本發(fā)明涉及機(jī)械領(lǐng)域，具體地說是一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人。

背景技術(shù)：

對(duì)于樹的修剪或者樹脂、樹果的采摘問題，首當(dāng)其沖的都要解決樹干攀爬的問題，但相對(duì)于光滑均勻桿的攀爬而言，樹干的攀爬較為困難，因?yàn)樾枰紤]樹干的表面不均勻性，尤其是樹干高度方向的直徑變動(dòng)，除此之外，大多樹干都是帶有一定的彎曲走向的，因此，目前對(duì)于樹干攀爬的解決辦法都是使用梯子，但是并不是所有場(chǎng)合都適用于梯子，而且對(duì)于自動(dòng)化的機(jī)械采摘而言，使用梯子也是不現(xiàn)實(shí)的，也需要一種自動(dòng)化的攀爬裝置，因此，設(shè)計(jì)出一種具有廣泛適用性的樹干攀爬裝置顯得很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的樹干自動(dòng)攀爬不便的問題，本發(fā)明提供了一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，使用方便，適用性強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)樹干的可靠性攀爬，且為全自動(dòng)裝置，除此之外，由于八爪攀轉(zhuǎn)體的攀爪角間距的存在，使得本裝置能夠在樹干上不依靠動(dòng)力而停住，從而能夠節(jié)約能源耗費(fèi)，本裝置能夠?yàn)闃涞男藜?、樹脂和樹果的采摘提供極大的便利，并為以上需求的自動(dòng)化處理提供可能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，包括攀轉(zhuǎn)體和連接體；所述的攀轉(zhuǎn)體和連接體各有相同的三個(gè)；所述的攀轉(zhuǎn)體包括中軸、電機(jī)、中架、外伸縮架和攀爪，用于向上攀轉(zhuǎn)；所述的中軸包括中軸主體和中軸耳，為攀轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)軸；所述的中軸主體為固結(jié)有控制裝置的圓柱桿，用于提供轉(zhuǎn)軸，并控制整個(gè)裝置；所述的中軸耳為固結(jié)于中軸主體兩端的處于同一平面的兩個(gè)圓環(huán)板，為與連接體的連接端；所述的電機(jī)為輸出端帶有齒輪的電機(jī)，為轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置；所述的中架包括固定桿、中筒和齒輪；所述的中筒為通過軸承配合于中軸中間的圓環(huán)筒，用于與中軸形成轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述的固定桿為八根等角間距固結(jié)于中筒外圓的相同的圓柱桿，用于固定攀爪；所述的齒輪為位于中筒兩端外圓上的齒，用于與電機(jī)連接；所述的外伸縮架包括伸縮筒ⅰ、伸縮桿ⅰ彈簧ⅰ和外伸縮架耳，用于約束攀爪的移動(dòng)；所述的伸縮筒ⅰ為八根等角間距固結(jié)于中軸主體兩端外圓的中軸耳內(nèi)側(cè)的圓環(huán)筒；所述的伸縮桿ⅰ為與伸縮筒ⅰ配合的圓柱桿；所述的彈簧ⅰ為與伸縮桿ⅰ配合的螺旋彈簧，用于為伸縮筒ⅰ與伸縮桿ⅰ之間提供彈性伸縮力；所述的外伸縮架耳為固結(jié)于伸縮桿ⅰ自由端的圓環(huán)筒，用于與攀爪連接；所述的攀爪包括中板、外板、連接銷ⅰ和橡膠墊，用于與樹干接觸；所述的中板為兩端帶有圓環(huán)筒形的連接耳的矩形板，且該中板的中央垂直固結(jié)于固定桿的自由端，用于固定橡膠墊；所述的外板為與中板配合連接的相同的矩形板，用于固定橡膠墊；所述的連接銷ⅰ為與中板、外板和外伸縮架耳的連接耳配合的連接銷，用于連接；所述的橡膠墊為固結(jié)貼合于中板和外板的無連接耳的表面的弧形橡膠墊，用于與樹干接觸。

