一种爬树机器人平台

1.本实用新型涉及机器人领域，尤其涉及一种爬树机器人平台。


背景技术：

2.现今投入实际生产活动中的爬树机器人攀爬方式有旋转攀爬和直线攀爬两种，工作过程开始后工作速度及其他指标不可调，且工作装置需要预先启动，自动化程度较低。本实用新型提出了一种可以自动控制的旋转攀爬机器人方案，借助控制器可以全程自动控制和调整工作速度，且可以控制加装在平台上的工作设备，极大提高了自动化程度。


技术实现要素：

3.针对现有林业生产过程中爬树机器人自动化程度不够、控制不便，机器人技术集成不够的问题，本实用新型提出了新的爬树机器人平台系统，有效解决了林业生产过程中爬树机器人自动控制的问题，并且平台系统可以加装多种工作装置，提高了设备集成度。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种爬树机器人平台，包括机器人框架、工作平台、控制器以及攀爬驱动装置，所述机器人框架由固定支架、转向支架和横向连接组成，所述工作平台固定在所述转向支架的外侧，所述固定支架上设有安装底座，所述控制器固定在所述安装底座上，所述攀爬驱动装置包括电动机、驱动轮和随动轮，所述驱动轮和所述随动轮通过连接轴固定在所述固定支架的上下两侧，所述电动机固定在所述固定支架上，所述电动机通过传动机构与所述驱动轮的连接轴连接，所述电动机驱动所述连接轴转动，所述转向支架上固定有转向轮，所述固定支架和所述转向支架之间通过螺栓可拆卸的固定所述横向连接，所述固定支架上还安装有蓄电池。
5.优选地，所述驱动轮、随动轮以及所述转向轮的轮本身与攀爬表面接触处有小齿。
6.优选地，所述固定支架、转向支架和横向连接都安装有用于调整其长度的电动推杆，推杆控制器位于所述控制器上，所述控制器上还设有压力传感器、电机驱动模块、wifi通讯模块及工作装置控制器，所述推杆控制器与所述压力传感器联动。
7.优选地，所述转向支架的内侧安装所述转向轮，所述转向轮由转向连接轴连接，所述转向支架上固定转向驱动，所述转向驱动是电动机蜗轮蜗杆，所述转向连接轴的中部固定在转向电动机蜗轮蜗杆上。
8.优选地，所述转向轮设置两组，两组所述转向轮的转向连接轴的中部设置连杆，所述连杆固定在所述转向电动机蜗轮蜗杆上。
9.优选地，所述传动机构包括联轴器和差速器。
10.优选地，所述横向连接有两个，所述横向连接的两端分别固定安装块，所述安装块上设有固定螺孔，所述固定支架、转向支架的两端固定连接头，所述连接头上设有对应的螺孔，所述固定支架的两端分别通过螺栓固定在所述横向连接的一端，所述横向连接的另一端固定所述转向支架的两端，从而形成矩形框架。
11.优选地，wifi通讯模块包括通讯接收模块，机器人平台控制器具备外接控制遥控
器，所述遥控器上设有与所述通讯接收模块对应的通讯发射模块。
12.优选地，所述工作平台上安装打枝锯。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：（1）所述驱动轮、随动轮以及所述转向轮的轮本身与攀爬表面接触处有小齿。有效抓紧接触面，保证该爬树机器人平台运行时，能够紧紧抓卡在树干等的外表面，防止装置掉落。（2）所述转向支架的内侧安装所述转向轮，四个转向轮不安装动力，由转向电动机蜗轮蜗杆进行随动角度调整，进而控制机器人攀爬垂直线速度。（3）所述推杆控制器与所述压力传感器联动。压力传感器接收到驱动轮、随动轮以及转向轮收到的压力数值并经其传送给控制器，控制器根据接收到的压力数值向推杆控制器发送指令，控制电动推杆伸缩，保证根据收到的压力数值随时调整推杆长度，保持整个机器人稳固攀爬不会过紧或者松脱掉落。（4）使用螺栓连接的安装方式可拆卸的安装固定支架、转向支架以及横向连接，方便将本装置形成的矩形框架套设在所述树木或柱体的底部；工作平台上可以安装打枝锯等不同类型的工作设备，提高了设备的集成度。（5）本实用新型在自动化程度上相对现有攀爬机器人实现了较大的改进，具备了坚实耐用、成本低廉、功能强大、适用范围广的优点。
附图说明
14.图1为本实用新型的爬树机器人平台结构示意图；
