一种智能割草装置及其割草高度控制方法

本申请涉及智能割草，具体涉及一种智能割草装置及其割草高度控制方法。

背景技术：

1、随着科技的不断发展，人们对草坪维护的要求也越来越高。传统的割草装置通常需要人工操作，劳动强度大，效率低下，且割草高度难以精确控制。此外，传统割草装置的结构较为简单，功能单一，不能满足现代草坪维护的多样化需求。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本申请旨在提供一种智能割草装置及其割草高度控制方法。

2、第一方面，本申请提出一种智能割草装置，包括：

3、罩体，所述罩体内具有第一空间，所述第一空间内设有机架，所述机架与所述罩体的内壁连接；

4、升降机构，所述升降机构安装于所述机架上，所述升降机构包括：

5、升降驱动组件，所述升降驱动组件的固定端安装于所述机架上；

6、升降框架，所述升降框架连接于所述升降驱动组件的输出端，所述升降驱动组件用于驱动所述升降框架沿第一方向移动；

7、若干个升降三角板，所述升降三角板的第一端可转动连接于所述升降框架靠近地面侧，第二端可转动连接于所述机架上，第三端铰接有升降连杆，所述第一端、所述第二端和所述第三端的转动轴的延伸方向均为第二方向，所述第二方向与所述第一方向垂直；

8、底盘，所述底盘靠近所述升降框架侧连接有固定杆，所述固定杆远离所述底盘的一端与所述升降连杆远离所述第三端的一端铰接；所述底盘上垂直设有至少一个刀盘机构，所述刀盘机构用于割草。

9、根据本申请实施例提供的技术方案，所述刀盘机构包括驱动组件和与所述底盘垂直设置的若干个刀盘花键轴，所述驱动组件用于驱动所述刀盘花键轴转动，所述刀盘花键轴远离所述底盘的端部设有割刀，所述底盘远离所述升降框架侧设有轴承和刀盘花键轴套，所述刀盘花键轴远离所述割刀的一端在所述轴承内转动，且所述刀盘花键轴可在所述刀盘花键轴套内移动。

10、根据本申请实施例提供的技术方案，所述驱动组件包括：

11、动力输出元件，所述动力输出元件固定安装在所述机架上；

12、扭力离合器，所述扭力离合器的内侧与所述动力输出元件的主轴连接，外侧连接有第一主动轮；

13、若干个第一从动轮，各所述第一从动轮通过第一传动带与所述第一主动轮连接，各所述第一从动轮套设在对应的所述刀盘花键轴外。

14、根据本申请实施例提供的技术方案，智能割草装置还包括用于驱动所述刀盘机构割草的驱动机构，所述驱动机构包括用于容纳燃油的油箱和可提供电能的电池，所述油箱和所述电池安装在所述机架上。

15、根据本申请实施例提供的技术方案，所述所述动力输出元件上还连接有第二主动轮，所述第二主动轮通过第二传送带将所述动力输出元件输出的动力传递至发电机，所述发电机的输出端与所述电池并联。

16、根据本申请实施例提供的技术方案，所述机架为长方形框架结构，所述长方形框架机构的四个端部位置分别安装有伺服电机及其减速机，所述减速机的输出端安装有行走轮胎。

17、根据本申请实施例提供的技术方案，所述机架上还安装有拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器的拉绳与所述底盘连接。

18、第二方面，本申请提出一种智能割草装置割草高度的控制方法，用于控制如上述所述的智能割草装置的刀盘机构的离地高度，包括以下步骤：

19、获取待割草区域的地面平整度以及割草工艺需求，所述割草工艺需求至少包括割除杂草和修正草坪；

20、若所述割草工艺需求为所述割除杂草且所述地面平整度大于或等于第一预设阈值时，则设定安全高度，所述安全高度为避免所述刀盘机构刮碰地面的所述刀盘机构到地面的高度最小值；

21、获取所述待割草区域内的草长高度，并根据所述草长高度和所述安全高度，得到第一目标高度；

22、控制所述刀盘机构的离地高度调整到所述刀盘机构可调节的最高值后，驱动智能割草装置驶入所述待割草区域；

23、待所述智能割草装置驶进所述待割草区域后，控制所述刀盘机构进入定高模式并将其高度调节至所述第一目标高度，以割除所述待割草区域内的杂草。

24、根据本申请实施例提供的技术方案，所述获取待割草区域的地面平整度以及割草工艺需求之后，还包括以下步骤：

25、若所述割草工艺需求为所述割除杂草且所述地面平整度小于第一预设阈值时，则获取异常区域，所述异常区域为地面平整度与常规区域的地面平整度的差值绝对值大于或等于第二预设阈值的待割草区域；所述常规区域为除所述异常区域之外的待割草区域；

26、待所述智能割草装置驶进所述常规区域后，控制所述刀盘机构进入定高模式并将其高度调节至所述第一目标高度，以割除所述常规区域内的杂草；

27、待所述常规区域内的杂草割除完毕后，控制所述刀盘机构进入自适应模式，以割除所述异常区域内的杂草，所述自适应模式下，所述刀盘机构的高度可适应草长高度分布和地面起伏分布自动调节。

