本發(fā)明涉及園林工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能樹木修剪機(jī)器人以及包含該智能樹木修剪機(jī)器人的智能樹木修剪設(shè)備。

背景技術(shù)：

為了城市的美觀以及保證城市公共設(shè)施的安全，需要定期對(duì)一些樹木進(jìn)行修剪，以避免因樹木過度生長(zhǎng)而導(dǎo)致城市輸電線路等公共設(shè)施遭到破壞，另外，對(duì)于一些觀賞樹木也需要進(jìn)行園藝修剪。

目前，大多數(shù)的樹木修剪技術(shù)很大程度上依賴于園藝工人使用修剪器進(jìn)行修剪，但是對(duì)于較高樹木，修剪器長(zhǎng)度受限，因此需要園藝工人攀爬上樹木進(jìn)行修剪，但這種方式存在安全隱患。市面上現(xiàn)有大型樹木修剪設(shè)備可以滿足高大樹木的這類修剪，但是由于此類設(shè)備體型較大，造成使用不便，不適合園藝觀賞樹木的精細(xì)修剪方式。此外，此類設(shè)備能耗大，不符合環(huán)保宗旨。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而進(jìn)行的，目的在于提供一種智能樹木修剪機(jī)器人以及包含該智能樹木修剪機(jī)器人的智能樹木修剪設(shè)備。

本發(fā)明提供了一種智能樹木修剪機(jī)器人，具有這樣的特征，包括：測(cè)量部，設(shè)置在所述殼體上，包含測(cè)高單元和測(cè)寬單元，所述測(cè)高單元用于測(cè)量所述智能樹木修剪機(jī)器人與地面的當(dāng)前高度，所述測(cè)寬單元用于測(cè)量樹枝直徑；微處理器，設(shè)置在所述殼體的內(nèi)部，用于至少生成攀爬指令或修剪指令；攀爬部，包含兩組爪足，所述兩組爪足對(duì)應(yīng)安裝在所述殼體的所述兩組安裝孔中，根據(jù)所述攀爬指令攀爬樹木；修剪部，設(shè)置在所述殼體的前端，根據(jù)所述修剪指令修剪樹木；電源部，設(shè)置在所述殼體上，對(duì)所述測(cè)量部、所述微處理器、所述攀爬部以及所述修剪部進(jìn)行供電。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還包括：四軸飛行器，用于帶動(dòng)智能樹木修剪機(jī)器人飛行，其中，殼體上還設(shè)置有用于安裝四軸飛行器的接口，微處理器還生成飛行指令，四軸飛行器根據(jù)飛行指令飛行。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還可以具有這樣的特征：其中，殼體上設(shè)置有翅翼，翅翼為可收放結(jié)構(gòu)，用于保持飛行時(shí)平衡，微處理器還生成翅翼收放指令，翅翼根據(jù)翅翼收放指令進(jìn)行收放。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還可以具有這樣的特征：其中，測(cè)高單元設(shè)置在翅翼上，根據(jù)當(dāng)前波程計(jì)算得到當(dāng)前高度數(shù)據(jù)，測(cè)寬單元設(shè)置在殼體的前端，根據(jù)當(dāng)前接收波信號(hào)的范圍計(jì)算得到樹枝直徑數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還可以具有這樣的特征：其中，測(cè)量部為超聲波測(cè)距傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光測(cè)距傳感器中任意一種。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還可以具有這樣的特征：其中，爪足具有三節(jié)，該三節(jié)為一端與殼體連接的基肢節(jié)、一端與基肢節(jié)相連的脛肢節(jié)以及一端與脛肢節(jié)相連的趾肢節(jié)，趾肢節(jié)呈刀片狀且趾肢節(jié)的末端呈45°夾角，用于插入樹木表層固定。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還可以具有這樣的特征：其中，電源部包含干電池單元、充電蓄電池單元以及太陽能電池單元。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪機(jī)器人中，還包括：通信部，設(shè)置在所述殼體的尾端，用于收發(fā)指令信號(hào)。

本發(fā)明提供了一種智能樹木修剪設(shè)備，具有這樣的特征，包括：智能樹木修剪機(jī)器人；以及遙控部，被使用者持有，用于人機(jī)互動(dòng)，收發(fā)指令信號(hào)，其中，智能樹木修剪機(jī)器人為上述的智能樹木修剪機(jī)器人。

