本發(fā)明涉及智能機器人領域，特別涉及一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人。

背景技術：

智能機器人是一種能夠代替人類在非結構化環(huán)境下從事危險、復雜勞動的自動化機器，是集機械學、力學、電子學、生物學、控制論、計算機、人工智能和系統(tǒng)工程等多學科知識于一身的高新技術綜合體。

目前，智能機器人被廣泛地運用到生活和生產中，然而，在園林綠化工作中，當人們需要對一些植物，如黃楊樹等進行樹枝的修剪時，現有的智能機器人還不具備修剪植物的功能，人們大都只能通過手動修剪，而手動修剪費時費力，勞動強度較大，并且人工修剪時僅靠目測，這就使得修剪的高度不能夠完全保持一致，修剪效果較差。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人，包括底座、第一驅動室、第二驅動室、升降裝置和修剪裝置，所述第一驅動室設置在底座的上方，所述升降裝置設置在第一驅動室內，所述第一驅動室的一側設有第一開口，所述第二驅動室位于第一驅動室的一側，所述升降裝置經第一開口與第二驅動室傳動連接，所述修剪裝置設置在第二驅動室內；

所述升降裝置包括第一電機、絲桿、滑動桿和滑塊，所述絲桿豎向設置，所述第一電機與絲桿傳動連接，所述滑動桿與絲桿平行，所述滑動桿穿過滑塊且滑動桿與滑塊滑動連接，所述滑塊上設有螺紋孔，所述絲桿經螺紋孔穿過滑塊，所述絲桿與滑塊螺紋連接，所述第二驅動室設置在滑塊的一側；

所述修剪裝置包括縱向驅動機構、橫向驅動機構和切割機構，所述橫向驅動機構設置在縱向驅動機構的下方，所述切割機構設置在橫向驅動機構上；

所述縱向驅動機構包括第二電機、圓柱齒輪和齒條，所述第二電機與圓柱齒輪傳動連接，所述齒條水平設置，所述第二驅動室內設有滑槽，所述齒條通過滑槽與第二驅動室的內壁滑動連接，所述圓柱齒輪與齒條嚙合，所述橫向驅動機構設置在齒條的下方；

所述橫向驅動機構包括支撐板、第三電機、驅動桿、連桿、連接桿和導向組件，所述支撐板豎向設置在齒條的下方，所述齒條與支撐板垂直，所述第三電機位于支撐板的一側，所述支撐板上設有支架，所述第三電機通過支架與支撐板連接，所述第三電機的輸出軸與齒條平行，所述驅動桿水平設置，所述驅動桿與齒條垂直，所述驅動桿的一端與第三電機的輸出軸連接，所述驅動桿的另一端設有第一限位塊，所述導向組件設置在支撐板的一側，所述導向組件有兩個，兩個導向組件關于驅動桿對稱設置，所述連桿豎向設置，所述連桿的兩端均設有第二限位塊，兩個第二限位塊分別位于兩個導向組件內，兩個第二限位塊分別與兩個導向組件滑動連接，所述連桿的一側豎向設有第一限位槽，所述第一限位塊位于第一限位槽內，所述第一限位塊與第一限位槽滑動連接，所述第三電機通過驅動桿驅動連桿水平移動，所述支撐板上設有第二開口，所述連接桿與連桿連接，所述連接桿經第二開口穿過支撐板，所述連接桿與切割機構傳動連接；

所述切割機構包括固定塊、第四電機、主動輪、從動輪、皮帶、轉軸和刀片，所述固定塊設置在連接桿的遠離連桿的一端，所述第四電機設置在固定塊上，所述第四電機與主動輪傳動連接，所述轉軸豎向設置，所述轉軸的頂端通過軸承與固定塊連接，所述轉軸的底端與刀片連接，所述從動輪套設在轉軸上，所述主動輪通過皮帶與從動輪傳動連接，所述刀片為圓形刀片，所述刀片與轉軸同軸設置，所述第二驅動室的底面設有第三開口，所述刀片經第三開口伸出第二驅動室外；

所述底座上設有天線和plc，所述天線與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了提高滑塊滑動的穩(wěn)定性，所述滑動桿有兩個，兩個滑動桿關于絲桿對稱設置。

作為優(yōu)選，為了使刀片快速升降，所述絲桿的表面設有防腐鍍鋅層。

作為優(yōu)選，為了提高齒條與第二驅動室連接的牢固性，所述滑槽為燕尾槽。

作為優(yōu)選，為了提高連桿的滑動精度和滑動過程的穩(wěn)定性，所述導向組件包括兩根相互平行的導向桿，所述第二限位塊位于兩根導向桿之間，所述第二限位塊分別與兩根導向桿滑動連接。

作為優(yōu)選，為了保證連桿滑動的穩(wěn)定性，所述第二限位塊的表面和導向桿的內壁上均設有耐磨涂料。

作為優(yōu)選，為了使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動，所述第一限位塊的表面和第一限位槽的槽壁上均設有特氟隆涂層。

