【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及農(nóng)業(yè)機械，特別是涉及一種竹蔸切碎裝置及其作業(yè)方法。
技術(shù)介紹
1、竹林采伐后會留下大量的竹蔸，依賴其尾椎和附著分布的竹根從竹鞭和土壤中吸收水分和養(yǎng)料，堅硬且不易腐爛，一般需要8年～10年時間才能自然降解掉，導(dǎo)致無效的占領(lǐng)約15%的竹林空間。同時，竹蔸的存在還會影響竹鞭的穿透伸展，不利于竹林出筍，并會影響竹子的生長。
2、目前主要通過化學(xué)腐蝕和人工挖除來對竹蔸去除。其中，人工挖費時費力，作業(yè)效率低，且人工成本逐年上升，降低了竹林的經(jīng)濟效益；化學(xué)腐蝕不僅成本高，還會污染環(huán)境并影響食品安全。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提供一種竹蔸切碎裝置及其作業(yè)方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提高竹蔸切除效率，節(jié)省人工勞動成本。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：
3、本專利技術(shù)提供一種竹蔸切碎裝置，包括機架，以及安裝于所述機架上底盤行走機構(gòu)、竹蔸切碎機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)與所述動力系統(tǒng)相連，且所述液壓系統(tǒng)能夠調(diào)整所述動力系統(tǒng)的運動狀態(tài)，所述動力系統(tǒng)與所述底盤行走機構(gòu)連接，并用于驅(qū)動所述底盤行走機構(gòu)帶動所述機架移動，所述視覺系統(tǒng)和所述竹蔸切碎機構(gòu)均與所述電控系統(tǒng)電連接，所述視覺系統(tǒng)用于識別和定位竹蔸，所述電控系統(tǒng)根據(jù)所述視覺系統(tǒng)識別到的信息控制所述竹蔸切碎機構(gòu)動作，并使所述竹蔸切碎機構(gòu)對竹蔸切碎。
4、在一實施方式中，所述底盤行走機構(gòu)為履帶式，且所述底盤行走機構(gòu)包括履帶輪組、車橋、
5、在一實施方式中，所述機架的前端兩側(cè)對稱安裝有導(dǎo)軌組，所述機架上安裝有安裝油缸，兩個所述導(dǎo)軌組之間滑動連接有行走板，所述安裝油缸的輸出端鉸接所述行走板，且所述安裝油缸能夠帶動所述行走板沿水平方向往復(fù)移動，所述竹蔸切碎機構(gòu)安裝于所述行走板上；各所述導(dǎo)軌組在遠離所述機架的一端分別轉(zhuǎn)動安裝有一前支撐腿，所述車橋上遠離所述機架的一側(cè)安裝有后支撐腿，所述前支撐腿和所述后支撐腿的結(jié)構(gòu)相同，且均包括支撐連接件、支撐油缸、支撐槽鋼、支撐腳和支撐轉(zhuǎn)軸，所述支撐連接件安裝于所述導(dǎo)軌組的外側(cè)或所述車橋上，所述支撐槽鋼的第一端轉(zhuǎn)動連接于所述支撐連接件內(nèi)，所述支撐槽鋼的第二端通過所述支撐轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述支撐腳，所述支撐腳用于支撐于地面，所述支撐油缸位于所述支撐槽鋼內(nèi)，且所述支撐油缸的輸出端連接所述支撐轉(zhuǎn)軸。
6、在一實施方式中，所述導(dǎo)軌組包括上下排列的上支撐導(dǎo)軌和下支撐導(dǎo)軌；所述竹蔸切碎機構(gòu)包括法蘭油缸、切碎液壓馬達、刀頭安裝板、切碎平面回轉(zhuǎn)支撐、所述行走板、圓錐滾子軸承、刀頭和切碎齒輪，兩個所述法蘭油缸對稱安裝于所述機架上，且兩個所述法蘭油缸均與所述刀頭安裝板連接并能夠帶動所述刀頭安裝板升降，所述切碎液壓馬達安裝于所述刀頭安裝板的上端，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐外圈安裝于所述刀頭安裝板的下端，所述切碎齒輪嚙合于所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈，所述切碎液壓馬達的輸出端連接所述切碎齒輪并能夠帶動所述切碎齒輪轉(zhuǎn)動，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈法蘭連接所述刀頭并能夠帶動所述刀頭轉(zhuǎn)動，所述刀頭能夠經(jīng)所述行走板的中部通孔向下伸出并用于切碎竹蔸，兩組所述圓錐滾子軸承分別背向安裝于所述行走板的兩側(cè)，且兩組所述導(dǎo)軌組和兩組所述圓錐滾子軸承一一對應(yīng)，所述圓錐滾子軸承安裝于位于同側(cè)的所述上支撐導(dǎo)軌和所述下支撐導(dǎo)軌之間。
7、在一實施方式中，所述刀頭包括刀體、刀刃和鉆頭，所述刀體包括圓柱桿、安裝主體、上加強筋和下加強筋，所述圓柱桿的上端連接所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈，所述圓柱桿的下端連接所述鉆頭，所述安裝主體安裝于所述圓柱桿外周，且所述安裝主體的下端連接所述刀刃，所述鉆頭的下端伸出所述圓柱桿和所述刀刃，所述上加強筋安裝于所述圓柱桿外周與所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈端面，所述下加強筋安裝于所述圓柱桿外周與所述安裝主體上端面，所述安裝主體呈螺旋狀，且所述安裝主體的下端具有斜面。
8、在一實施方式中，所述液壓系統(tǒng)包括液壓油箱、第一液壓泵、第二液壓泵、液壓管路和液壓控制閥，所述液壓油箱、所述第一液壓泵和所述第二液壓泵均安裝于所述機架上，且所述液壓油箱和所述第一液壓泵之間，以及所述液壓油箱和所述第二液壓泵之間均通過液壓管路連通，所述液壓控制閥安裝于所述液壓油箱的側(cè)壁上，所述第一液壓泵和所述第二液壓泵均為齒輪泵。
9、在一實施方式中，所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、主動皮帶輪、第一皮帶、第二皮帶和兩個從動皮帶輪，所述發(fā)動機的輸出軸同軸連接所述主動皮帶輪，所述主動皮帶輪與其中一個所述從動皮帶輪通過所述第一皮帶連接，所述主動皮帶輪與另一個所述從動皮帶輪通過所述第二皮帶連接，所述第一液壓泵和所述第二液壓泵分別連接兩個所述從動皮帶輪。
10、在一實施方式中，所述視覺系統(tǒng)包括雙目相機和工控機，所述雙目相機和所述工控機均電連接所述電控系統(tǒng)，所述雙目相機安裝于所述機架上并用于分別識別竹蔸，且所述雙目相機能夠?qū)⒆R別到的圖像信息傳遞至所述工控機，所述工控機能夠根據(jù)圖像信息分析與計算所述竹蔸切碎機構(gòu)的刀頭位置，并將計算結(jié)果傳遞至所述電控系統(tǒng)。
11、在一實施方式中，所述電控系統(tǒng)包括電柜箱、電瓶、控制器、操作手柄、集成電路和多個傳感器，所述電柜箱安裝于所述液壓系統(tǒng)的液壓油箱側(cè)壁上，所述電瓶安裝于所述機架上，且所述電瓶與所述集成電路電連接，所述集成電路能夠?qū)λ鲭娖康妮敵鲭妷哼M行轉(zhuǎn)換及整流，所述操作手柄與所述控制器電連接，多個所述傳感器分別為壓力傳感器、拉繩式位移傳感器、超聲波位移傳感器和轉(zhuǎn)角傳感器，所述壓力傳感器用于檢測回油壓力以判斷所述竹蔸切碎機構(gòu)的刀頭是否與竹蔸接觸，所述拉繩式位移傳感器安裝于所述機架上，且所述拉繩式位移傳感器的拉繩連接所述竹蔸切碎機構(gòu)底部，并用于檢測所述竹蔸切碎機構(gòu)的刀頭在y方向的位置，所述超聲波位移傳感器用于檢測所述竹蔸切碎機構(gòu)的刀頭在z方向的位置，所述轉(zhuǎn)角傳感器用于檢測所述竹蔸切碎機構(gòu)的刀頭的擺動角度。
12、本專利技術(shù)還提供一種基于上述技術(shù)方案中任一項所述的竹蔸切碎裝置的作業(yè)方法，包括以下步驟：
13、底盤行走機構(gòu)及機架調(diào)整：