在本發(fā)明提供的智能樹木修剪設(shè)備中，還可以具有這樣的特征：其中，遙控部設(shè)置有天線單元、控鍵單元、顯示單元以及電池單元，天線單元用于收發(fā)指令信號(hào)；控鍵單元設(shè)置有與測(cè)量部、攀爬部、修剪部以及翅翼對(duì)應(yīng)的控鍵；顯示單元為顯示屏，用于至少顯示當(dāng)前控鍵操作信息；電池單元對(duì)天線單元、控鍵單元以及顯示單元進(jìn)行供電。發(fā)明的作用與效果

根據(jù)本發(fā)明所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人，因?yàn)榘y(cè)量部、微處理器、攀爬部、修剪部以及電源部，所以，本發(fā)明的智能樹木修剪機(jī)器人可以測(cè)量智能樹木修剪機(jī)器人與地面的當(dāng)前高度以及樹枝直徑，微處理器生成攀爬指令或修剪指令，攀爬部根據(jù)攀爬指令攀爬樹木，修剪部根據(jù)修剪指令修剪樹木。此外，發(fā)明所涉及的智能樹木修剪設(shè)備中包括遙控部，被使用者持有，可以進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，收發(fā)指令信號(hào)。因此，本發(fā)明所涉及的智能樹木修剪設(shè)備更靈活、操作更便捷，避免了需要園藝工人攀爬上樹木進(jìn)行修剪作業(yè)帶來的不安全隱患，而且適合于園藝觀賞樹木的精細(xì)修剪方式，適用性廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的俯視圖；

圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的仰視圖；

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的修剪部示意圖；

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪設(shè)備的遙控部示意圖；以及

圖6是本實(shí)施例中的智能樹木修剪設(shè)備的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，以下實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明智能樹木修剪設(shè)備作具體闡述。

本實(shí)施例的智能樹木修剪設(shè)備包括：用于對(duì)樹木進(jìn)行修剪的智能樹木修剪機(jī)器人100以及被使用者持有、用于人機(jī)互動(dòng)的遙控部200。

圖1是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的俯視圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的側(cè)視圖；以及圖3是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的仰視圖。

如圖1～3所示，本實(shí)施例的智能樹木修剪機(jī)器人100包括：殼體110、測(cè)量部120、微處理器130、攀爬部140、四軸飛行器(圖中未示出)和四軸飛行器接口150、翅翼160、修剪部170、通信部180以及電源部190。

如圖2所示，殼體110兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置有兩組安裝孔，每組包含多個(gè)安裝孔111。

如圖1～3所示，測(cè)量部120包含測(cè)高單元121和測(cè)寬單元122。測(cè)量部120為超聲波測(cè)距傳感器、紅外測(cè)距傳感器、激光測(cè)距傳感器等中任意一種。在本實(shí)施例中測(cè)量部120采用超聲波測(cè)距傳感器。多個(gè)超聲波測(cè)高單元121設(shè)置在翅翼160上，根據(jù)當(dāng)前波程計(jì)算得到智能樹木修剪機(jī)器人100與地面的當(dāng)前高度數(shù)據(jù)。多個(gè)超聲波測(cè)寬單元122設(shè)置在殼體110的前端，根據(jù)當(dāng)前接收波信號(hào)的范圍計(jì)算得到樹枝直徑數(shù)據(jù)。

如圖2和圖3所示，微處理器130設(shè)置在殼體110的內(nèi)部，用于智能樹木修剪機(jī)器人100中獲取、儲(chǔ)存、處理和生成各類指令。例如生成攀爬指令或修剪指令等。

如圖1和圖3所示，攀爬部140包含兩組爪足，兩組爪足對(duì)應(yīng)安裝在殼體110的兩組安裝孔中。攀爬部140根據(jù)攀爬指令攀爬樹木。

每個(gè)爪足141均具有三節(jié)：與殼體110連接的基肢節(jié)141a、與基肢節(jié)141a相連的脛肢節(jié)141b以及與脛肢節(jié)141b相連的趾肢節(jié)141c。如圖1中局部放大圖所示，趾肢節(jié)141c呈刀片狀且末端呈45°夾角，用于插入樹木表層固定。

如圖1所示，四軸飛行器接口150設(shè)置在殼體110上。四軸飛行器安裝在四軸飛行器接口150中，根據(jù)微處理器130生成的飛行指令使智能樹木修剪機(jī)器人100飛行。