作為優(yōu)選，為了實現高度的自動控制和自動修剪，所述第二驅動室上設有紅外線測距儀，所述紅外線測距儀和第一電機、第二電機、第三電機、第四電機均與plc電連接。

作為優(yōu)選，為了使設備的工作狀態(tài)智能化，所述第一電機、第二電機、第三電機和第四電機均為伺服電機。

作為優(yōu)選，為了提高修剪速度，所述底座的下方設有萬向輪。

本發(fā)明的有益效果是，該用于園林綠化的植物修剪智能機器人，當人們需要對一些植物，如黃楊樹等進行樹枝的修剪時，可啟動修剪裝置，使得機器人自動修剪植物，相比人工修剪，不僅省時省力，減輕勞動強度，還能使得修剪的高度始終保持一致，修剪效果更好，另外，可通過升降裝置調節(jié)修剪裝置的高度，便于修剪不同高度的植物。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人的縱向驅動機構與橫向驅動機構的連接結構示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人的切割機構的結構示意圖。

圖4是本發(fā)明的一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人的橫向驅動機構的側視圖。

圖中：1.底座，2.第一驅動室，3.第二驅動室，4.修剪裝置，5.第一電機，6.絲桿，7.滑動桿，8.滑塊，9.第二電機，10.圓柱齒輪，11.齒條，12.支撐板，13.第三電機，14.驅動桿，15.連桿，16.連接桿，17.支架，18.固定塊，19.第四電機，20.主動輪，21.從動輪，22.皮帶，23.轉軸，24.刀片，25.導向桿。

具體實施方式

現在結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結構，因此其僅顯示與本發(fā)明有關的構成。

如圖1-4所示，一種用于園林綠化的植物修剪智能機器人，包括底座1、第一驅動室2、第二驅動室3、升降裝置和修剪裝置4，所述第一驅動室2設置在底座1的上方，所述升降裝置設置在第一驅動室2內，所述第一驅動室2的一側設有第一開口，所述第二驅動室3位于第一驅動室2的一側，所述升降裝置經第一開口與第二驅動室3傳動連接，所述修剪裝置4設置在第二驅動室3內；

當人們需要對一些植物，如黃楊樹等進行樹枝的修剪時，可啟動修剪裝置4，使得機器人自動修剪植物，相比人工修剪，不僅省時省力，減輕勞動強度，還能使得修剪的高度始終保持一致，修剪效果更好，另外，可通過升降裝置調節(jié)修剪裝置4的高度，便于修剪不同高度的植物。

所述升降裝置包括第一電機5、絲桿6、滑動桿7和滑塊8，所述絲桿6豎向設置，所述第一電機5與絲桿6傳動連接，所述滑動桿7與絲桿6平行，所述滑動桿7穿過滑塊8且滑動桿7與滑塊8滑動連接，所述滑塊8上設有螺紋孔，所述絲桿6經螺紋孔穿過滑塊8，所述絲桿6與滑塊8螺紋連接，所述第二驅動室3設置在滑塊8的一側；

所述修剪裝置4包括縱向驅動機構、橫向驅動機構和切割機構，所述橫向驅動機構設置在縱向驅動機構的下方，所述切割機構設置在橫向驅動機構上；

所述縱向驅動機構包括第二電機9、圓柱齒輪10和齒條11，所述第二電機9與圓柱齒輪10傳動連接，所述齒條11水平設置，所述第二驅動室3內設有滑槽，所述齒條11通過滑槽與第二驅動室3的內壁滑動連接，所述圓柱齒輪10與齒條11嚙合，所述橫向驅動機構設置在齒條11的下方；

所述橫向驅動機構包括支撐板12、第三電機13、驅動桿14、連桿15、連接桿16和導向組件，所述支撐板12豎向設置在齒條11的下方，所述齒條11與支撐板12垂直，所述第三電機13位于支撐板12的一側，所述支撐板12上設有支架17，所述第三電機13通過支架17與支撐板12連接，所述第三電機13的輸出軸與齒條11平行，所述驅動桿14水平設置，所述驅動桿14與齒條11垂直，所述驅動桿14的一端與第三電機13的輸出軸連接，所述驅動桿14的另一端設有第一限位塊，所述導向組件設置在支撐板12的一側，所述導向組件有兩個，兩個導向組件關于驅動桿14對稱設置，所述連桿15豎向設置，所述連桿15的兩端均設有第二限位塊，兩個第二限位塊分別位于兩個導向組件內，兩個第二限位塊分別與兩個導向組件滑動連接，所述連桿15的一側豎向設有第一限位槽，所述第一限位塊位于第一限位槽內，所述第一限位塊與第一限位槽滑動連接，所述第三電機13通過驅動桿14驅動連桿15水平移動，所述支撐板12上設有第二開口，所述連接桿16與連桿15連接，所述連接桿16經第二開口穿過支撐板12，所述連接桿16與切割機構傳動連接；

