一种园林用太阳能供电的环保机器手作业设备.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810160741.4 (22)申请日 2018.02.27 (71)申请人 顾荣祥 地址 310000 浙江省杭州市余杭区昌达路 31号 (72)发明人 顾荣祥 (51)Int.Cl. A01B 49/00(2006.01) H02S 20/30(2014.01) F24S 30/425(2018.01) H02J 7/35(2006.01) B25F 5/00(2006.01) (54)发明名称 一种园林用太阳能供电的环保机器手作业 设备 (57)摘要 本发明公开了一种。

2、园林用太阳能供电的环 保机器手作业设备， 包括机架， 所述机架上设有 变速驱动装置， 所述变速驱动装置包括驱动电 机、 皮带轮、 曲柄支架、 曲柄、 滑槽、 滑块、 输出轮， 所述曲柄支架设置于机架上， 所述曲柄支架上转 动安装有曲柄， 所述曲柄的旋转端安装有皮带 轮， 所述皮带轮受驱动电机驱动， 所述曲柄的整 转端连接有滚轮， 所述滑槽设置于机架上， 所述 滑槽内沿长度方向设置有螺杆， 所述螺杆上螺接 有所述滑块， 所述滑块上设有输出轴。 本发明的 变速驱动装置通过螺杆调节滑块的移动， 从而使 输出轮具有匀速运动和非匀速运动的状态变换 功能， 从而在松土、 割草等作业中具有不易卡住 刀头的功。

3、效。 权利要求书1页 说明书4页 附图8页 CN 108353548 A 2018.08.03 CN 108353548 A 1.一种园林用太阳能供电的环保机器手作业设备， 包括机架， 其特征在于， 所述机架上 设有变速驱动装置， 所述变速驱动装置包括驱动电机、 皮带轮、 曲柄支架、 曲柄、 滑槽、 滑块、 输出轮， 所述曲柄支架设置于机架上， 所述曲柄支架上转动安装有曲柄， 所述曲柄的旋转端 安装有皮带轮， 所述皮带轮受驱动电机驱动， 所述曲柄的整转端连接有滚轮， 所述滑槽设置 于机架上， 所述滑槽内沿长度方向设置有螺杆， 所述螺杆上螺接有所述滑块， 所述滑块上设 有输出轴， 所述输出轴转动。

4、连接输出轮， 所述输出轮上设有长条形的凹槽， 所述滚轮设置于 所述凹槽内， 所述输出轴和所述皮带轮所在的转动轴轴线位于同一水平面上， 所述皮带轮 带动曲柄转动从而通过滚轮带动输出轮转动； 所述机架上还设有太阳能供电装置， 所述太阳能供电装置包括设于机架上的立杆和竖 直设置的滑轨， 所述立杆上设有横杆， 所述滑轨上通过滑块滑动连接框架， 所述框架侧壁上 设有齿条， 所述横杆外端设有齿轮， 所述齿轮与齿条相啮合传动， 所述齿轮受第三电机驱动 从而带动框架上下移动， 所述框架内设有安装支架， 所述安装支架上设有水平气缸， 所述水 平气缸的输出端设有连接板， 所述连接板上方设有斜气缸， 所述连接板的一。

5、端铰接有太阳 能板， 所述太阳能板与蓄电池相连， 所述太阳能板与斜气缸的输出端相铰接。 2.根据权利要求1所述的机架， 其特征在于， 所述机架上设有机械臂， 所述机械臂连接 机械手装置， 所述机械手装置包括连接于机械臂上的支撑板， 所述支撑板中部设有安装孔， 所述安装孔内转动设有第一转筒， 所述第一转筒内转动设有机械手转筒， 所述第一转筒和 机械手转筒位于支撑板的两侧， 所述第一转筒内设有内啮合齿式棘轮， 所述机械手转筒的 一端部通过棘爪弹簧连接有棘爪， 所述棘爪弹簧迫使所述棘爪与所述内啮合齿式棘轮相啮 合实现单向传动， 所述第一转筒的外端面设有环形凸轮面， 所述支撑板通过支杆连接有方 形滑套。

