述基座(110)上设有与所述驱动齿轮(150)相啮合的齿槽(111)；所述第一步进电机(140)的信号输入端与所述工控电脑(4)的信号输出端电连接；所述多自由度调节臂(2)设置在所述滑座(130)上；

所述基座(110)呈圆环形，所述基座(110)的整个外圆周面上均设有齿槽(111)，所述导轨(120)呈圆环形；

所述多自由度调节臂(2)包括安装架(210)、第二步进电机(220)、升降机构(230)、角度调节机构(240)和电控伸缩机构(250)，所述安装架(210)设置在所述滑座(130)上，所述第二步进电机(220)设置在所述安装架(210)上，所述升降机构(230)设置在所述第二步进电机(220)的输出轴上，所述角度调节机构(240)的一端与所述升降机构(230)的升降端相连接，所述角度调节机构(240)的另一端与所述电控伸缩机构(250)相连接，所述绑扎件(3)与所述电控伸缩机构(250)的伸缩端相连接；所述第二步进电机(220)的信号输入端与所述工控电脑(4)的信号输出端电连接；所述升降机构(230)的信号输入端、所述角度调节机构(240)的信号输入端和所述电控伸缩机构(250)的信号输入端分别与所述工控电脑(4)的信号输出端电连接；

所述角度调节机构(240)包括第一安装座(241)、第二安装座(242)和第三步进电机(243)，所述第一安装座(241)设置在所述升降机构(230)的升降端上，所述第三步进电机(243)固定在所述第一安装座(241)上，所述第二安装座(242)的一端与所述第三步进电机(243)的输出轴相连接，所述第二安装座(242)的另一端与所述电控伸缩机构(250)相连接，所述第三步进电机(243)的信号输入端与所述工控电脑(4)的信号输出端电连接；

所述绑扎件(3)包括牵引绳(320)，所述牵引绳(320)的一端缠绕在盆栽的枝干上，所述牵引绳(320)的另一端与所述电控伸缩机构(250)的伸缩端相连接；

所述绑扎件(3)还包括保护套(310)，所述保护套(310)用于包裹盆栽的枝干，所述牵引绳(320)远离电控伸缩机构(250)的一端与所述保护套(310)相连接；

所述多自由度调节臂(2)还包括拉力传感器(270)，所述拉力传感器(270)设置在所述电控伸缩机构(250)的伸缩端上，所述牵引绳(320)远离保护套(310)的一端与所述拉力传感器(270)相连接，所述拉力传感器(270)的信号输出端与所述工控电脑(4)的信号输入端电连接；

盆栽造型方法，包括如下步骤：

S100、将需要进行弯曲造型的盆栽造型胚置于导轨(120)所围区域内，然后通过3D相机(5)获取盆栽造型胚的3D图像信息，并将3D图像信息传输至工控电脑(4)；

S200、工控电脑(4)根据所获取的3D图像信息以及用户输入的造型要求信息对盆栽造型胚进行模拟造型，并计算出需要弯曲造型枝干的受力点、受力方向及大小；

S300、工控电脑(4)控制位置调节机构(1)启动，位置调节机构(1)带动多自由度调节臂(2)运动，并通过3D相机(5)获取多自由度调节臂(2)相对于所计算出的弯曲造型枝干的实时相对位置；

S400、待多自由度调节臂(2)运动至指定位置后，操作人员将保护套(310)包裹在所计算出的弯曲造型枝干的受力点上，并利用牵引绳(320)对保护套(310)进行缠绕；

S500、工控电脑(4)根据所计算出的受力方向控制第二步进电机(220)、升降机构(230)、角度调节机构(240)、电控伸缩机构(250)启动，使牵引绳(320)对枝干的拉力方向与所计算出的受力方向重合，同时通过3D相机(5)和拉力传感器(270)进行实时监测，直至该弯曲造型枝干在当前受力点下的受力方向及大小达到造型要求，保持当前状态一定时间直至完成对该弯曲造型枝干的造型。