自動修草車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自動修草車，主要由蓄電池、兩個驅動電機、四個伺服電機、三把刀具、箱體、四個螺母絲杠機構、四個車輪、位移傳感器、中心輪、光傳感器、三個行星輪、支撐彈簧、外殼、液壓缸、控制器、車架、前保護罩、后保護罩、上箱體板、下箱體板、轉軸組成，其特征是光傳感器和位移傳感器采集信號，將信號傳至控制器，控制器控制伺服電機轉動調整箱體位置，同時，控制器控制驅動電機轉動，自動修草車前進，刀具工作。所述自動修草車由液壓缸帶動前輪擺動，控制該自動修草車轉向。所述自動修草車組件中，三把刀具及一個中心輪、三個行星輪均安裝在箱體上，箱體由四個螺母絲杠機構以及支撐彈簧支撐定位。所述自動修草車箱體通過四個螺母絲杠機構調整位置，實現對待修剪草坪的精確修剪，所述自動修草車是后輪驅動，由驅動電機提供動力。所述自動修草車工作所需所有能量均由蓄電池提供，蓄電池安裝在兩后輪之間。本實用新型實現了自動化修草，該自動修草車不僅結構簡單，造價低廉，而且大大提高了對大面積草坪修剪的工作效率及修剪的精度。
【專利說明】自動修草車
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種修草車，特別涉及一種自動修草車。
【背景技術】
[0002]維護草坪的平整是非常重要的，對于大面積草坪的修剪，依靠人力完成不僅修剪的效率低下，而且對人的體力也有相當程度的要求。同時，隨著修剪人員的不同或者同一修剪人員但心情不同，草坪修剪的整潔效果會出現較大波動。
[0003]目前，市場上已有的修草機大都是人力參與的，在整個修剪過程中都需要修剪人員的操作。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的，就是針對現有的修草機存在的問題，而提供了一種自動修草車。該自動修草車在開始工作后，不再需要修剪人員的操作，同時，它能夠精確地完成草坪的修剪任務。
[0005]為了解決上述技術問題而采取的技術方案是:該種自動修草車的特征在于，由以下幾部分構成。
[0006]蓄電池，所述蓄電池固定在在車架尾部，為所述的自動修草車提供能量。
[0007]兩個驅動電機，所述兩個驅動電機，其中一個豎直安裝在上箱體板外側，其電機軸穿過上箱體板，電機軸安裝在箱體中部分裝有一中心輪；另一驅動電機水平安裝在車架尾部，通過聯軸器與后輪轉軸連接。
[0008]四個伺服電機，所述四個伺服電機與螺母絲杠機構連接，分別安裝在車架靠中間位置，呈矩形分布。
[0009]三把刀具，所述三把刀具安裝在箱體上，刀具轉軸呈三角型分布，所述三把刀具均有四把刀片，三把刀具轉軸均穿過下箱體板，且轉軸位于箱體中部分均裝有行星輪。
[0010]四個螺母絲杠機構，所述螺母絲杠機構螺母與下箱體板外側固接，上、下箱體板與螺母對應位置處開有螺母內徑大小的四個孔，供絲杠運動所用。
[0011]四個車輪，所述四個車輪，呈矩形分布在車架四角，安裝位置不影響刀具工作。所述四個車輪，其中兩個后輪為主動輪，不可轉向，兩個前輪為從動輪，可轉向。
[0012]位移傳感器，所述位移傳感器安裝在車架下前方，正中央位置處，用來采集待修剪草坪地面凹凸信息。
[0013]光傳感器,所述光傳感器安裝在外殼正前方外表面的正中央位置處，用來米集前方有無待修剪草的信息。
[0014]支撐彈簧，所述支撐彈簧安裝在車架正中央位置處，其一端固定在車架上，另一端與箱體連接，當箱體處于最高位置(刀具處于最高位置)時，支撐彈簧為自由伸縮狀態，當箱體下降(刀具下降)時，支撐彈簧為箱體提供支持力。
[0015]外殼，所述外殼將所述蓄電池、驅動電機、伺服電機、螺母絲杠機構、支撐彈簧、箱體、控制器、液壓缸、車架包在所述外殼內，為它們提供保護。
[0016]液壓缸，所述液壓缸安裝在車架前半部分靠后位置處，位于所述兩前車輪之間，通過滑塊機構與前車輪轉軸連接，控制前車輪轉向。
[0017]控制器，所述控制器安裝在車架前半部分靠前位置處，位于所述兩前車輪之間，用來接收并處理、分析所述位移傳感器及光傳感器采集的信號，發出控制信號，控制刀具位置及前車輪轉向。
[0018]車架，所述車架位于所述自動修草車下部，為所述伺服電機、控制器、位移傳感器、驅動電機、液壓缸、支撐彈簧、軸承提供支撐。所述四個車輪轉軸通過軸承與車架連接。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型結構圖。
[0020]圖2為本實用新型卸下外殼后正視圖。
[0021]圖3為本實用新型卸下外殼后俯視圖。
[0022]圖4為本實用新型左視圖。
[0023]圖5為本實用新型外殼三視圖。
[0024]圖6為本實用新型前輪轉向機構示意圖。
