一种双向式履带爬树装置

本发明涉及机器人，尤其涉及一种双向式履带爬树装置。

背景技术：

1、随着时代的发展，树木修剪、树木生长检测及果实采摘等领域正朝着自动化、人性化、高效环保及安全可靠的方向进化。这促使研发一种爬树装置，新型爬树机器人不仅兼具爬树和修枝功能，还能快速修剪速生林等高大树木的树枝。此举能够显著降低人工修剪的潜在危险和成本，同时在批量作业时提升工作效率，节约时间和劳动成本。

2、现有技术中也存在一些爬树的设备，但是这些设备为仿生学设计，基本原理都是通过类似昆虫爪的设计，这种设计虽然能安全地抓住并固定在树干上，但是其爬行机构设计使得其只能缓慢爬行，且不可以实现树杈避障适应不同直径树干的爬树装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够快速爬升并实现避障功适应不同直径树干的双向式履带爬树装置，该爬树装置通过夹紧装置树干，提供较强的固定支撑，可以承受较重的载荷，万向球和履带接触树干分散了机器人的重量，减少对树木的局部压力，减少对树木的损伤。

2、本发明的技术方案是：一种双向式履带爬树装置，包括安装支座和连接于安装支座下部的横臂，所述横臂的两端分别连接有相互平行设置的第一夹板架和第二夹板架，所述第一夹板架上铰接连接有第一夹板，所述第二夹板架上连接有第二夹板。

3、所述第一夹板架上设有第一气缸，该第一气缸的顶杆与第一连杆机构的第一端铰接，所述第一夹板架与第一连杆机构的第二端铰接。

4、所述第二夹板架上设有第二气缸，所述第二加强板上还铰接连接有夹板，所述第二气缸的顶杆与第二连杆机构的第一端铰接，所述第二加强板与第二连杆机构的第二端铰接。

5、所述横臂包括并列设置的第一横臂和第二横臂，所述第一横臂和第二横臂上分别连接有第一导轨和第二导轨，所述第二夹板架上设有与第一导轨和第二导轨相配合的滑槽，所述第一导轨和第二导轨卡装于滑槽内。

6、所述第二夹板架上设有丝杠螺孔，该丝杠螺孔内套装有丝杠，所述安装夹板架上设有通孔，所述丝杠的端部活动套装于通孔内。

7、所述安装支座底部设有用于活动履带的通孔，该通孔可以让电机与履带支架连接。

8、所述第一、第二加强板设有电机，该电机带动第一、第二夹板上的锥齿轮，第一夹板和第二夹板的相对面上均连接有万向球。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

10、1.将爬树装置固定在树干上后，通过步进电机驱动履带带动爬树装置沿树干移动，同时通过驱动气缸使第一加强板和第二加强板进行伸缩，让夹板进行夹紧和放松，驱动电机使锥齿轮转动，且万向球接触到树干，驱使装置移动；

11、2.当爬树装置需要夹持不同直径的树干时，可根据树干的直径，用伺服电机带动丝杠调节合适的宽度。

12、3.通过电机带动履带转动可以实现对履带双向移动；

13、4.通过万向球和夹板的设计，可以起到夹持作用又减少摩擦力。

技术特征：

1.一种双向式履带爬树装置，其特征在于，包括安装支座(20)和连接于安装支座(20)下部的横臂(18)，其特征在于，所述横臂(18)的两端分别连接有相互平行设置的第一夹板架(1)和第二夹板架(6)，所述第一夹板架(1)上铰接连接有第一加强板(12)，所述第二夹板架(6)上连接有第二加强板(7)；所述第一夹板架(1)上设有第一气缸(16)，该第一气缸(16)的顶杆与第一连杆机构(15)的第一端铰接，所述第一加强板(12)与第一连杆机构(15)的第二端铰接；所述第二夹板架(6)上设有第二气缸(24)，所述第二夹板(8)的下部还铰接连接有万向球(9)，所述第二气缸(24)的顶杆与第二连杆机构(23)的第一端铰接，所述第二加强板(7)与第二连杆机构(23)的第二端铰接。

2.根据权利要求1所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述横臂包括并列设置的第一横臂(18)和第二横臂(13)，所述第一横臂(18)和第二横臂(13)上分别连接有第一导轨(3)和第二导轨(4)，所述第二夹板架(8)上设有与第一导轨(3)和第二导轨(4)相配合的滑槽，所述第一导轨(3)和第二导轨(4)卡装于滑槽内。

3.根据权利要求1所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述第二夹板架(8)上设有丝杠螺孔(21)，该丝杠螺孔(21)内套装有丝杠(17)。

4.根据权利要求1所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述第一夹板(11)上设有第一加强杆(12)，该第一加强杆(12)与第一连杆机构(15)铰接连接。

5.根据权利要求3所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述第一夹板架(1)和第二夹板架(6)设有用于活动卡装丝杠(17)端部的通孔。

6.根据权利要求1所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述第一夹板(11)和第二夹板(8)的相对面上均连接有万向球(9)。

7.根据权利要求1所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述安装支座(20)上设有电机(19)，该电机(19)与履带支架连接。

8.根据权利要求6所述的双向式履带爬树装置，其特征在于，所述第一夹板(11)和第二夹板(8)设有用于转动的锥齿轮(26)。

技术总结本发明公开了一种双向式履带爬树装置，包括安装支座和连接于安装支座下部的横臂，所述横臂的两端分别连接有相互平行设置的第一夹板架和第二夹板架，第一夹板架上连接有第一夹板，第二夹板架上连接有第二夹板；第一夹板架上设有第一气缸，该气缸的顶杆与第一连杆机构的第一端铰接，第一夹板与第一连杆机构的第二端铰接；第二夹板上设有第二气缸，第二夹板的下部还铰接连接有固定爪，第二气缸的顶杆与第二连杆机构的第一端铰接，固定爪与第二连杆机构的第二端铰接。装置采用独特的双向驱动履带系统，能够在树干两侧同步运动，实现上下自由移动及周向调整，大大提升了攀爬的稳定性和效率。技术研发人员：周祖鹏,庞海丽受保护的技术使用者：桂林电子科技大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6