車載式公路綠籬修剪機避障結(jié)構(gòu),包括防護外殼,刀架,驅(qū)動結(jié)構(gòu)和避障組件;防護外殼包括側(cè)擋板和弧形罩,側(cè)擋板固定地設(shè)在弧形罩兩端;刀架鉸接在側(cè)擋板上且位于弧形罩內(nèi);驅(qū)動結(jié)構(gòu)設(shè)在一側(cè)擋板上,驅(qū)動結(jié)構(gòu)與刀架連接并可驅(qū)動刀架轉(zhuǎn)動;避障組件包括集繩卷筒座,復(fù)位拉繩和復(fù)位結(jié)構(gòu),所述集繩卷筒座和復(fù)位結(jié)構(gòu)均設(shè)在弧形罩頂部,所述復(fù)位拉繩一端與復(fù)位結(jié)構(gòu)連接,另一端與集繩卷筒座連接;本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,可實現(xiàn)防護外殼的大范圍擺動,其不僅利于避障,同時還可促進刀架使用的靈活性,增加使用的方便性.

我國幅員遼闊,各省市之間交通多有不便,為了加快各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展,我國從1988年開始著手建設(shè)高速公路。在高速公路的建設(shè)中,其中央隔離帶和邊坡的綠化成為不可或缺的一部分,起到恢復(fù)和改善因修建高速公路而破壞的沿線植被、自然景觀和穩(wěn)定路基邊坡的作用。通過對國內(nèi)外綠籬修剪技術(shù)的研究對比,研發(fā)一種針對高速公路綠籬修剪的設(shè)備,對提高修剪工作效率,修剪工作質(zhì)量和減少勞動強度均具有重大的意義。目前國內(nèi)廠家自主研發(fā)的高速公路綠籬修剪機多采用單臂修剪,雖然結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計易于實現(xiàn),但其修剪寬度不夠,故在作業(yè)過程中要進行大量的重復(fù)工作,不能滿足率、的工作要求。本文所設(shè)計的車載式雙臂綠籬機采用長、短臂相配合的修剪方式,能實現(xiàn)不同高度、不同寬度的動作,可以一次性完成單側(cè)邊坡或中央綠籬帶的修剪工作。此外,在非工作狀態(tài)下,長、短臂可以完全收回到車廂內(nèi),保障了行車安全。在上述車載式雙臂綠籬機設(shè)計要求的基礎(chǔ)上,參考各類液壓系統(tǒng),對綠籬機液壓系統(tǒng)進行了設(shè)計；其次,根據(jù)所設(shè)計的車載式雙臂綠籬機液壓系統(tǒng)和綠籬機的工況要求,對所設(shè)計的液壓元件進行計算選型；后利用AMESim軟件對液壓系統(tǒng)進行建模和仿真,為上述理論研究提供有力的依據(jù)；此外對綠籬機的加工和調(diào)試進一步驗證了液壓系統(tǒng)設(shè)計和計算的可行性。