[0025]圖中:0蓄電池、I第一驅動電機、2第一伺服電機、3第二伺服電機、4第一刀具、5第二刀具、6第三刀具、7箱體、8第一螺母、9第二螺母、10第三伺服電機、11第四伺服電機、12第一車輪、13第二車輪、14位移傳感器、15中心輪、16光傳感器、17第一行星輪、18支撐彈簧、19第一絲杠、20第二絲杠、21外殼、22第二行星輪、23第三行星輪、24第三螺母、25第四螺母、26第三車輪、27第四車輪、28第三絲杠、29第四絲杠、30第二驅動電機、31液壓缸、32控制器、33車架、34前保護罩、35后保護罩、36上箱體板、37下箱體板、38第一轉軸、39第二轉軸、40第三轉軸。
【具體實施方式】
[0026]下面對本實用新型的實施例作詳細說明，本實施例在以本實用新型技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0027]實施例1。
[0028]如圖1、圖2所示，本實施例包括:蓄電池O、第一驅動電機1、第一伺服電機2、第二伺服電機3、第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6、箱體7、第一螺母8、第二螺母9、第三伺服電機10、第四伺服電機11、第一車輪12、第二車輪13、位移傳感器14、中心輪15、光傳感器
16、第一行星輪17、支撐彈簧18、第一絲杠19、第二絲杠20、外殼21、第二行星輪22、第三行星輪23、第三螺母24、第四螺母25、第三車輪26、第四車輪27、第三絲杠28、第四絲杠29、第二驅動電機30、液壓缸31、控制器32、車架33、前保護罩34、后保護罩35、上箱體板36、下箱體板37、第一轉軸38、第二轉軸39、第三轉軸40。
[0029]所述的蓄電池O固定在在車架33尾部，位于第一車輪12和第三車輪26之間。
[0030]所述的第一驅動電機1，豎直安裝在上箱體板36外側，其電機軸穿過上箱體板36，電機軸安裝在箱體7中的部分裝有中心輪15，第一驅動電機I通過所述中心輪15及第一行星輪17控制所述第一刀具4工作，第一驅動電機I通過所述中心輪15及第二行星輪22控制所述第二刀具5工作，第一驅動電機I通過所述中心輪15及第三行星輪23控制所述第三刀具6工作。所述第一行星輪17、第二行星輪22、第三行星輪23均位于箱體7內。
[0031 ] 所述的第二驅動電機30，水平安裝在車架33尾部，其電機軸與車輪第一車輪12和第三車輪26轉軸平行，所述第二驅動電機30與蓄電池O連接，同時第二驅動電機30通過聯軸器與第一車輪12、第三車輪26轉軸連接，控制第一車輪12、第三車輪26轉動。
[0032]所述第一伺服電機2、第二伺服電機3、第三伺服電機10、第四伺服電機11分別安裝在車架33靠中間位置，呈矩形分布，其中第一伺服電機2、第二伺服電機3安裝在第一刀具4、第二刀具5轉軸之前，第二車輪13、第四車輪27轉軸之后，第三伺服電機10、第四伺服電機11安裝在第三刀具6轉軸之后，第一車輪12、第三車輪26轉軸之前。
[0033]所述的第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6安裝在箱體7上，隨箱體7上下移動，所述第一刀具4的第一轉軸38、第二刀具5的第二轉軸39、第三刀具6的第三轉軸40均穿過車架33，且所述三個轉軸投影至車架33上，所述投影位于車架33中間部分，且呈三角型分布，所述第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6均有四葉刀片，刀片位于車架33與地面之間。
[0034]所述的箱體7為中空，由四個螺母絲杠機構及支撐彈簧18支撐、定位，所述第一絲杠19與第一伺服電機2連接，第二絲杠20與第二伺服電機3連接，第三絲杠28與第三伺服電機10連接，第四絲杠29與第四伺服電機11連接，所述第一絲杠19、第二絲杠20、第三絲杠28、第四絲杠29及第一伺服電機2、第二伺服電機3、第三伺服電機10、第四伺服電機11均不可移動，所述第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25與所述箱體7的下箱體板37固接，上箱體板36、下箱體板37與第一螺母8、第二螺母9、第三螺母24、第四螺母25對應位置處開有螺母內徑大小的四個孔。所述支撐彈簧18位于車架33正中央位置處，其一端固定在車架33上，另一端與箱體7固接。
[0035]所述的液壓缸31位于車架33前半部分靠后位置處，位于所述第二車輪13、第四車輪27之間，通過滑塊機構與前車輪轉軸連接。
[0036]所述的控制器32位于車架33前半部分靠前位置處，位于所述第二車輪13、第四車輪27之間。
[0037]所述的位移傳感器14，位于車架33下前方，正中央位置處。所述的光傳感器16位于外殼21正前方外表面的正中央位置處。
[0038]本方案自動修剪草坪過程如下。