所述的連接體包括伸縮筒ⅱ、伸縮桿ⅱ、連接桿、連接螺栓、彈簧ⅱ、連接耳和連接銷ⅱ，用于連接相鄰兩個(gè)攀轉(zhuǎn)體；所述的伸縮筒ⅱ為圓環(huán)筒；所述的伸縮桿ⅱ為與伸縮筒配合的自由端帶有圓環(huán)連接耳的圓柱桿；所述的連接桿為與伸縮桿ⅱ配合的相同的圓柱桿，用于安裝或拆卸本裝置時(shí)使用；所述的連接螺栓為與伸縮桿ⅱ和連接桿的連接耳配合的螺栓；所述的彈簧ⅱ為與伸縮桿ⅱ配合的螺旋彈簧，且該彈簧ⅱ始終處于拉伸工作狀態(tài)，以使本裝置連接可靠；所述的連接耳為兩個(gè)相同的與中軸耳配合的圓環(huán)連接耳，且該兩個(gè)連接耳分別固結(jié)于伸縮筒ⅱ和連接桿的自由端；所述的連接銷ⅱ為與中軸耳和連接耳配合的連接銷，用于連接。

優(yōu)選的，所述的固定桿為圓環(huán)截面桿，以在滿足強(qiáng)度和剛度需求的前提下減輕裝置質(zhì)量。

優(yōu)選的，所述的中筒和中軸主體與其連接軸承的配合方式為過盈配合，以提高定位可靠性。

優(yōu)選的，所述的攀爪沿攀轉(zhuǎn)體圓周方向的厚度不大于三公分，以減小攀爬阻力。

優(yōu)選的，所述的中板和外板均為鋁合金材質(zhì)，以減小整體質(zhì)量。

優(yōu)選的，所述的橡膠墊表面涂有防滑層，以提高與樹干的接觸可靠性。

優(yōu)選的，所述的伸縮筒ⅱ與伸縮桿ⅱ的配合表面經(jīng)光滑處理，以減小摩擦損失。

優(yōu)選的，所述的連接螺栓為帶有彈簧墊圈的螺栓，以實(shí)現(xiàn)防松目的。

采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，通過三個(gè)攀轉(zhuǎn)體與三個(gè)連接體的配合，使得本裝置牢牢抱緊樹干，能夠有效提高攀爬的可靠性。

(2)本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，通過彈簧ⅰ和彈簧ⅱ的彈性作用，使得本裝置對(duì)樹干具有一定的徑向收縮空間，從而使本裝置能夠適應(yīng)樹干直徑的不均勻性。

(3)本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，通過攀爪的剛性板與橡膠墊的組合方式，使得本裝置能夠有效貼合樹干表面，提高其攀爬的可靠性。

(4)本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，由于八爪攀轉(zhuǎn)體的的攀爪的角間距的存在，使得本裝置能夠在樹干指定位置不依靠動(dòng)力而懸停，提高其工作適應(yīng)性。

(5)本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，操作容易，便于推廣使用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人整體的俯視視角的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人整體的俯視圖；

圖3是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中攀轉(zhuǎn)體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中攀轉(zhuǎn)體的主視圖；

圖5是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中攀轉(zhuǎn)體的部分構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中攀爪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中連接體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人中連接體的部分構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1.攀轉(zhuǎn)體，2.連接體，11.中軸，12.電機(jī)，13.中架，14.外伸縮架，15.攀爪，21.伸縮筒ⅱ，22.伸縮桿ⅱ，23.連接桿，24.連接螺栓，25.彈簧ⅱ，26.連接耳，27.連接銷ⅱ，111.中軸主體，112.中軸耳，131.固定桿，132.中筒，133.齒輪，141.伸縮筒ⅰ，142.伸縮桿ⅰ，143.彈簧ⅰ，144.外伸縮架耳，151.中板，152.外板，153.連接銷ⅰ，154.橡膠墊。

