本發明屬于石榴萌蘗清除，具體涉及一種石榴萌蘗智能清除裝置及方法。

背景技術：

1、石榴萌蘗是指從石榴樹根基或枝干處長出的新生枝條，這些萌蘗生長迅速，會大量消耗土壤中的養分，與石榴樹的主干和結果枝激烈爭奪營養資源，嚴重阻礙石榴樹的健康生長與果實的產量提升。在規模化的石榴種植產業中，定期清除石榴萌蘗是一項十分耗時耗力的農活兒。

2、針對石榴萌蘗的清除而言，當前尚無專用的智能清除設備，主要以人工手動清理為主，勞動強度大，工作效率低，種植戶的運營成本高。

技術實現思路

1、本發明要解決的技術問題是彌補現有技術的不足，提供一種石榴萌蘗智能清除裝置及方法。

2、要解決上述技術問題，本發明的技術方案為：

3、一種石榴萌蘗智能清除裝置，包括控制器和小車，小車包括轉向系統；小車上設有升降臺，升降臺的升降臺面上設有自調水平平臺，自調水平平臺包括水平平臺，水平平臺上設有主機架，上懸臂和下懸臂的長度方向相互平行且按照上下順序固定在主機架的同一側；

4、伸縮懸臂與上懸臂沿上懸臂的長度方向滑動連接，驅動機構b用于驅動伸縮懸臂滑動；伸縮懸臂的懸出端沿豎直上下方向滑動連接有夾持機構，夾持機構用于夾持石榴樹主干，夾持機構的夾持部分包括與石榴樹主干滾動接觸的輥；驅動機構c用于托舉夾持機構；

5、切割機構與下懸臂沿下懸臂的長度方向滑動連接，驅動機構d用于驅動切割機構滑動；切割機構包括水平設置的鋸片，電機b用于驅動鋸片轉動，鋸片的軸截面與夾持機構的夾持對稱面相互重合；

6、主機架上固定設有測距攝像頭，測距攝像頭用于對石榴樹主干進行拍攝和測距，測距攝像頭與控制器電性連接；小車、升降臺、自調水平平臺、驅動機構b、夾持機構、驅動機構c、驅動機構d和電機b的動作均由控制器控制。

7、進一步地，所述自調水平平臺包括4個電缸a，4個電缸a分別設置在水平平臺底部四角，電缸a的缸體a與升降臺的升降臺面固定連接，電缸a的伸縮桿a通過球鉸接頭與水平平臺鉸接；水平平臺的中心部設有陀螺儀傳感器，陀螺儀傳感器用于實時檢測水平平臺的傾角；陀螺儀傳感器與所述控制器電性連接，電缸a的動作由控制器控制。

8、進一步地，所述主機架與水平平臺繞豎直軸轉動連接，轉向機構用于使主機架往復轉向90°。

9、進一步地，所述轉向機構包括轉盤和電缸e，轉盤與水平平臺轉動連接，所述主機架與轉盤固定連接；連桿的一端與轉盤固定連接，連桿的另一端與電缸e的伸縮桿e鉸接，電缸e的缸體e與鉸接塊鉸接，交接處靠近伸縮桿e的懸出端，鉸接塊與水平平臺固定連接。

10、進一步地，所述主機架上還設有配重，配重與所述上懸臂分設在主機架的背向兩側，用于使主機架保持平衡。

11、進一步地，所述夾持機構包括相互鏡像移動的夾持本體a和夾持本體b，夾持本體a和夾持本體b的頂部和底部均設有2個導向槽g，每個導向槽g中均滑動連接有導向塊，每對上下成對的導向塊之間均固定連接有軸，所述輥與軸轉動連接；當導向塊沿導向槽g移動變化位置時，所有的輥所圍成的圓柱腔的大小呈現相應的變化；導向塊上背離輥的一側與導向槽g之間設有彈簧。

12、進一步地，所述伸縮懸臂的懸出端固定設有端板；所述夾持機構包括背板，背板與通過直線導軌ⅰ和滑塊ⅰ與端板滑動連接；所述夾持本體a和夾持本體b通過導向結構a與背板滑動連接，夾持本體a和夾持本體b分別固定連接有絲杠螺母a和絲杠螺母b，絲杠螺母a和絲杠螺母b的螺紋旋向相反；絲杠螺母a和絲杠螺母b均與雙向絲杠匹配螺接傳動，雙向絲杠的兩端通過滾動軸承與軸承座滾動連接，軸承座與背板固定連接，雙向絲杠由電機a驅動轉動；電機a的動作由所述控制器控制。