6、， 所述方形滑套内滑动设有方形滑杆， 所述方形滑杆穿过所述机械手转筒， 所述方形 滑杆的滑动方向与机械手转筒的轴向相平行， 所述方形滑杆的一端设有横向支撑杆， 所述 横向支撑杆与支撑板之间设有拉簧， 所述横向支撑杆上设有抵顶杆， 所述抵顶杆受拉簧的 作用力始终抵接于环形凸轮面上， 所述支撑板上与机械手转筒相邻的侧面上设有两个转向 限位柱， 所述机械手转筒上设有限位凸部， 所述机械手转筒转动时所述限位凸部可抵顶于 两个转向限位柱， 以使所述机械手转筒的转动角限制在130 范围内， 所述内啮合齿式棘轮 的棘齿均布设有3个， 所述机械手转筒的转动带动棘爪从所述内啮合齿式棘轮的一个棘齿 运动至下一个棘。

7、齿， 所述第一转筒的转动通过环形凸轮面带动抵顶杆沿抵顶杆长度方向运 动。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108353548 A 2 一种园林用太阳能供电的环保机器手作业设备 技术领域 0001 本发明涉及机械作业技术领域， 具体涉及一种园林用太阳能供电的环保机器手作 业设备。 背景技术 0002 目前， 机械手结构设计复杂， 成本高， 需要改进； 松土、 割草作业中容易卡住刀头， 需要改进。 发明内容 0003 (一)要解决的技术问题 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种园林用太阳能供电的环保机器手作业设备， 以解决现有技术中机械手结构设计复杂， 成本高， 以及松土、 割草作。

8、业中容易卡住刀头的问 题。 0005 (二)技术方案 0006 为解决上述技术问题， 本发明所采用的技术方案是： 一种园林用太阳能供电的环 保机器手作业设备， 包括机架， 所述机架上设有变速驱动装置， 所述变速驱动装置包括驱动 电机、 皮带轮、 曲柄支架、 曲柄、 滑槽、 滑块、 输出轮， 所述曲柄支架设置于机架上， 所述曲柄 支架上转动安装有曲柄， 所述曲柄的旋转端安装有皮带轮， 所述皮带轮受驱动电机驱动， 所 述曲柄的整转端连接有滚轮， 所述滑槽设置于机架上， 所述滑槽内沿长度方向设置有螺杆， 所述螺杆上螺接有所述滑块， 所述滑块上设有输出轴， 所述输出轴转动连接输出轮， 所述输 出轮上设。

9、有长条形的凹槽， 所述滚轮设置于所述凹槽内， 所述输出轴和所述皮带轮所在的 转动轴轴线位于同一水平面上， 所述皮带轮带动曲柄转动从而通过滚轮带动输出轮转动； 0007 所述机架上还设有太阳能供电装置， 所述太阳能供电装置包括设于机架上的立杆 和竖直设置的滑轨， 所述立杆上设有横杆， 所述滑轨上通过滑块滑动连接框架， 所述框架侧 壁上设有齿条， 所述横杆外端设有齿轮， 所述齿轮与齿条相啮合传动， 所述齿轮受第三电机 驱动从而带动框架上下移动， 所述框架内设有安装支架， 所述安装支架上设有水平气缸， 所 述水平气缸的输出端设有连接板， 所述连接板上方设有斜气缸， 所述连接板的一端铰接有 太阳能板，。

10、 所述太阳能板与蓄电池相连， 所述太阳能板与斜气缸的输出端相铰接。 0008 所述机架上设有机械臂， 所述机械臂连接机械手装置， 所述机械手装置包括连接 于机械臂上的支撑板， 所述支撑板中部设有安装孔， 所述安装孔内转动设有第一转筒， 所述 第一转筒内转动设有机械手转筒， 所述第一转筒和机械手转筒位于支撑板的两侧， 所述第 一转筒内设有内啮合齿式棘轮， 所述机械手转筒的一端部通过棘爪弹簧连接有棘爪， 所述 棘爪弹簧迫使所述棘爪与所述内啮合齿式棘轮相啮合实现单向传动， 所述第一转筒的外端 面设有环形凸轮面， 所述支撑板通过支杆连接有方形滑套， 所述方形滑套内滑动设有方形 滑杆， 所述方形滑杆穿过。

11、所述机械手转筒， 所述方形滑杆的滑动方向与机械手转筒的轴向 相平行， 所述方形滑杆的一端设有横向支撑杆， 所述横向支撑杆与支撑板之间设有拉簧， 所 说 明 书 1/4 页 3 CN 108353548 A 3 述横向支撑杆上设有抵顶杆， 所述抵顶杆受拉簧的作用力始终抵接于环形凸轮面上， 所述 支撑板上与机械手转筒相邻的侧面上设有两个转向限位柱， 所述机械手转筒上设有限位凸 部， 所述机械手转筒转动时所述限位凸部可抵顶于两个转向限位柱， 以使所述机械手转筒 的转动角限制在130 范围内， 所述内啮合齿式棘轮的棘齿均布设有3个， 所述机械手转筒的 转动带动棘爪从所述内啮合齿式棘轮的一个棘齿运动至下。