所述切割機構包括固定塊18、第四電機19、主動輪20、從動輪21、皮帶22、轉軸23和刀片24，所述固定塊18設置在連接桿16的遠離連桿15的一端，所述第四電機19設置在固定塊18上，所述第四電機19與主動輪20傳動連接，所述轉軸23豎向設置，所述轉軸23的頂端通過軸承與固定塊18連接，所述轉軸23的底端與刀片24連接，所述從動輪21套設在轉軸23上，所述主動輪20通過皮帶22與從動輪21傳動連接，所述刀片24為圓形刀片24，所述刀片24與轉軸23同軸設置，所述第二驅動室3的底面設有第三開口，所述刀片24經第三開口伸出第二驅動室3外；

所述底座1上設有天線和plc，所述天線與plc電連接。

當人們需要對一些植物，如黃楊樹等進行樹枝的修剪時，可通過遙控器操作，將無線信號傳給plc，plc控制第一電機5工作，第一電機5驅動絲桿6轉動，使得滑塊8下降，從而使刀片24下降，直到刀片24與植物抵靠，此時啟動第二電機9，第二電機9通過圓柱齒輪10驅動齒條11縱向移動，從而使刀片24縱向移動，或啟動第三電機13，第三電機13通過驅動桿14驅動連桿15水平移動，從而帶動刀片24橫向移動，同時，啟動第四電機19，第四電機19驅動主動輪20轉動，主動輪20通過皮帶22驅動從動輪21轉動，使得轉軸23帶動刀片24旋轉，故刀片24可邊旋轉邊縱向或橫向移動切割，實現自動修剪植物，相比人工修剪，不僅省時省力，減輕勞動強度，還能使得修剪的高度始終保持一致，修剪效果更好，另外，通過啟動第一電機5，可調節(jié)刀片24的高度，便于修剪不同高度的植物。

作為優(yōu)選，為了提高滑塊8滑動的穩(wěn)定性，所述滑動桿7有兩個，兩個滑動桿7關于絲桿6對稱設置，兩個滑動桿7能夠更好地限制滑塊8的轉動，使得滑塊8沿著絲桿6更穩(wěn)定地移動。

作為優(yōu)選，為了使刀片24快速升降，所述絲桿6的表面設有防腐鍍鋅層，由于鋅腐蝕的產物對鋅有較好的保護作用，所以腐蝕速度非常慢，壽命是未鍍鋅的l5～30倍，故能防止絲桿6表面生銹，避免影響滑塊8的移動速度，從而使刀片24快速升降。

作為優(yōu)選，為了提高齒條11與第二驅動室3連接的牢固性，所述滑槽為燕尾槽。

作為優(yōu)選，為了提高連桿15的滑動精度和滑動過程的穩(wěn)定性，所述導向組件包括兩根相互平行的導向桿25，所述第二限位塊位于兩根導向桿25之間，所述第二限位塊分別與兩根導向桿25滑動連接，兩根導向桿25能夠將第二限位塊的運動軌跡限制在一定范圍內，使得第二限位塊更穩(wěn)定地移動，從而提高連桿15的滑動精度及滑動過程的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，為了保證連桿15滑動的穩(wěn)定性，所述第二限位塊的表面和導向桿25的內壁上均設有耐磨涂料，由于第二限位塊長時間在兩根導向桿25之間滑動，容易造成磨損，而耐磨涂料能減少第二限位塊與導向桿25內壁的磨損，避免影響導向桿25對第二限位塊導向的精確性，從而保證連桿15滑動的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，為了使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動，所述第一限位塊的表面和第一限位槽的槽壁上均設有特氟隆涂層，由于特氟隆涂層具有較低的摩擦系數，其潤滑性，特別是自潤滑性非常好，對其他物質幾乎不粘附，故能減小第一限位塊與第一限位槽間的摩擦力，使第一限位塊在第一限位槽內快速滑動。

作為優(yōu)選，為了實現高度的自動控制和自動修剪，所述第二驅動室3上設有紅外線測距儀，所述紅外線測距儀和第一電機5、第二電機9、第三電機13、第四電機19均與plc電連接，當刀片24下降至與植物抵靠時，紅外線測距儀感應到距植物的距離等于設定值，將信號傳給plc，plc使第一電機5停止工作，此時刀片24不再下降，實現高度的自動控制，plc再控制第二電機9、第三電機13和第四電機19配合工作，實現自動修剪。

作為優(yōu)選，為了使設備的工作狀態(tài)智能化，所述第一電機5、第二電機9、第三電機13和第四電機19均為伺服電機，由于伺服電機可使控制速度、位置精度非常準確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象，故能形成智能操控系統(tǒng)，使升降裝置和修剪裝置4更好地配合工作。

作為優(yōu)選，為了提高修剪速度，所述底座1的下方設有萬向輪，故底座1可任意移動，使得機器人邊移動邊修剪，從而提高修剪速度。

與現有技術相比，該用于園林綠化的植物修剪智能機器人，當人們需要對一些植物，如黃楊樹等進行樹枝的修剪時，可啟動修剪裝置4，使得機器人自動修剪植物，相比人工修剪，不僅省時省力，減輕勞動強度，還能使得修剪的高度始終保持一致，修剪效果更好，另外，可通過升降裝置調節(jié)修剪裝置4的高度，便于修剪不同高度的植物。

以上述依據本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定其技術性范圍。