高速公路不僅是交通運輸業(yè)的一部分,也是""發(fā)展戰(zhàn)略的核心.如今,我國的高速公路總里程已達13.1萬公里,全球,用于綠化環(huán)境,防止眩光,保障安全的綠籬隔離帶在高速公路中處處可見.為了達到良好的綠化指標,需要對其進行定期的養(yǎng)護修剪.傳統(tǒng)的高速公路綠籬修剪設(shè)備存在智能化程度低,修剪穩(wěn)定性弱,功能多樣性差等問題,針對上述問題設(shè)計一款新型的高速公路綠籬修剪機器人,對修剪機械臂進行正/逆運動學(xué)分析,操作空間求解,剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)建模以及避障路徑規(guī)劃等研究.本課題源于國家自然科學(xué)基金資助項目(項目編號:51375519).本文主要研究內(nèi)容如下:
(1)根據(jù)綠籬隔離帶的綠化指標和修剪機器人的技術(shù)要求,規(guī)劃與建立高速公路綠籬修剪機器人的總體布局,從修剪對象,養(yǎng)護功能以及實際情況等考慮,設(shè)計高速公路綠籬修剪機器人的本體結(jié)構(gòu),分析驅(qū)動系統(tǒng)的工作方式和控制系統(tǒng)的設(shè)計要求,完成驅(qū)動系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的設(shè)計,構(gòu)建并研制實驗樣機.
(2)以設(shè)計的修剪機械臂為研究對象,通過D-H法創(chuàng)建其連桿簡化模型,進行運動學(xué)正解,求得修剪機械臂的末端刀具位姿方程,采用反變換法進行修剪機械臂逆運動學(xué)解耦,推導(dǎo)各關(guān)節(jié)角運動表達式,基于Monte Carlo法求解修剪機械臂操作空間,通過MATLAB進行操作空間的數(shù)值仿真,驗證運動學(xué)模型的正確性和修剪機械臂結(jié)構(gòu)的合理性,為后續(xù)動力學(xué)和避障規(guī)劃研究作鋪墊.
(3)基于多體柔性動力學(xué)理論,通過浮動系法建立柔性修剪機械臂系統(tǒng)坐標系,根據(jù)假設(shè)模態(tài)法描述臂桿彈性變形量,采用Lagrange法及虛功原理推導(dǎo)修剪機械臂剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)方程,在ADAMS仿真軟件中進行修剪機械臂剛性和柔性的動力學(xué)對比仿真,研究柔性因素對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響,進一步驗證建立剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型的必要性,為以后控制和結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究提供理論依據(jù).
(4)針對非結(jié)構(gòu)環(huán)境下高速公路綠籬修剪機器人手臂實時準確避障問題,提出一種基于擾動人工勢場法(PAPF)的避障路徑規(guī)劃解決方法.根據(jù)綠籬隔離帶與障礙物分布情況,構(gòu)建包絡(luò)障礙物簡化模型,分析機械臂與障礙物的碰撞條件,求解機械臂在修剪過程中的避碰空間.引入斥力場調(diào)節(jié)策略優(yōu)化勢場模型,建立斥力場擾動機制調(diào)整斥力影響方式,消除傳統(tǒng)算法中局部極小點和目標不可達等現(xiàn)象.在避碰空間應(yīng)用PAPF算法進行路徑規(guī)劃仿真,仿真結(jié)果表明,機械臂跳出局部極小點,靈活順利避障,成功抵達目標點,驗證了該方法的有效性和可行性.

本實用新型涉及綠化帶修剪用設(shè)備,尤其是環(huán)保型車載式綠籬修剪機.它包括基礎(chǔ)車,控制室,修剪機頭,吸納管,和集料箱,其結(jié)構(gòu)要點是,基礎(chǔ)車上固定有連接修剪機頭的支座,支座有水平轉(zhuǎn)臂支座和豎直轉(zhuǎn)臂支座,分別連接修剪平面綠籬的水平面修剪機頭和修剪豎直面綠籬的豎直面修剪機頭,修剪機頭與支座間連接有油缸,油缸調(diào)整修剪機頭的位置,支座,油缸,修剪機頭間采用銷軸連接,操控室安裝在靠基礎(chǔ)車駕駛室車廂前部,吸納管一端連接修剪機頭出料口,另一端與集料箱連接.該修剪機能夠同時修剪綠籬的頂面和側(cè)面,且能自動收集清理修剪下的枝葉,修剪速度快,,且不污染環(huán)境.