翅翼160設(shè)置在殼體110上。翅翼160為可收放結(jié)構(gòu)，根據(jù)微處理器130生成的翅翼160收放指令進(jìn)行收放。如圖1所示，翅翼160為放開狀態(tài)，此時(shí)用于保持飛行時(shí)平衡，此外，超聲波測(cè)高單元121工作時(shí)翅翼160也為放開狀態(tài)；如圖2和圖3所示，翅翼160為收起狀態(tài)，避免了翅翼160卡在樹枝間而影響智能樹木修剪機(jī)器人100的修剪作業(yè)。

圖4是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪機(jī)器人的修剪部示意圖。

如圖1和圖3所示，修剪部170設(shè)置在殼體的前端，根據(jù)微處理器130生成的修剪指令修剪樹木。如圖4所示，修剪部170包含機(jī)械臂171和切割片172。

如圖4所示，機(jī)械臂171由171a和171b兩部分組成。修剪部170還設(shè)有內(nèi)置于殼體中的電機(jī)，機(jī)械臂171、切割片172均與電機(jī)相連。電機(jī)根據(jù)微處理器130發(fā)送的指令進(jìn)行運(yùn)作，切割片172通過電機(jī)帶動(dòng)對(duì)樹木進(jìn)行修剪，171a和171b兩部分通過電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)行折疊，在修剪完畢后收回至殼體110的前端。

如圖1～3所示，通信部180設(shè)置在所述殼體110的尾端，用于收發(fā)指令信號(hào)。通信部180設(shè)置有USB連接單元，USB連接單元一端與微處理器130通信連接，另一端通過USB接口連接至電腦等智能終端，使用者通過該USB連接單元，可對(duì)微處理器130進(jìn)行預(yù)訂程序設(shè)計(jì)。

如圖1和圖3所示，電源部190設(shè)置在殼體上，對(duì)測(cè)量部120、微處理器130、攀爬部140、四軸飛行器、翅翼160、修剪部170、通信部180進(jìn)行供電。電源部190包含干電池單元191、充電蓄電池單元192以及太陽能電池單元193。電源部190的三個(gè)供電單元提供了三種供電方式，以保證智能樹木修剪機(jī)器人100運(yùn)作時(shí)不會(huì)因?yàn)槟茉垂┙o不足而發(fā)生意外。

如圖3所示，干電池單元191和充電蓄電池單元192設(shè)置在殼體110的下底面上。充電蓄電池單元192設(shè)置有充電接口，通過充電接口連接到外部電路進(jìn)行充電。

如圖1所示，太陽能電池單元193設(shè)置在殼體110的上頂面上，包含多塊太陽能電池板193a，以充分接收陽光。

遙控部200被使用者持有、用于人機(jī)互動(dòng)，收發(fā)指令信號(hào)，以操控智能樹木修剪機(jī)器人100。

圖5是本發(fā)明的實(shí)施例中智能樹木修剪設(shè)備的遙控部示意圖。

如圖5所示，遙控部200的殼體上設(shè)置有天線單元210、控鍵單元220、顯示單元230以及電池單元240。

天線單元210用于收發(fā)指令信號(hào)。

控鍵單元220包含功能控鍵格221、水平方向控鍵222和垂直方向控鍵223。功能控鍵格221設(shè)置有與測(cè)量部120、攀爬部140、四軸飛行器、翅翼160、修剪部170等對(duì)應(yīng)的操作控鍵。水平方向控鍵222和垂直方向控鍵223控制智能樹木修剪機(jī)器人100飛行時(shí)的水平方向和垂直方向。

顯示單元230為顯示屏，用于至少顯示當(dāng)前控鍵操作信息。

電池單元240對(duì)天線單元210、控鍵單元220以及顯示單元230進(jìn)行供電。在本實(shí)施例中電池單元240采用干電池，其所占體積小且方便拆卸和更換。

圖6是本實(shí)施例中的智能樹木修剪設(shè)備的流程圖。

本實(shí)施例中的智能樹木修剪設(shè)備使用流程如下:

步驟S1：使用者在電腦中對(duì)微處理器130預(yù)設(shè)樹枝直徑數(shù)據(jù)和工作高度數(shù)據(jù)，以及滿足這樣條件樹木的修剪程序，然后進(jìn)入步驟S2。

步驟S2：使用者通過對(duì)遙控部200上的四軸飛行器、翅翼160、攀爬部140以及方向控制相關(guān)的控鍵進(jìn)行操作，使智能樹木修剪機(jī)器人100攀爬或飛行到待修剪的樹木上，然后進(jìn)入步驟S3。