[0039]一名修剪人員將所述的自動修草車車身擺正放在待修剪草坪外，車頭朝向待修剪草坪，打開自動修草車蓄電池O開關,光傳感器16、位移傳感器14開始米集信號，由控制器32將采集的信號放大、處理，并由控制器32發出控制信號，前方有待修剪草坪時，控制信號控制液壓缸31保持初始狀態，自動修草車保持直行，前方地面凹凸信號傳至第一伺服電機
2、第二伺服電機3、第三伺服電機10、第四伺服電機11，第一伺服電機2通過第一絲杠19及第一螺母8、第二伺服電機3通過第二絲杠20及第二螺母9、第三伺服電機10通過第三絲杠28及第三螺母24、第四伺服電機11通過第四絲杠29及第四螺母25控制所述自動修草車箱體7位置的高低，進而控制第一刀具4、第二刀具5、第三刀具6位置的高低，以實現對草坪的精確修剪。前方無待修剪草坪時，光傳感器16將信號傳至控制器32，并由控制器32發出控制信號控制液壓缸31運動，液壓缸31帶動第二車輪13、第四車輪27擺動，進而控制自動修草車轉向。自動修草車轉向完成，車身擺正后開始下一列待修剪草坪的精確修剪，并重復按照所述步驟工作，最終完成對整塊草坪的自動修剪。
[0040]本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，應當指出，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也應包含在本實用新型權利要求的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種自動修草車，其特征在于: 由以下幾部分構成，蓄電池(O)、第一驅動電機(I)、第二驅動電機(30)、第一伺服電機(2)、第二伺服電機(3)、第三伺服電機(10)、第四伺服電機(11)、第一刀具(4)、第二刀具(5)、第三刀具(6)、箱體(7)、第一螺母(8)、第二螺母(9)、第三螺母(24)、第四螺母(25)、第一車輪(12)、第二車輪(13)、第三車輪(26)、第四車輪(27)、位移傳感器(14)、中心輪(15)、光傳感器(16)、第一行星輪(17)、第二行星輪(22)、第三行星輪(23)、支撐彈簧(18)、第一絲杠(19)、第二絲杠(20)、第三絲杠(28)、第四絲杠(29)、外殼(21)、液壓缸(31)、控制器(32)、車架(33)、前保護罩(34)、后保護罩(35)、上箱體板(36)、下箱體板(37)、第一轉軸(38)、第二轉軸(39)、第三轉軸(40);所述的蓄電池(O)安裝在車架(33)的尾部；所述的箱體(7)安裝在車架(33)上，所述的第一驅動電機(I)、第一刀具(4)、第二刀具(5)及第三刀具(6 )均安裝在箱體(7 )上；第一驅動電機(I)連接中心輪(15 )，第一行星輪(17 )、第二行星輪(22)、第三行星輪(23)均與中心輪(15)嚙合；第一行星輪(17)連接第一刀具(4)，第二行星輪(22)連接第二刀具(5)，第三行星輪(23)連接第三刀具(6);第一行星輪(17)、第二行星輪(22)在前，第三行星輪(23)在后，第一行星輪(17)、第二行星輪(22)、第三行星輪(23)的安裝軸線投影至車架(33)上呈三角分布；所述的第一車輪(12)、第二車輪(13)、第三車輪(26 )、第四車輪(27 )安裝在車架(33 )上；所述的第二驅動電機(30 )連接第一車輪(12)和第三車輪(26);所述光傳感器(16)安裝于自動修草車外殼(21)正前方；所述的位移傳感器(14)安裝于車架(33)下表面前方，控制器(32)安裝于位移傳感器(14)上部。
2.根據權利要求1所述的自動修草車，其特征在于: 箱體(7)由支撐彈簧(18)及四個螺母絲杠機構支撐；第一絲杠(19)、第二絲杠(20)、第三絲杠(28)、第四絲杠(29)分別安裝于箱體(7)，第一絲杠(19)配合第一螺母(8)、第二絲杠(20 )配合第二螺母(9 )、第三絲杠(28 )配合第三螺母(24 )、第四絲杠(29 )配合第四螺母(25);第一四伺服電機(2)連接第一絲杠(19)、第二伺服電機(3)連接第二絲杠(20)、第三伺服電機(10)連接第三絲杠(28)、第四伺服電機(11)連接第四絲杠(29)。
3.根據權利要求1所述的自動修草車，其特征在于: 第二車輪(13)、第四車輪(27)分別與液壓缸31連接，第二車輪(13)、第四車輪(27)可擺動角度為30度。
4.根據權利要求1所述的自動修草車，其特征在于: 第一刀具(4)、第二刀具(5)、第三刀具(6)均是四刀片刀具，第一刀具(4)、第二刀具(5)安裝在車身前半部分，第三刀具(6)安裝在車身后半部分。
【文檔編號】A01D101/00GK203575087SQ201320653351
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】李棟, 白長玉, 鄧永紅, 高娟, 李世建 申請人:濟南大學