自行式綠籬修剪機(jī),旨在提供一種完全機(jī)械化修剪高速公路綠籬的設(shè)備,所采取的技術(shù)方案是:在基礎(chǔ)車上設(shè)有:水平剪,豎直剪,液壓油箱,液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)和操作室,豎直剪有豎直剪升降套,豎直剪升降梁,豎直剪水平伸縮套,豎直剪水平伸縮梁,并在其上設(shè)有豎直剪水平伸縮油缸,水平剪設(shè)有:水平剪升降套,水平剪升降梁兩者之間設(shè)有水平剪升降油缸,豎直剪及水平剪上均設(shè)有刀片,在水平剪升降套上設(shè)有回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),水平剪和豎直剪均安裝在基礎(chǔ)車上,并與液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu),液壓油箱,操作室相聯(lián).它主要適用于高速公路綠籬枝條的整形修飾.

全自動(dòng)液壓式綠籬修剪機(jī),它包括固定板;固定板的后側(cè)通過活動(dòng)連桿和調(diào)距絲桿Ⅱ與車架連接;固定板的前側(cè)通過卡槽與底座后端的卡舌卡接;底座的前端通過轉(zhuǎn)軸與伸縮臂的后端相互轉(zhuǎn)動(dòng)連接;伸縮臂的前端通過關(guān)節(jié)Ⅰ,Ⅱ與支架的后端連接;支架的中部和前端分別設(shè)有與縱向,橫向鋸片傳動(dòng)連接的齒輪油泵Ⅰ,Ⅱ;齒輪油泵Ⅰ,Ⅱ分別通過管路與泵站相互連通.固定板可通過調(diào)節(jié)絲桿來調(diào)整固定板的角度;伸縮臂通過關(guān)節(jié)Ⅰ,Ⅱ與支架連接,支架可根據(jù)需要進(jìn)行橫向和縱向的調(diào)整,適合修剪不同類型的綠籬植物;齒輪油泵Ⅰ,Ⅱ可在滑道上滑動(dòng)連接,從而可調(diào)整縱向,橫向鋸片的位移距離,達(dá)到對綠籬植物的標(biāo)準(zhǔn)化修剪,適合微距調(diào)整.

目前園林修剪機(jī)多使用人工操作,存在自動(dòng)化程度和效率低,修剪不得當(dāng)?shù)葐栴}.采用視覺識別進(jìn)行智能信息采集,可以使修剪機(jī)智能作業(yè),并且對刀具進(jìn)行了合理設(shè)計(jì),通過有限元分析,找到了刀具工作中受力薄弱部分,以減輕磨損,提高刀具使用壽命.

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(jì)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(dòng)強(qiáng)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(jī)多采用單臂修剪,雖然結(jié)構(gòu)簡單,設(shè)計(jì)易于實(shí)現(xiàn),但其修剪寬度不夠,故在作業(yè)過程中要進(jìn)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(jì)的車載式雙臂綠籬機(jī)采用長、短臂相配合的修剪方式,能實(shí)現(xiàn)不同高度、不同寬度的動(dòng)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(jī)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上,參考各類液壓系統(tǒng),對綠籬機(jī)液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)；其次,根據(jù)所設(shè)計(jì)的車載式雙臂綠籬機(jī)液壓系統(tǒng)和綠籬機(jī)的工況要求,對所設(shè)計(jì)的液壓元件進(jìn)行計(jì)算選型；后利用AMESim軟件對液壓系統(tǒng)進(jìn)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(jī)的加工和調(diào)試進(jìn)一步驗(yàn)證了液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算的可行性。

針對車載綠籬修剪機(jī)難以在公園道路自動(dòng)行走的問題,在視覺系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,提出一種初始點(diǎn)Hough變換算法,可用于指導(dǎo)小型車輛在公園道路的自動(dòng)化導(dǎo)航,從而實(shí)現(xiàn)公園綠籬修剪的機(jī)械化和智能化.算法主要包括五部分:目標(biāo)區(qū)域的截取,HSI彩色空間的轉(zhuǎn)換,S分量圖的二值化及形態(tài)學(xué)處理,導(dǎo)航點(diǎn)的求取與導(dǎo)航線的擬合.為了減少圖像的計(jì)算量和干擾,只截取拍攝圖像的部分區(qū)域作為目標(biāo)區(qū)域;為了減少光照不均勻的影響,將RGB圖像轉(zhuǎn)換為HSI圖像,并提取S分量圖作為研究對象;采用Otsu法二值化S分量圖,并采用形態(tài)學(xué)處理填充二值圖像的孔洞;針對傳統(tǒng)的Hough變換計(jì)算量大的缺點(diǎn),提出一種初始點(diǎn)Hough變換擬合導(dǎo)航路徑.試驗(yàn)結(jié)果表明,該文提出的初始點(diǎn)Hough變換具有較高的性,實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn).

基于公路養(yǎng)護(hù)設(shè)備的自動(dòng)化控制要求,根據(jù)車載式綠籬修剪機(jī)的工作參數(shù)及性能指標(biāo),提出一種利用無線遙控技術(shù)對其進(jìn)行智能化控制的技術(shù)方案,介紹控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與硬件組成.通過對試驗(yàn)樣機(jī)的實(shí)際測試,該遙控系統(tǒng)可通過便攜式控制器實(shí)現(xiàn)工作裝置的動(dòng)作控制,減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度.對存在的控制精度不足及可靠性問題進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)措施.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,經(jīng)過改進(jìn)也可用于其他設(shè)備的控制.