28、根据本申请实施例提供的技术方案，所述待割草区域包括若干个分区域，相同分区域内的不同位置处的草长高度相同；所述获取待割草区域的地面平整度以及割草工艺需求之后，还包括以下步骤：

29、若所述割草工艺需求为所述修正草坪且所述地面平整度大于或等于第一预设阈值时，获取所述待割草区域的留草高度标准，以及所述待割草区域的草长高度分布；所述草长高度分布由所有所述分区域的草长高度组成；

30、根据所述留草高度标准和所述草长高度分布，得到每个所述分区域的第二目标高度；

31、控制所述智能割草装置依次进入各所述分区域，并在每个所述分区域内，控制所述刀盘机构进入所述定高模式下，并将其高度调节至对应的所述第二目标高度，直至所有所述分区域内的草坪修正完毕。

32、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：本申请通过升降驱动组件可以驱动升降框架沿水平方向移动，从而带动升降三角板转动，进而通过升降连杆带动底盘上下移动，底盘上的刀盘机构可以实现割草功能，整个过程无需人工操作，实现了自动化割草，提高了工作效率，减轻了劳动强度，同时，通过升降驱动组件的精确控制，可以实现对割草高度的精确调整，这可以满足不同草坪的维护需求，提高割草质量，在调节割草高度过程中，升降三角板的三个端分别可转动连接于升降框架、机架和升降连杆，形成了一个稳定的三角形结构，这种结构可以保证底盘在升降过程中的稳定性，提高割草装置的可靠性。

技术特征：

1.一种智能割草装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的智能割草装置，其特征在于：所述刀盘机构(4)包括驱动组件和与所述底盘(44)垂直设置的若干个刀盘花键轴(41)，所述驱动组件用于驱动所述刀盘花键轴(41)转动，所述刀盘花键轴(41)远离所述底盘(44)的端部设有割刀(46)，所述底盘(44)远离所述升降框架(33)侧设有轴承(45)和刀盘花键轴(41)套，所述刀盘花键轴(41)远离所述割刀(46)的一端在所述轴承(45)内转动，且所述刀盘花键轴(41)可在所述刀盘花键轴(41)套内移动。

3.根据权利要求2所述的智能割草装置，其特征在于：所述驱动组件(5)包括：

4.根据权利要求3所述的智能割草装置，其特征在于：智能割草装置还包括用于驱动所述刀盘机构(4)割草的驱动机构，所述驱动机构包括用于容纳燃油的油箱(6)和可提供电能的电池(7)，所述油箱(6)和所述电池(7)安装在所述机架(21)上。

5.根据权利要求4所述的智能割草装置，其特征在于：所述动力输出元件(51)上还连接有第二主动轮(52)，所述第二主动轮(52)通过第二传送带将所述动力输出元件(51)输出的动力传递至发电机(512)，所述发电机(512)的输出端与所述电池(7)并联。

6.根据权利要求1所述的智能割草装置，其特征在于：所述机架(21)为长方形框架结构，所述长方形框架机构的四个端部位置分别安装有伺服电机(22)及其减速机(23)，所述减速机(23)的输出端安装有行走轮胎(24)。

7.根据权利要求1所述的智能割草装置，其特征在于：所述机架(21)上还安装有拉绳位移传感器(25)，所述拉绳位移传感器(25)的拉绳与所述底盘(44)连接。

8.一种智能割草装置割草高度的控制方法，用于控制如权利要求1-7任意一项所述的智能割草装置的刀盘机构的离地高度，其特征在于：包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的智能割草装置割草高度的控制方法，其特征在于：所述获取待割草区域的地面平整度以及割草工艺需求之后，还包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的智能割草装置割草高度的控制方法，其特征在于：所述待割草区域包括若干个分区域，相同分区域内的不同位置处的草长高度相同；所述获取待割草区域的地面平整度以及割草工艺需求之后，还包括以下步骤：

技术总结本申请提供一种智能割草装置及其割草高度控制方法，包括：罩体内具有第一空间，其内设有机架，升降机构安装于机架上，升降机构包括升降驱动组件，连接于升降驱动组件的输出端，升降驱动组件用于驱动升降框架移动；若干个升降三角板，升降三角板的第一端可转动连接于升降框架靠近地面侧，第二端可转动连接于机架上，第三端铰接有升降连杆，第一端、第二端和第三端的转动轴的延伸方向均为第二方向，第二方向与第一方向垂直；底盘靠近升降框架侧连接有固定杆，固定杆远离底盘的一端与升降连杆远离第三端的一端铰接；底盘上垂直设有至少一个刀盘机构，刀盘机构用于割草。该方案实现割草高度的精确调整，以满足不同的割草工序需求，提高割草质量。技术研发人员：张忠海,庞云帆,向建华,周林受保护的技术使用者：河北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18