12、一个棘齿， 所述第一转筒的转动 通过环形凸轮面带动抵顶杆沿抵顶杆长度方向运动。 0009 (三)有益效果 0010 本发明相比较于现有技术， 具有如下有益效果： 0011 本发明的机械手装置， 通过机械手转筒的转动而使方形滑杆发生行程变化， 从而 实现机械手指功能的转换， 结构简单， 设计合理， 具有实用性。 本发明的变速驱动装置通过 螺杆调节滑块的移动， 从而使输出轮具有匀速运动和非匀速运动的状态变换功能， 从而在 松土、 割草等作业中具有不易卡住刀头的功效。 附图说明 0012 图1为本发明的布局图。 0013 图2为本发明的变速驱动装置的结构图。 0014 图3为本发明的变速驱动装置的分。

13、解图。 0015 图4为本发明的机械手装置的立体图。 0016 图5为本发明的机械手装置的分解图。 0017 图6为本发明的机械手装置的机械手转筒的结构图。 0018 图7为本发明的机械手装置的第一转筒的结构图。 0019 图8为本发明的机械手装置的支撑板的结构图。 0020 图9为本发明的太阳能供电装置的结构图。 具体实施方式 0021 下面结合附图及实施例， 对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。 以下实施 例用于说明本发明， 但不用来限制本发明的范围。 0022 如图1至图3所示， 本发明提供一种园林用太阳能供电的环保机器手作业设备， 包 括机架100， 所述机架100上设有变速驱动装。

14、置40， 所述变速驱动装置40包括驱动电机(未图 示)、 皮带轮41、 曲柄支架42、 曲柄43、 滑槽44、 滑块45、 输出轮46， 所述曲柄支架42设置于机 架100上， 所述曲柄支架42上转动安装有曲柄43， 所述曲柄43的旋转端安装有皮带轮41， 所 述皮带轮41受驱动电机驱动而转动， 所述曲柄43的整转端转动连接有滚轮47， 所述滑槽44 设置于机架100上， 所述滑槽44内沿长度方向设置有螺杆48， 所述螺杆48上螺接有所述滑块 45， 所述滑块45上设有输出轴49， 所述输出轴49转动连接输出轮46， 所述输出轮46上设有长 条形的凹槽461， 所述凹槽461的设置方向与所述输。

15、出轮46的半径相重合， 所述滚轮47设置 于所述凹槽461内， 所述输出轴49和所述皮带轮41所在的转动轴轴线位于同一水平面上， 所 述皮带轮41带动曲柄43转动从而通过滚轮47带动输出轮46转动； 所述螺杆48的一端设有手 柄50。 在实际作业中， 输出轮可用于连接作业刀头， 作业刀头可以是松土用或者割草用等 等， 当输出轴与皮带轮的转动轴线位于同一直线上时， 输出轮输出的是匀速运动， 适用于作 说 明 书 2/4 页 4 CN 108353548 A 4 业对象良好的状况； 通过驱动螺杆后， 当输出轴与皮带轮的转动轴线位于不同直线上时， 输 出轮输出的是非匀速运动， 速度和扭矩不断变化， 。

16、有助于清楚刀头的堵塞。 0023 如图1、 图4至图8所示， 所述机架100上设有机械臂11， 所述机械臂11连接机械手装 置10， 所述机械手装置10包括连接于机械臂11上的支撑板12， 所述支撑板12中部设有安装 孔13， 所述安装孔13内转动设有第一转筒14， 所述第一转筒14内转动设有机械手转筒15， 所 述第一转筒14和机械手转筒15位于支撑板12的两侧， 所述安装孔13、 第一转筒14、 机械手转 筒15为同轴设置， 所述第一转筒14内设有内啮合齿式棘轮141， 所述机械手转筒15的一端部 通过棘爪弹簧16连接有棘爪17， 所述棘爪弹簧16迫使所述棘爪17与所述内啮合齿式棘轮 14。