本實用新型公開了車載式綠籬修剪機,包括承載車,修剪機,所述的修剪機包括底盤,立臂,配重,橫臂,修剪馬達和剪切刀架組合,刀頭油缸,橫臂支撐油缸,底盤與承載車后部連接,底盤內(nèi)設(shè)有液壓泵站和液壓控制總成,立臂與底盤連接,橫臂與立臂鉸接,橫臂支撐油缸底座與立臂連接,橫臂與橫臂支撐油缸的活塞外端鉸接,橫臂的一端與配重連接,橫臂的另一端設(shè)有連接件,所述連接件與剪切刀架組合中部鉸接,刀頭油缸的一端與橫臂的端部鉸接,另一端與剪切刀架組合的上殼體鉸接,內(nèi)橫臂與收縮油缸連接;剪切刀架組合中的修剪馬達與剪切刀架連接,刀頭油缸,收縮油缸,橫臂支撐油缸分別與液壓泵站和液壓控制總成相連,承載車駕駛室內(nèi)設(shè)有控制臺和監(jiān)視屏.

三、技術(shù)參數(shù)

修剪寬度：2000mm

刀片尺寸：650*70*6mm

材質(zhì)：SKD-11

平剪高度：900mm~3000 mm

平剪距離（距回轉(zhuǎn)中心）：4500 mm

伸縮臂尺寸：2000*175*200mm

伸縮臂節(jié)數(shù)：3

出臂距離：6000mm

電壓：380V

遙控器電壓：24V

液壓泵站：1.1KW

電控箱：遙控/手動均可

底盤：帶360°回轉(zhuǎn)支撐

可輕松修剪直徑20毫米以下的灌木

發(fā)電機功率：8kw

主電機功率：3*1.1kw

主電機轉(zhuǎn)速：2800 rpm

整機重量：約1000kg

外形尺寸：3480*950*1750 mm

（注：以上數(shù)據(jù)與承載車尺寸有關(guān)，僅供參考）

施工前的注意事項：

(1)、在開始作業(yè)前，要先弄清現(xiàn)場的狀況（地形、綠籬的性質(zhì)、障礙物的位置、周圍的危險度等），清除可以移動的障礙物。

(2)、以作業(yè)者為中心，半徑15米以內(nèi)為危險區(qū)域，為防他人進入該區(qū)域，要用繩索圍起來或立起木牌以示警告。另外，幾個人同時作業(yè)時，要不時地互相打招呼，并保持一定安全間距。

(3)、開始作業(yè)之前，要認真檢查機體各部，在確認沒有螺絲的松動、漏油、損傷或變形等情況后方可開始作業(yè)。特別是刀片以及刀片連接部位更要仔細檢查。

(4)、崩刃、裂口、彎曲之后方可使用 不可以使用已出現(xiàn)異常的刀片。

（5）、請使用研磨好了的鋒利的刀片。

(6)、研磨刀片時，為防止刀刃崩裂，一定要把齒根部銼成弧形。

(7)、在擰緊螺絲上好刀片后，要先用手轉(zhuǎn)動刀片檢查一下有無上下擺動或異常聲響。如有上下擺動，則可能引起異常振動或刀片固定部分的松動。

使用綠籬修剪機施工時應(yīng)注意的問題：

(1)、使用前請務(wù)必認真閱讀使用說明書，將機器的性能以及使用注意事項弄清楚。

(2)、綠籬修剪機的用途是修剪樹籬、灌木，為了避免發(fā)生意外事故，請勿用于其他用途。

(3)、綠籬修剪機安裝的是高速往復(fù)運動的切割刀，如果操作有誤，是很危險的。所以在疲勞或不舒服的時候，服用了感冒藥之后或飲酒之后，請勿使用綠籬修剪機。

(4)、發(fā)動機排出的氣體里含有對人體有害的一氧化碳。因此，不要在室內(nèi)、溫室內(nèi)或隧道內(nèi)等通風(fēng)不好的地方使用綠籬修剪機。

(5)、以下各種場合，請勿使用。腳下較滑，難以保持穩(wěn)定的作業(yè)姿勢時；因濃霧或夜間，對作業(yè)現(xiàn)場周圍的安全難以確認時；天氣不好時（下雨、刮大風(fēng)、打雷等）；