15.图2为本实用新型的爬树机器人平台转向支架结构示意图；
16.图3为本实用新型的爬树机器人平台固定支架结构示意图；
17.图4为本实用新型的爬树机器人平台横向支架端结构示意图。
具体实施方式
18.以下将结合附图对本实用新型做进一步地说明，但不应以此来限制本实用新型的保护范围。为了方便说明且理解本实用新型的技术方案，以下说明均以附图所展示为准。
19.如图1、图2和图3所示，一种爬树机器人平台，包括机器人框架、工作平台4、控制器9以及攀爬驱动装置，所述机器人框架由固定支架1、转向支架2和横向连接3组成，所述工作平台4固定在所述转向支架2的外侧，所述固定支架1上设有安装底座101，所述控制器9固定在所述安装底座101上，所述攀爬驱动装置包括电动机8、驱动轮601和随动轮602，所述驱动轮601和所述随动轮602通过连接轴固定在所述固定支架1的上下两侧，所述电动机8固定在所述固定支架1上，所述电动机8通过传动机构10与所述驱动轮601的连接轴连接，所述电动机8驱动所述连接轴转动，所述转向支架2上固定有转向轮603，所述固定支架1和所述转向支架2之间通过螺栓可拆卸的固定所述横向连接3，所述固定支架1上还安装有蓄电池，该蓄电池为整个装置供电。
20.所述驱动轮601、随动轮602以及所述转向轮603的轮本身与攀爬表面接触处有小齿。有效抓紧接触面，保证该爬树机器人平台运行时，能够紧紧抓卡在树干等的外表面，防止装置掉落。
21.所述固定支架1、转向支架2和横向连接3都安装有用于调整其长度的电动推杆7，推杆控制器位于所述控制器9上，爬树机器人平台控制器9由stm32芯片作为主控，所述控制器9上还设有压力传感器、电机驱动模块、wifi通讯模块及工作装置控制器，所述推杆控制
器与所述压力传感器联动。压力传感器接收到驱动轮601、随动轮602以及转向轮603收到的压力数值并经其传送给控制器9，控制器9根据接收到的压力数值向推杆控制器发送指令，控制电动推杆伸缩，保证根据收到的压力数值随时调整推杆长度，保持整个机器人稳固攀爬不会过紧或者松脱掉落。
22.所述转向支架2的内侧安装所述转向轮603，所述转向轮603由转向连接轴11连接，所述转向支架2上固定转向驱动12，所述转向驱动12是电动机蜗轮蜗杆12，所述转向连接轴11的中部固定在所述转向电动机蜗轮蜗杆12上。所述转向轮603设置两组，两组所述转向轮603的转向连接轴11的中部设置连杆604，所述连杆604固定在所述转向电动机蜗轮蜗杆12上。四个转向轮603不安装动力，由转向电动机蜗轮蜗杆12进行随动角度调整，进而控制机器人攀爬垂直线速度。
23.所述传动机构10包括联轴器和差速器，保证在转向过程中上下轮速度的稳定变化。
24.如图1和图4，所述横向连接3有两个，所述横向连,3的两端分别固定安装块31，所述安装块31上设有固定螺孔，所述固定支架1、转向支架2的两端固定连接头5，所述连接头5上设有对应的螺孔，所述固定支架1的两端分别通过螺栓固定在所述横向连接3的一端，所述横向连接3的另一端固定所述转向支架2的两端，从而形成矩形框架。使用螺栓连接的安装方式可拆卸的安装固定支架、转向支架以及横向连接，方便将本装置形成的矩形框架套设在所述树木或柱体的底部。
25.wifi通讯模块包括通讯接收模块，机器人平台控制器具备外接控制遥控器，所述遥控器上设有与所述通讯接收模块对应的通讯发射模块，实时操控机器人工作情况的备选功能。
26.所述工作平台4上安装打枝锯等不同类型的工作设备，提高了设备的集成度。
27.操作步骤：1.将机器人平台安装到树木或柱体底部，锁紧机器人框架之间的紧定螺栓；2.打开控制器，设定工作参数；3.机器人平台按照控制器设定工作参数开始工作；工作过程中机器人框架大小随轮组与攀爬接触面压力的变化而随时调整；4.工作结束机器人旋转落下至人可触及的起点。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.最后应说明的是：以上所述的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施
例技术方案的范围。