[发明专利]一种自动控制的无人草坪修剪机

说明书

本发明公开了一种自动控制的无人草坪修剪机，所述的草坪修剪机由视觉识别装置、自动行走装置、修剪装置和集草装置组成，所述的自动行走装置分别连接视觉识别装置、修剪装置和集草装置。本发明揭示了一种自动控制的无人草坪修剪机，该草坪修剪机工作性能可靠、操作灵活方便，能够实现无人剪草、自动避障、自动集草功能，具有较低的劳动成本和较高的剪草效率，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种草坪修剪机，尤其涉及一种自动控制的无人草坪修剪机，属于农林电动工具技术领域。

背景技术

农林电动工具是一种由电动机或电磁铁为动力，通过传动机构驱动工作头进行作业的手持式或可移式的机械化工具，其包括园林工具、小型农用工具等。农林电动工具在农机、园艺等领域具有广泛的应用。其中，草坪修剪机在草坪日常维护管理中发挥着非常重要的作用。国内对草坪修剪机的研发起步相对较晚，且大多是在农业机械的基础上改进而成的，生产企业规模较小，产品规格单一，难以满足各方的需要，所以我国大多依靠从国外进口产品。

目前，国产的草坪修剪机主要有手推式剪草机、自走式汽油发动机草坪机、留茬高度可调节修剪机、多功能电动割草绿篱修剪机等品种，这些草坪修剪机均为手工操作，存在智能化程度不高、剪草劳动强度大、工作效率低、对草坪伤害大等问题。当前，滚刀式剪草机因其对草坪伤害小、剪草精度高、剪草速度快等优势，被越来越多应用于草坪修剪，但其同样存在智能化程度不高、劳动成本大、工作性能不可靠等问题。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种自动控制的无人草坪修剪机，该草坪修剪机工作性能可靠、操作灵活方便，能够实现无人剪草、自动避障、自动集草功能，具有较低的劳动成本和较高的剪草效率，应用前景广阔。

本发明是一种自动控制的无人草坪修剪机，所述的草坪修剪机由视觉识别装置、自动行走装置、修剪装置和集草装置组成，所述的自动行走装置分别连接视觉识别装置、修剪装置和集草装置。

在本发明一较佳实施例中，所述的视觉识别装置由3个摄像头传感器和模/数转换器组成，其中，3个摄像头传感器分别安装在修剪机的前端和左右两侧。

在本发明一较佳实施例中，所述的模/数转换器分别连接3个摄像头传感器，该模/数转换器可将摄像头传感器采集的图像信号经模/数转换后传送给自动行走装置。

在本发明一较佳实施例中，所述的自动行走装置的组成包括：蓄电池、步进电机、可控硅整流器、逆变器、控制器、转速传感器、角度传感器和驱动桥，其中，蓄电池连接到步进电机，步进电机通过传动轴连接到驱动桥，驱动桥通过半轴连接到修剪机前轮。

在本发明一较佳实施例中，所述的步进电机连接可控硅整流器，可控硅整流器连接逆变器并通过半轴连接到修剪机后轮。

在本发明一较佳实施例中，所述的控制器采用PID单片机芯片，该控制器通过IO口分别连接转速传感器、角度传感器和步进电机，并通过采集分析传感器信号来控制修剪机的启动、转向、掉头、停止等工作。

在本发明一较佳实施例中，所述的修剪装置由底刀、滚刀、滚刀轴、直流电机、小齿轮和大齿轮组成，其中，底刀固定在修剪机的机架上，滚刀安装在滚刀轴上，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮带动滚刀轴转动。

在本发明一较佳实施例中，所述的直流电机通过皮带与大齿轮连接，该直流电机的输入端通过继电器连接自动行走装置中的控制器，并在控制器控制下工作。

在本发明一较佳实施例中，所述的集草装置由集草箱、重力传感器、助推液压缸和承重杆组成，其中，承重杆固定在机架两端，集草箱安装在承重杆上方，助推液压缸与集草箱相连。

在本发明一较佳实施例中，所述的重力传感器安装在集草箱底部，该重力传感器可将重力信号传送给自动行走装置中的控制器，由控制器采集分析后控制修剪机工作。