步驟S3：使用者通過對(duì)遙控部200上的測(cè)量部120和翅翼160相關(guān)的控鍵進(jìn)行操作，從而超聲波測(cè)高單元121根據(jù)當(dāng)前波程計(jì)算得到智能樹木修剪機(jī)器人100與地面的當(dāng)前高度數(shù)據(jù)，超聲波測(cè)寬單元122根據(jù)當(dāng)前接收波信號(hào)的范圍計(jì)算得到樹枝直徑數(shù)據(jù)，然后進(jìn)入步驟S4。

步驟S4：微處理器130對(duì)測(cè)量得到的樹枝直徑數(shù)據(jù)和當(dāng)前高度數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理，判斷是否滿足預(yù)設(shè)的樹枝直徑數(shù)據(jù)和工作高度數(shù)據(jù)，當(dāng)判斷結(jié)果為是時(shí)，進(jìn)入步驟S5；當(dāng)判斷結(jié)果為否時(shí)，進(jìn)入步驟S6。

步驟S5：通信部180將滿足修剪條件的信號(hào)發(fā)送至遙控部200，此時(shí)顯示屏230上顯示滿足修剪條件信息，使用者通過控鍵操作進(jìn)行自動(dòng)修剪確認(rèn)，接著智能樹木修剪機(jī)器人100按照預(yù)設(shè)修剪程序?qū)Υ藜舻臉淠具M(jìn)行修剪，然后進(jìn)入步驟S8。

步驟S6：通信部180將不滿足修剪條件的信號(hào)發(fā)送至遙控部200，此時(shí)顯示屏230上顯示不滿足修剪條件信息，使用者再對(duì)修剪部170的對(duì)應(yīng)的控鍵進(jìn)行操作，完成待修剪樹木的手動(dòng)修剪，然后進(jìn)入步驟S7。

步驟S7：手動(dòng)修剪完成后，通信部180將修剪完成信號(hào)發(fā)送至遙控部200，此時(shí)顯示屏230上顯示是否存儲(chǔ)本次修剪操作，使用者再通過控鍵操作，對(duì)本次手動(dòng)修剪操作程序進(jìn)行存儲(chǔ)確認(rèn)，然后進(jìn)入步驟S8。

步驟S8：使用者操作控鍵使智能樹木修剪機(jī)器人100攀爬或飛行返回地面，接著進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。

實(shí)施例的作用與效果

根據(jù)本實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人，因?yàn)榘y(cè)量部、微處理器、攀爬部、修剪部以及電源部，所以，本實(shí)施例的智能樹木修剪機(jī)器人可以測(cè)量智能樹木修剪機(jī)器人與地面的當(dāng)前高度以及樹枝直徑，微處理器生成攀爬指令或修剪指令，攀爬部根據(jù)攀爬指令攀爬樹木，修剪部根據(jù)修剪指令修剪樹木。此外，實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪設(shè)備中包括遙控部，被使用者持有，可以進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，收發(fā)指令信號(hào)。因此，本實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪設(shè)備更靈活、操作更便捷，避免了需要園藝工人攀爬上樹木進(jìn)行修剪作業(yè)帶來的不安全隱患，而且適合于園藝觀賞樹木的精細(xì)修剪方式，適用性廣。

由于本實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人，還包括四軸飛行器和翅翼，因此，能使智能樹木修剪機(jī)器人更加快速的飛達(dá)待修剪樹木上，節(jié)省了時(shí)間。而且使用者可以在本實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人的微處理器中進(jìn)行預(yù)設(shè)修剪程序，滿足預(yù)設(shè)修剪條件時(shí)，可以進(jìn)行自動(dòng)修剪，提高了修剪的工作效率。另外，本實(shí)施例所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人的電源部具有多種供電方式，保證了智能樹木修剪機(jī)器人運(yùn)作時(shí)不會(huì)因?yàn)槟茉垂┙o不足而發(fā)生意外，而且太陽能供電方式清潔環(huán)保。

上述實(shí)施方式為本發(fā)明的優(yōu)選案例，并不用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

在上述實(shí)施例中所涉及的智能樹木修剪機(jī)器人中，同時(shí)具有攀爬部和四軸飛行器，但根據(jù)實(shí)際樹木修剪情況，也可以只具備此兩者之一。在上述實(shí)施例中所涉及的智能樹木修剪設(shè)備中，具有遙控部，但根據(jù)實(shí)際情況例如常年只需修剪同一種樹木，此時(shí)，可以在微處理器中設(shè)定該種樹木的修剪程序，進(jìn)而可以不采用遙控部而實(shí)現(xiàn)對(duì)樹木的修剪。