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，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)施例的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人，包括攀轉(zhuǎn)體1和連接體2；所述的攀轉(zhuǎn)體1和連接體2各有相同的三個(gè)；所述的攀轉(zhuǎn)體1包括中軸11、電機(jī)12、中架13、外伸縮架14和攀爪15；所述的中軸11包括中軸主體111和中軸耳112；所述的中軸主體111為固結(jié)有控制裝置的圓柱桿；所述的中軸耳112為固結(jié)于中軸主體111兩端的處于同一平面的兩個(gè)圓環(huán)板；所述的電機(jī)12為輸出端帶有齒輪的電機(jī)；所述的中架13包括固定桿131、中筒132和齒輪133；所述的中筒132為通過軸承配合于中軸11中間的圓環(huán)筒，且中筒132和中軸主體111與其連接軸承的配合方式為過盈配合；所述的固定桿131為八根等角間距固結(jié)于中筒132外圓的相同的圓柱桿，該固定桿131為圓環(huán)截面桿；所述的齒輪133為位于中筒132兩端外圓上的齒；所述的外伸縮架14包括伸縮筒ⅰ141、伸縮桿ⅰ142彈簧ⅰ143和外伸縮架耳144；所述的伸縮筒ⅰ141為八根等角間距固結(jié)于中軸主體111兩端外圓的中軸耳112內(nèi)側(cè)的圓環(huán)筒；所述的伸縮桿ⅰ142為與伸縮筒ⅰ141配合的圓柱桿；所述的彈簧ⅰ143為與伸縮桿ⅰ142配合的螺旋彈簧；所述的外伸縮架耳144為固結(jié)于伸縮桿ⅰ142自由端的圓環(huán)筒；所述的攀爪15包括中板151、外板152、連接銷ⅰ153和橡膠墊154，且該攀爪15沿攀轉(zhuǎn)體1圓周方向的厚度不大于三公分；所述的中板151為兩端帶有圓環(huán)筒形的連接耳的矩形板，且該中板151的中央垂直固結(jié)于固定桿131的自由端；所述的外板152為與中板151配合連接的相同的矩形板，且該外板152和中板151的材質(zhì)為鋁合金；所述的連接銷ⅰ153為與中板151、外板152和外伸縮架耳144的連接耳配合的連接銷；所述的橡膠墊154為固結(jié)貼合于中板151和外板152的無連接耳的表面的弧形橡膠墊，且橡膠墊154表面涂有防滑層。

如圖1、圖7、圖8所示，所述的連接體2包括伸縮筒ⅱ21、伸縮桿ⅱ22、連接桿23、連接螺栓24、彈簧ⅱ25、連接耳26和連接銷ⅱ27；所述的伸縮筒ⅱ21為圓環(huán)筒；所述的伸縮桿ⅱ22為與伸縮筒21配合的自由端帶有圓環(huán)連接耳的圓柱桿，該伸縮筒ⅱ21與伸縮桿ⅱ22的配合表面經(jīng)光滑處理；所述的連接桿23為與伸縮桿ⅱ22配合的相同的圓柱桿；所述的連接螺栓24為與伸縮桿ⅱ22和連接桿23的連接耳配合的螺栓，且該連接螺栓24為帶有彈簧墊圈的螺栓；所述的彈簧ⅱ25為與伸縮桿ⅱ22配合的螺旋彈簧；所述的連接耳26為兩個(gè)相同的與中軸耳112配合的圓環(huán)連接耳，且該兩個(gè)連接耳分別固結(jié)于伸縮筒ⅱ21和連接桿23的自由端；所述的連接銷ⅱ27為與中軸耳112和連接耳26配合的連接銷。

本實(shí)施例的一種林業(yè)用低能耗攀爬采摘機(jī)器人在具體使用時(shí)，將一處的連接螺栓24拆卸下來，然后將本裝置圍繞調(diào)整在樹干上，再鎖緊連接螺栓24，通過控制裝置對(duì)電機(jī)12進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樹干的攀爬，當(dāng)樹干直徑發(fā)生變化時(shí)，由于彈簧ⅰ143的伸縮，使得橡膠墊154在兩個(gè)外板152的壓緊作用下緊緊包裹樹干，且由于彈簧ⅱ25的可伸縮的拉緊作用，使得三個(gè)攀轉(zhuǎn)體1始終緊緊相互連接，并進(jìn)一步提高抱緊樹干的強(qiáng)度，當(dāng)攀轉(zhuǎn)體1轉(zhuǎn)動(dòng)到相鄰兩個(gè)攀爪15同時(shí)與樹干接觸時(shí)，相鄰兩個(gè)攀爪15只能夠與樹干點(diǎn)接觸，從而使得中軸11與樹干的距離較短，因此若再轉(zhuǎn)動(dòng)攀轉(zhuǎn)體1便需要克服拉伸各處彈簧的力，也正是因?yàn)檫@個(gè)約束力，使得本裝置能夠不依靠動(dòng)力而懸停在樹干指定位置。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施方式和說明書中的描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。