(6)初次使用時，務(wù)必先請有經(jīng)者對綠籬機的用法進行指導(dǎo)后，方可開始實際作業(yè)。

(7)、過度疲勞會使注意力降低，從而成為發(fā)生事故的原因，不要使作業(yè)計劃過于緊張，每次連續(xù)作業(yè)時間不能超過30至40分鐘，然后要有10至20分鐘的休息時間，一天的作業(yè)時間應(yīng)在兩個小時以內(nèi)。

(8)、未成年者不允許使用綠籬修剪機。
高速公路自動避障修剪機是一種多功能高速公路綠化修剪機。主要用于高速公路邊坡除草、割灌等綠化養(yǎng)護作業(yè)。具有割灌、除草、運輸、安全警示等功能，能夠做到快速到位、便捷施工、快速撤離等特點。目前，高速公路綠化帶及邊坡基本上都采用人工修剪，或者用手持式綠籬機修剪，以上修剪有以下不足：人工修剪不安全、速度慢，勞動強度大，修剪高度不一致等等。本設(shè)備就是針對目前高速公路隔離帶及邊坡人工修剪的不足而改進、設(shè)計的一種實用新型高速公路綠籬修剪機。
高速公路綠籬修剪機維護小提示
1.剪刀運轉(zhuǎn)累計30小時，向轉(zhuǎn)軸部位注滿高溫潤滑脂；

2.修剪累計30公里應(yīng)修磨刀片，提高修剪效果；

3.修剪3小時要向發(fā)電機水箱加滿冷水，檢查調(diào)整傳動帶；

4.隨時檢查發(fā)電機組柴油、機油、是否充足；

5.長期停放應(yīng)把主體放在托架上，刀頭立起，縮回橫臂應(yīng)蓋雨布或放入車庫；

6.修剪機需專人操作、管理、保養(yǎng)；
公司本著“以質(zhì)量求生存，以信譽求發(fā)展”的理念，匯聚了大批的人才，良好的企業(yè)信譽和口碑。山西萬澤錦達械制造有限公司集科研、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)為一體的大型企業(yè)，是研制、生產(chǎn)建筑機械的。本企業(yè)產(chǎn)品向來以品種多、款式新、信用好而。本單位產(chǎn)品以的質(zhì)量，合理的價格受到消費者的青睞。產(chǎn)品行銷各地，深受用戶好評。

林果業(yè)圓盤鋸修剪機，其結(jié)構(gòu)是旋轉(zhuǎn)工作平臺上設(shè)置有高壓油泵、發(fā)動機和樹木修剪機械臂，樹木修剪機械臂由液壓垂直升降立柱、液壓水平伸縮臂、剪刀、水平伸縮臂傾角液壓油缸、剪刀翻轉(zhuǎn)液壓缸組成，液壓垂直升降立柱的下端通過旋轉(zhuǎn)工作平臺設(shè)置在汽車底盤上。本實用新型的積極效果是，機動化程度高，工效高、安全性好，樹木修剪質(zhì)量高，修剪后的綠化隔離帶的樹木是水平看一條線，垂直看一條垂直帶，非常漂亮。工效是人工的100倍以上，修剪后的綠化隔離帶整齊劃一，效果非常好。
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　　近年來我國隧道事業(yè)高速發(fā)展，地鐵、公路、鐵路，隧道、涵洞、網(wǎng)絡(luò)普及率越來越高。大家都知道隧道施工中對前期支護鋼拱架的要求特別高，鋼拱架也是隧道前期施工支護的重要環(huán)節(jié)，但是傳統(tǒng)鋼拱架的冷彎設(shè)備成型率太低，并且成型過程中型鋼已發(fā)生變形，扭曲，即便是成型之后也會因為內(nèi)部存在應(yīng)力的作用而容生回彈。

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