14、通過驅(qū)動液壓馬達分別驅(qū)動兩組履帶輪組轉(zhuǎn)動，通過轉(zhuǎn)向液壓馬達控制機架旋轉(zhuǎn)，位于右側(cè)的驅(qū)動液壓馬達接通第一電磁閥，并通過第一電磁閥控制輸出扭矩，位于左側(cè)的驅(qū)動液壓馬達接通第二電磁閥，并通過第二電磁閥控制輸出扭矩，當(dāng)操作手柄控制底盤行走機構(gòu)向前或向后運動時，同時接通第一電磁閥和第二電磁閥，當(dāng)需向右轉(zhuǎn)彎時，接通第本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種竹蔸切碎裝置，其特征在于：包括機架，以及安裝于所述機架上底盤行走機構(gòu)、竹蔸切碎機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)與所述動力系統(tǒng)相連，且所述液壓系統(tǒng)能夠調(diào)整所述動力系統(tǒng)的運動狀態(tài)，所述動力系統(tǒng)與所述底盤行走機構(gòu)連接，并用于驅(qū)動所述底盤行走機構(gòu)帶動所述機架移動，所述視覺系統(tǒng)和所述竹蔸切碎機構(gòu)均與所述電控系統(tǒng)電連接，所述視覺系統(tǒng)用于識別和定位竹蔸，所述電控系統(tǒng)根據(jù)所述視覺系統(tǒng)識別到的信息控制所述竹蔸切碎機構(gòu)動作，并使所述竹蔸切碎機構(gòu)對竹蔸切碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述底盤行走機構(gòu)為履帶式，且所述底盤行走機構(gòu)包括履帶輪組、車橋、驅(qū)動液壓馬達、行走平面回轉(zhuǎn)支撐、轉(zhuǎn)向齒輪和轉(zhuǎn)向液壓馬達，兩組所述履帶輪組分別安裝于所述車橋的兩側(cè)，兩組所述履帶輪組與兩個所述驅(qū)動液壓馬達一一對應(yīng)，所述履帶輪組的內(nèi)圈設(shè)有驅(qū)動輪，所述驅(qū)動液壓馬達的輸出軸連接所述驅(qū)動輪，所述行走平面回轉(zhuǎn)支撐安裝于所述車橋上端，且所述轉(zhuǎn)向齒輪的外圈與所述行走平面回轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)圈嚙合，所述轉(zhuǎn)向液壓馬達安裝于所述車橋下端，且所述轉(zhuǎn)向液壓馬達的輸出軸連接所述轉(zhuǎn)向齒輪，所
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述機架的前端兩側(cè)對稱安裝有導(dǎo)軌組，所述機架上安裝有安裝油缸，兩個所述導(dǎo)軌組之間滑動連接有行走板，所述安裝油缸的輸出端鉸接所述行走板，且所述安裝油缸能夠帶動所述行走板沿水平方向往復(fù)移動，所述竹蔸切碎機構(gòu)安裝于所述行走板上；各所述導(dǎo)軌組在遠離所述機架的一端分別轉(zhuǎn)動安裝有一前支撐腿，所述車橋上遠離所述機架的一側(cè)安裝有后支撐腿，所述前支撐腿和所述后支撐腿的結(jié)構(gòu)相同，且均包括支撐連接件、支撐油缸、支撐槽鋼、支撐腳和支撐轉(zhuǎn)軸，所述支撐連接件安裝于所述導(dǎo)軌組的外側(cè)或所述車橋上，所述支撐槽鋼的第一端轉(zhuǎn)動連接于所述支撐連接件內(nèi)，所述支撐槽鋼的第二端通過所述支撐轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述支撐腳，所述支撐腳用于支撐于地面，所述支撐油缸位于所述支撐槽鋼內(nèi)，且所述支撐油缸的輸出端連接所述支撐轉(zhuǎn)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述導(dǎo)軌組包括上下排列的上支撐導(dǎo)軌和下支撐導(dǎo)軌；所述竹蔸切碎機構(gòu)包括法蘭油缸、切碎液壓馬達、刀頭安裝板、切碎平面回轉(zhuǎn)支撐、所述行走板、圓錐滾子軸承、刀頭和切碎齒輪，兩個所述法蘭油缸對稱安裝于所述機架上，且兩個所述法蘭油缸均與所述刀頭安裝板連接并能夠帶動所述刀頭安裝板升降，所述切碎液壓馬達安裝于所述刀頭安裝板的上端，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐外圈安裝于所述刀頭安裝板的下端，所述切碎齒輪嚙合于所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈，所述切碎液壓馬達的輸出端連接所述切碎齒輪并能夠帶動所述切碎齒輪轉(zhuǎn)動，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈法蘭連接所述刀頭并能夠帶動所述刀頭轉(zhuǎn)動，所述刀頭能夠經(jīng)所述行走板的中部通孔向下伸出并用于切碎竹蔸，兩組所述圓錐滾子軸承分別背向安裝于所述行走板的兩側(cè)，且兩組所述導(dǎo)軌組和兩組所述圓錐滾子軸承一一對應(yīng)，所述圓錐滾子軸承安裝于位于同側(cè)的所述上支撐導(dǎo)軌和所述下支撐導(dǎo)軌之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述刀頭包括刀體、刀刃和鉆頭，所述刀體包括圓柱桿、安裝主體、上加強筋和下加強筋，所述圓柱桿的上端連接所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈，所述圓柱桿的下端連接所述鉆頭，所述安裝主體安裝于所述圓柱桿外周，且所述安裝主體的下端連接所述刀刃，所述鉆頭的下端伸出所述圓柱桿和所述刀刃，所述上加強筋安裝于所述圓柱桿外周與所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈端面，所述下加強筋安裝于所述圓柱桿外周與所述安裝主體上端面，所述安裝主體呈螺旋狀，且所述安裝主體的下端具有斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述液壓系統(tǒng)包括液壓油箱、第一液壓泵、第二液壓泵、液壓管路和液壓控制閥，所述液壓油箱、所述第一液壓泵和所述第二液壓泵均安裝于所述機架上，且所述液壓油箱和所述第一液壓泵之間，以及所述液壓油箱和所述第二液壓泵之間均通過液壓管路連通，所述液壓控制閥安裝于所述液壓油箱的側(cè)壁上，所述第一液壓泵和所述第二液壓泵均為齒輪泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述動力系統(tǒng)包括發(fā)動機、主動皮帶輪、第一皮帶、第二皮帶和兩個從動皮帶輪，所述發(fā)動機的輸出軸同軸連接所述主動皮帶輪，所述主動皮帶輪與其中一個所述從動皮帶輪通過所述第一皮帶連接，所述主動皮帶輪與另一個所述從動皮帶輪通過所述第二皮帶連接，所述第一液壓泵和所述第二液壓泵分別連接兩個所述從動皮帶輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述視覺系統(tǒng)包括雙目相機和工控機，所述雙目...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種竹蔸切碎裝置，其特征在于：包括機架，以及安裝于所述機架上底盤行走機構(gòu)、竹蔸切碎機構(gòu)、液壓系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和動力系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)與所述動力系統(tǒng)相連，且所述液壓系統(tǒng)能夠調(diào)整所述動力系統(tǒng)的運動狀態(tài)，所述動力系統(tǒng)與所述底盤行走機構(gòu)連接，并用于驅(qū)動所述底盤行走機構(gòu)帶動所述機架移動，所述視覺系統(tǒng)和所述竹蔸切碎機構(gòu)均與所述電控系統(tǒng)電連接，所述視覺系統(tǒng)用于識別和定位竹蔸，所述電控系統(tǒng)根據(jù)所述視覺系統(tǒng)識別到的信息控制所述竹蔸切碎機構(gòu)動作，并使所述竹蔸切碎機構(gòu)對竹蔸切碎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述底盤行走機構(gòu