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专利号: 2019100102629
申请人: 龙南县华斯加特电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种爬树机器人,其在于,包括壳体(1)、传动带(2)、爬树爪(3)、限位环(4)、传动带驱动件(5)和压力件(6),所述壳体(1)包括:与树体表面接触的底面,底面相对的顶面,底面两侧与树体轴向平行的两个侧面,所述壳体(1)的两个侧面之间设置有容纳内部结构的空腔,空腔内设置有传动带(2),传动带(2)沿着树体的轴线方向布置,且传动带(2)通过所述空腔内部的传动带驱动件(5)驱动转动,传动带(2)的两侧设置有若干个爬树爪(3),若干个爬树爪(3)沿着传动带(2)等间距设置,且爬树爪(3)的爪尖垂直于传动带(2)表面并朝向传动带(2)的外部伸出设置,所述传动带(2)外侧设置有限位环(4),限位环(4)将传动带(2)一侧的若干个爬树爪(3)箍起,限制爬树爪(3)的爪尖向传动带(2)的外部伸出距离,所述壳体(1)的顶面和底面之间设置有通孔,通孔内设置有压力件(6)用于对机器人施加指向树体内部的辅助压力;

所述爬树爪(3)包括:爪体(3-1)和连接段(3-2),所述爪体(3-1)的一端设置有用于抓取的尖端,另一端固定连接在连接段(3-2)上,所述连接段(3-2)横向穿过限位环(4)后铰接在传动带(2)上,且连接段(3-2)与传动带(2)的铰接的可转动面与传动带(2)的表面垂直;

所述传动带(2)包括第一弹性件(2-1)和同步齿(2-2),所述第一弹性件(2-1)设置在爬树爪(3)与传动带(2)之间,用于对爬树爪(3)施加转向限位环(4)的转动力,所述同步齿(2-

2)用于与所述传动带驱动件(5)连接;

所述限位环(4)包括准备段(4-1)、抓取段(4-2)和回收段(4-3),所述抓取段(4-2)和回收段(4-3)设置在壳体(1)的底面一侧,且抓取段(4-2)和回收段(4-3)均为直线段,所述抓取段(4-2)的侧面连接有回收段(4-3),所述准备段(4-1)将抓取段(4-2)和回收段(4-3)不相连的两端连接,共同构成环形结构,且所述准备段(4-1)与抓取段(4-2)的连接处限位环(4)的高度降低形成断崖状结构,所述准备段(4-1)、抓取段(4-2)和回收段(4-3)的高度不同,使所述爬树爪(3)具有三种状态:第一状态:爬树爪(3)落在准备段(4-1)内,限位环(4)高度不变,限位环(4)将爬树爪(3)抬起,爬树爪(3)的爪尖位于壳体(1)的内部;

第二状态:爬树爪(3)落在抓取段(4-2)内,限位环(4)高度低于准备段(4-1),爬树爪(3)下落,爬树爪(3)的爪尖位于壳体(1)的外部;

第三状态:爬树爪(3)落在回收段(4-3)内,限位环(4)的高度从抓取段(4-3)高度逐渐增加至准备段(4-1)高度,爬树爪(3)逐渐抬起,爬树爪(3)的爪尖从壳体(1)的外部向壳体(1)的内部移动。

2.根据权利要求2所述的一种爬树机器人,其特征在于,所述爬树爪(3)的爪体(3-1)为圆弧形,且所述圆弧形的圆心落在所述爬树爪(3)与传动带(2)铰接的铰接轴上。

3.根据权利要求1或2所述的一种爬树机器人,其特征在于,传动带驱动件(5)包括:驱动电机(5-1)、主动轮(5-2)、架体(5-3)和从动轮(5-4),所述传动带(2)套接在所述架体(5-

3)外部,架体(5-3)为传动带(2)提供支撑,架体(5-3)的两端分别设置有主动轮(5-2)和从动轮(5-4),且主动轮(5-2)和从动轮(5-4)与所述同步齿(2-2)啮合,所述主动轮(5-2)与驱动电机(5-1)连接。

4.根据权利要求3所述的一种爬树机器人,其特征在于,所述压力件(6)包括风扇和风扇驱动件,所述风扇与壳体(1)的顶面和底面之间的通孔同轴设置,所述风扇驱动件与风扇连接并驱动风扇转动,且风扇具有停转、中速和高速三个状态,停转状态下风扇停止转动,压力件(6)不对机器人施加压力,中速状态下,风扇低速转动,产生的压力满足压力件(6)对单个爬树爪(3)产生的力矩小于第一弹性件(2-1)对该爬树爪(3)产生的力矩,高速状态下,风扇高速转动,产生的压力满足压力件(6)对机器人产生的力大于机器人自身的重力。

5.根据权利要求1所述的一种爬树机器人,其特征在于,还设置有转向结构,转向结构包括: 转盘(7)、爬树爪滑块(2-3)、第二弹性件(2-4)和两个驱动电机(5-1),所述爬树爪滑块(2-3)的一端与爬树爪(3)连接,另一端滑动连接在传动带(2)上,且爬树爪滑块(2-3)的滑动方向与传动带(2)的轴线平行,爬树爪滑块(2-3)与传动带(2)之间设置有第二弹性件(2-4),所述转盘(7)包括两个圆弧段,两个圆弧段分别设置在两个抓取段(4-2)内,在爬树爪(3)移动至抓取段(4-2)后,爬树爪(3)的爪体(3-1)内侧贴近所述圆弧段的外侧面,爬树爪(3)沿着所述圆弧段的弧线移动,两个驱动电机(5-1)分别单独驱动两条传动带(2)转动。

6.根据权利要求1所述的一种爬树机器人,其特征在于,还设置有转向装置,转向装置包括转筒(8)、针筒(9)和转向驱动件(10),所述转筒(8)垂直于机器人底面设置,转筒(8)的上端通过上端座(8-1)转动连接在机器人顶面通孔上,转筒(8)的下端通过下端座(8-2)转动连接在机器人底面通孔上,所述针筒(9)套接在转筒(8)的外侧,针筒(9)的下端环形阵列设置有若干个固定针滑槽,固定针滑槽沿所述针筒(9)轴向设置,每个固定针滑槽内均设置有一个固定针(9-1),固定针(9-1)的上端通过弹簧与固定针滑槽底部连接,固定针(9-1)的下端穿过所述下端座(8-2),若干个所述固定针(9-1)从下端座(8-2)穿过形成适应树木表面的固定爪,所述针筒(9)通过连接架与针筒滑块连接,针筒滑块套接在针筒丝杆(9-2)上,针筒丝杆(9-2)沿所述针筒(9)的轴线设置,针筒丝杆(9-2)的上端与针筒电机(9-3)连接,针筒电机(9-3)固定在所述转筒(8)上,所述转筒(8)的外壁上还设置有转筒驱动齿,转筒驱动齿通过齿轮与转向驱动件(10)连接。