13、進一步地，所述背板上固定設有一對托舉柱；所述驅動機構c包括托舉桿，托舉桿位于托舉柱的下方，托舉桿呈水平設置，電缸c的伸縮桿c與托舉桿固定連接，電缸c的缸體c與支架c固定連接，支架c與所述端板固定連接；電缸c的動作由所述控制器控制。

14、進一步地，所述切割機構包括滑動板，滑動板通過直線導軌ⅱ和滑塊ⅱ與所述下懸臂滑動連接；桿的上端與滑動板固定連接，桿的下端固定設有安裝板，所述電機b固定設置在安裝板上，所述鋸片與電機b的輸出軸同軸固定連接；鋸片面向石榴樹主干的一側被防護殼保護，防護殼與安裝板固定連接。

15、一種石榴萌蘗智能清除方法，采用如上所述的石榴萌蘗智能清除裝置，包括以下步驟：

16、步驟s1：驅動機構c的初始狀態為將夾持機構托舉在上下方向可滑動區間的中部；根據萌蘗留茬高度的作業要求，調整升降臺上升降臺面的高度；

17、步驟s2：通過驅動小車使石榴萌蘗智能清除裝置在石榴果園作業行間行走，小車行駛的過程中，自調水平平臺的水平平臺始終保持水平狀態；控制器通過測距攝像頭找到石榴樹主干的具體位置，并使夾持機構的夾持對稱面正對石榴樹主干；

18、步驟s3：使夾持機構的夾持部分呈張開狀態，并通過驅動機構b驅動伸縮懸臂移動，從而帶動夾持機構的夾持部分停留在石榴樹主干的外圍；再使夾持機構的夾持部分夾緊石榴樹主干，此時輥壓緊石榴樹主干；

19、步驟s4：使驅動機構c動作，不再托舉夾持機構，使夾持機構在伸縮懸臂的懸出端沿豎直上下方向自由滑動；

20、步驟s5：通過驅動機構d驅動切割機構移動，使鋸片停留在待清理萌蘗的最外圈上，并使鋸片與石榴樹主干之間保持安全距離；

21、步驟s6：根據小車與石榴樹主干之間的距離操縱小車車輪的轉向角度，驅動小車繞石榴樹主干轉圈行走，同時使電機b用于驅動鋸片轉動，對最外圈上的萌蘗進行切割；

22、步驟s7：小車繞石榴樹主干行走一圈后，通過驅動機構d驅動切割機構移動，使鋸片停留在待清理萌蘗的新的最外圈上，并使鋸片與石榴樹主干之間保持安全距離；

23、步驟s8：重復步驟s7；當鋸片與石榴樹主干之間的距離小于安全距離時，使電機b停止工作，通過驅動機構d驅動切割機構反向移動復位；夾持機構復位為張開狀態，通過驅動機構b驅動伸縮懸臂反向移動復位；而后使驅動機構c動作，重新托舉夾持機構至其上下方向可滑動區間的中部；

24、步驟s9：重復步驟s2-步驟s8。

25、本發明可以達到的有益效果為：

26、1、可以實現夾持機構與石榴樹主干的自動定位與夾持，在夾持機構滾動夾持石榴樹主干的前提下，小車通過上懸臂和伸縮懸臂實現了繞石榴樹主干的“驢拉磨”式繞圈運動，進而帶動切割機構一圈一圈地徹底清除掉石榴樹主干外側的萌蘗，智能化程度高，解放了人力，工作效率高。

27、2、通過升降臺可以根據萌蘗留茬高度的作業要求，具體調整鋸片的高度位置。

28、3、自調水平平臺的設置，不僅使鋸片始終保持水平狀態，保證對萌蘗的無尖切割；還與夾持機構的上下自由滑動配合，自適應高低起伏的地面。

29、4、驅動機構c的設置可以使夾持機構在如下兩種狀態中切換：一是將夾持機構托舉在上下方向可滑動區間的中部；二是釋放對夾持機構的托舉，使夾持機構在伸縮懸臂的懸出端沿豎直上下方向自由滑動。結構設計巧妙，保證了夾持機構在非夾持狀態時相對于伸縮懸臂的靜止，在夾持狀態下相對于伸縮懸臂可上下自由滑動。