)為履帶式，且所述底盤行走機構(gòu)包括履帶輪組、車橋、驅(qū)動液壓馬達、行走平面回轉(zhuǎn)支撐、轉(zhuǎn)向齒輪和轉(zhuǎn)向液壓馬達，兩組所述履帶輪組分別安裝于所述車橋的兩側(cè)，兩組所述履帶輪組與兩個所述驅(qū)動液壓馬達一一對應(yīng)，所述履帶輪組的內(nèi)圈設(shè)有驅(qū)動輪，所述驅(qū)動液壓馬達的輸出軸連接所述驅(qū)動輪，所述行走平面回轉(zhuǎn)支撐安裝于所述車橋上端，且所述轉(zhuǎn)向齒輪的外圈與所述行走平面回轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)圈嚙合，所述轉(zhuǎn)向液壓馬達安裝于所述車橋下端，且所述轉(zhuǎn)向液壓馬達的輸出軸連接所述轉(zhuǎn)向齒輪，所述行走平面回轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)圈還連接所述機架，所述驅(qū)動液壓馬達和所述轉(zhuǎn)向液壓馬達均與所述液壓系統(tǒng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述機架的前端兩側(cè)對稱安裝有導(dǎo)軌組，所述機架上安裝有安裝油缸，兩個所述導(dǎo)軌組之間滑動連接有行走板，所述安裝油缸的輸出端鉸接所述行走板，且所述安裝油缸能夠帶動所述行走板沿水平方向往復(fù)移動，所述竹蔸切碎機構(gòu)安裝于所述行走板上；各所述導(dǎo)軌組在遠離所述機架的一端分別轉(zhuǎn)動安裝有一前支撐腿，所述車橋上遠離所述機架的一側(cè)安裝有后支撐腿，所述前支撐腿和所述后支撐腿的結(jié)構(gòu)相同，且均包括支撐連接件、支撐油缸、支撐槽鋼、支撐腳和支撐轉(zhuǎn)軸，所述支撐連接件安裝于所述導(dǎo)軌組的外側(cè)或所述車橋上，所述支撐槽鋼的第一端轉(zhuǎn)動連接于所述支撐連接件內(nèi)，所述支撐槽鋼的第二端通過所述支撐轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接所述支撐腳，所述支撐腳用于支撐于地面，所述支撐油缸位于所述支撐槽鋼內(nèi)，且所述支撐油缸的輸出端連接所述支撐轉(zhuǎn)軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的竹蔸切碎裝置，其特征在于：所述導(dǎo)軌組包括上下排列的上支撐導(dǎo)軌和下支撐導(dǎo)軌；所述竹蔸切碎機構(gòu)包括法蘭油缸、切碎液壓馬達、刀頭安裝板、切碎平面回轉(zhuǎn)支撐、所述行走板、圓錐滾子軸承、刀頭和切碎齒輪，兩個所述法蘭油缸對稱安裝于所述機架上，且兩個所述法蘭油缸均與所述刀頭安裝板連接并能夠帶動所述刀頭安裝板升降，所述切碎液壓馬達安裝于所述刀頭安裝板的上端，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐外圈安裝于所述刀頭安裝板的下端，所述切碎齒輪嚙合于所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈，所述切碎液壓馬達的輸出端連接所述切碎齒輪并能夠帶動所述切碎齒輪轉(zhuǎn)動，所述切碎平面回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈法蘭連接所述刀頭并能夠帶動所述刀頭轉(zhuǎn)動，所述刀頭能夠經(jīng)所述行走板的中部通孔向下伸出并用于切碎竹蔸，兩組所述圓錐滾子軸承分別背向安裝于所述行走板的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：俞國紅，鄭航，任寧，薛向磊，于富杰，
申請(專利權(quán))人：浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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