作品名稱:爬樹修枝機器人
學校名稱:山東農業大學
參賽隊伍:伐木累團隊
參賽學生:劉斌 姬玉樂 郭冬梅
指導老師:李玉道 苑進
作品簡介:
(1)應用領域和技術原理、用途:針對速生林修枝機械存在的安全性差、勞動強度大、修枝高度達不到要求等問題,發明一種可操作性良好、自動化程度高、成本較低、安全性良好的速生林修枝維護機器人,以完成速生林修枝維護工作,對于速生林修枝機械的發展有推動作用。爬樹修枝機器人是為了解決速生林側枝修剪問題的一種速生林快速修枝機器人,以實現速生樹木的自動化快速攀爬和修枝工作。爬樹修枝機器人,包括:夾緊爬行裝置、動力傳動裝置、鋸頭切割裝置和控制系統。
(2)技術性能指標:
技術指標 | 參 數 | 技術指標 | 參 數 |
剪枝高度 | 1~12米 | 剪枝直徑 | 0~6cm |
速 度 | 0.75m/s | 修剪誤差 | ≤5mm |
發動機規格 | 2.2kw/(7500r/min) | 電源規格 | 24V(直流) |
爬行直徑 | 10cm~30cm | 車重 | 35kg |
3)作品的創造性、先進性、可行性、實用性:
實用性:爬樹修枝機器人的結構簡單、重量輕、操作方便安全。樣機質量小于35Kg,垂直攀爬速度大于10mm每秒,滿足樹木直徑在100mm到300mm的樹木側枝修枝的需要,完成1m到12m高度樹木的側枝修剪工作。
創造性、先進性:本設計采用六輪夾緊樹干,輪子與樹干均成一定傾角通過輪子的轉動和輪子與樹干間的摩擦力而使整個機器沿樹干螺旋式向上爬行且爬行效率高對樹干皮無損傷;鋸頭安裝處采用彈簧滑塊機構可以使鋸頭鏈鋸與樹干始終保持定距,以使所修剪的樹茬高度保持恒定;采用手機APP作為遙控端,對爬樹剪枝機器人進行遠距離控制,操作簡單,方便實用。
(4)作用意義:項目的成功研究,將會大力推進我國林業修枝機械的技術水平、自動化水平和產業化進程,以便更好的為生產服務,造福社會,可促進國家森林撫育制度在全國的進一步推廣。
(5)推廣應用前景、效益分析與市場預測:本設計產品結構設計合理,實用性強,修枝效率高,自動化程度高,維護、保養成本低,對工人操作技術水平要求較低,造價低,外形美觀,能夠迎合市場的需求,消費者能夠普遍認可,市場上暫無同類產品,有較好的市場前景。
(6)專利技術:作者擁有發明專利一項:一種爬樹修枝機器人自主作業的控制方法(CN201610887041.6);實用新型專利一項:一種爬樹修枝機器人自主控制系統(CN201621113530.8)