17、1相啮合实现单向传动， 从而使得机械手转15转过一角度后， 棘爪17啮合于内啮合式棘轮 141， 所述第一转筒14的外端面设有环形凸轮面142， 所述支撑板12通过支杆18连接有方形 滑套19， 所述方形滑套19与第一转筒14设于支撑板12的同侧， 所述方形滑套19内滑动设有 方形滑杆20， 所述方形滑杆20穿过所述机械手转筒15， 所述方形滑杆20的滑动方向与机械 手转筒15的轴向相平行， 所述方形滑杆20的一端设有横向支撑杆21， 所述横向支撑杆21与 支撑板12之间设有拉簧22， 所述横向支撑杆21上设有抵顶杆23， 所述抵顶杆23受拉簧22的 作用力始终抵接于环形凸轮面142上， 所述。

18、抵顶杆23的设置方向与机械手转筒15的轴向相 平行， 所述支撑板12上与机械手转筒15相邻的侧面上设有两个转向限位柱24， 所述机械手 转筒15上设有限位凸部25， 所述机械手转筒15转动时所述限位凸部25可抵顶于两个转向限 位柱24， 以使所述机械手转筒15的转动角限制在130 范围内， 所述内啮合齿式棘轮141的棘 齿均布设有3个， 所述机械手转筒15的转动带动棘爪17从所述内啮合齿式棘轮141的一个棘 齿运动至下一个棘齿， 所述第一转筒14的转动通过环形凸轮面142带动抵顶杆23沿抵顶杆 长度方向运动， 从而带动方形滑杆20沿方形滑套19运动， 环形凸轮面上具有3个定位部用于 定位方形滑。

19、杆。 0024 所述机械手装置的工作过程如下： 机械手转筒15通过机械手电机(未图示)带动而 实现正反转动， 由于两个转向限位柱的限制， 机械手转筒15的转动角限制在130 范围内， 机 械手转筒只有在转动顶靠至其中一转向限位柱时， 才会使棘爪17啮合至内啮合齿式棘轮 141， 然后才会带动第一转筒14一起转动， 其余情况下第一转筒不会被带动而转动， 第一转 筒14每次转动120 后， 抵顶杆23就会与环形凸轮面142发生相对运动， 因此方形滑杆20可具 有3个运动行程， 将这3个运动行程传导到末端的机械手指(未图示)， 可具有3个具体的动作 状态， 例如对应机械手指的展开、 握持、 捏紧状态。

20、， 在每个状态下， 机械手转筒15均可在一定 角度内正反转动， 而不触发机械手机状态的变换。 0025 如图1和图9所示， 所述机架100上还设有太阳能供电装置70， 所述太阳能供电装置 70包括设于机架100上的立杆71和竖直设置的滑轨72， 所述立杆71上设有横杆73， 所述滑轨 72上通过滑块74滑动连接框架75， 所述框架75侧壁上设有齿条76， 所述横杆73外端设有齿 轮77， 所述齿轮77与齿条76相啮合传动， 所述齿轮77受第三电机(未图示)驱动从而带动框 架75上下移动， 所述框架75内设有安装支架78， 所述安装支架78上设有水平气缸79， 所述水 平气缸79的输出端设有连接。

21、板80， 所述连接板80上方设有斜气缸81， 所述连接板80的一端 铰接有太阳能板82， 所述太阳能板82与蓄电池83相连， 所述太阳能板82与斜气缸81的输出 端相铰接。 在晴朗的白天， 启动第三电机， 齿轮带动齿条从而使框架上升， 斜气缸于东， 使太 阳能板变换合适的采光角度， 进而使太阳能板最大面积地接收太阳能， 并将太阳能储存至 说 明 书 3/4 页 5 CN 108353548 A 5 蓄电池中， 可用于供电， 风雨天时， 可将太阳能板收纳于框架内， 免受风雨侵袭， 增加使用寿 命， 具有环保性。 0026 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人。

22、 员来说， 在不脱离本发明技术原理的前提下， 还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 4/4 页 6 CN 108353548 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/8 页 7 CN 108353548 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/8 页 8 CN 108353548 A 8 图3 说 明 书 附 图 3/8 页 9 CN 108353548 A 9 图4 图5 说 明 书 附 图 4/8 页 10 CN 108353548 A 10 图6 说 明 书 附 图 5/8 页 11 CN 108353548 A 11 图7 说 明 书 附 图 6/8 页 12 CN 108353548 A 12 图8 说 明 书 附 图 7/8 页 13 CN 108353548 A 13 图9 说 明 书 附 图 8/8 页 14 CN 108353548 A 14 。