CN117813997A - 一种用于越野作业的自动割草机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于越野作业的自动割草机，属于割草机技术领域，解决了现有技术中割草机无法适配大范围越野割草的工作环境的问题。本发明包括移动平台和割刀机构，所述割刀机构设于所述移动平台的底部，所述移动平台包括主体框架、驱动前轮、驱动后轮和转向机构，两组所述驱动前轮安装在所述主体框架的前端两侧，两组所述驱动后轮安装在所述主体框架的后端两侧，所述转向机构与所述主体框架的前端连接并用于所述驱动前轮的转向。本发明采用四轮独立驱动与阿克曼90°转向相融合的方案，不仅越野性能优异，而且转向灵活，同时有效避免了四轮差速转弯移动平台在摩擦力较小的情况下造成的原地打滑的现象，适用于野外大范围草场的越野作业。

Description

一种用于越野作业的自动割草机

技术领域

本发明涉及割草机技术领域，尤其涉及一种用于越野作业的自动割草机。

背景技术

自动割草机是一种室外轮式移动机器人，拥有自动割草、自动行走、自动躲避障碍物、远程控制等功能，适合于家庭庭院、公共绿地及野外空旷场所等地区进行草坪修剪维护。与传统的割草机相比，自动割草机不仅具有操作简单、割草效率高等优点，而且可以自动完成割草任务，减少人力成本和时间成本，还具有安全、智能化程度高等优点，已经成为割草机行业主要发展方向。

目前，市场上普遍存在的割草机主要有：罗宾4W22型割草机、改进型多功能割草机、人工背负式割草机等，这些割草设备目前在实际使用中都存在一些问题，无法适配大范围越野割草的工作环境。

罗宾4W22型割草机存在连续工作时间短、单次割草宽度小、效率低等缺点。操作人员使用该割草机作业时，完全处于风吹日晒的露天工作状态，工作环境恶劣，单日工作时间长达6～8小时，难以持续多天长时间执行割草任务。改进型多功能割草机工作效率较高，但体积和重量较大，经常会陷入泥坑中导致无法正常工作。另外，操作人员在驾驶舱内工作，存在视野受限问题，且制动距离较长，同时对工作人员的安全存在较大的威胁。人工背负式割草器效率低、噪音大，人员体力消耗大，只能对较小区域进行割草作业。现有割草设备难以满足野外空旷草原的割草要求，占用了大量的时间和精力。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种用于越野作业的自动割草机，用以解决现有割草机无法适配大范围越野割草的工作环境的问题。

本发明提供了一种用于越野作业的自动割草机，包括移动平台和割刀机构，所述割刀机构设于所述移动平台的底部，所述移动平台包括主体框架、驱动前轮、驱动后轮和转向机构，两组所述驱动前轮安装在所述主体框架的前端两侧，两组所述驱动后轮安装在所述主体框架的后端两侧，所述转向机构与所述主体框架的前端连接并用于所述驱动前轮的转向。

进一步地，所述移动平台还包括两个驱动电机，所述驱动电机用于驱动所述驱动后轮，所述驱动电机与所述主体框架连接。

进一步地，所述移动平台还包括两个内置轮毂电机，所述内置轮毂电机与所述驱动前轮连接。

进一步地，所述主体框架包括两个横梁柱和多个纵梁柱，两个所述横梁柱平行设置，多个所述纵梁柱平行设于两个所述横梁柱之间。

进一步地，所述主体框架还包括支撑梁柱和第一连接梁柱，所述第一连接梁柱与所述横梁柱平行，且位于所述横梁柱的正下方，所述支撑梁柱的一端与所述横梁柱垂直连接，另一端与所述第一连接梁柱垂直连接。

进一步地，所述主体框架还包括第二连接梁柱，所述第二连接梁柱与所述横梁柱的前端连接，两个所述第二连接梁柱与所述横梁柱的前端形成一个三角形结构。

进一步地，所述移动平台还包括动力电池组，所述动力电池组安装在所述主体框架的上。

进一步地，所述主体框架还包括龙门式限位架，所述龙门式限位架与所述横梁柱的中部连接，所述动力电池组贴靠所述龙门式限位架安放。

进一步地，所述移动平台还包括割草防护板，所述割草防护板与所述主体框架前端的所述纵梁柱连接。

进一步地，所述移动平台还包括转向角度传感器，所述转向角度传感器与所述转向机构的前轮转向轴连接。

与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

(1)本发明的移动平台采用四轮独立驱动与阿克曼90°转向相融合的方案，不仅越野性能优异，而且转向灵活，同时有效避免了四轮差速转弯移动平台在摩擦力较小的情况下造成的原地打滑的现象，适用于野外大范围草场的越野作业。

(2)本发明的转向推力机构采用第一伺服电机驱动具备自锁功能且推力大的丝杆螺母结构形式，推动转向连杆、转弯梯形杆实现驱动前轮的转向，保证了转向的稳定性。

(3)本发明通过升降调节机构来调控割草组件的高度，能够适应不同割草高度，满足客户的不同割草需求，适应性强，同时也可以通过升降调节机构来调整割刀机构在割草机移动平台下的高度，以适应割草状态与行驶状态的切换，以及避免一些障碍物对割刀机构的影响，适用于野外空旷草原的复杂草场环境割草作业。

(4)本发明的伺服电机通过齿轮组带动传动杆转动，进而螺母和驱动推杆沿传动杆移动，实现驱动推杆的伸缩，驱动推杆的伸缩进而带动支撑杆相对于割草机移动平台的底部平行移动，第二推杆组件采用伺服电机驱动具备自锁功能且推力大的丝杆螺母结构形式，推动驱动推杆伸缩，保证了运动的稳定性。

(5)本发明通过两个直线导轨与割草机移动平台连接，支撑杆在第一推杆组件或者第二推杆组件的作用下移动时，支撑杆两端固定的滑块能够沿直线导轨滑动，从而带动第一连接杆转动，进而实现割草防护罩的高度调节，割草防护罩的高度调节同步带动割草组件的高度调节，以适应不同高度的割草需求。

(6)本发明的清洗出水盘上设有两个出水孔，出水孔朝向甩刀设置，通过水管接口连接自来水，自来水进入清洗出水盘后，在割草组件的低速旋转产生的离心力作用下，通过清洗出水盘两侧正对甩刀的出水孔快速喷出，完成对一字形刀架和甩刀上作业残留的清洗，甩刀的对称结构及割草组件清洁水洗功能都有效地提高了割草组件刀具的寿命。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为具体实施例的自动割草机的结构示意图；

图2为具体实施例的移动平台的结构示意图；

图3为具体实施例的主体框架的结构示意图；

图4为具体实施例的移动平台正常行驶状态示意图；

图5为具体实施例的移动平台原地转向状态示意图；

图6为具体实施例的转向机构的部分结构示意图之一；

图7为具体实施例的转向机构的部分结构示意图之二；

图8为具体实施例的转向角度传感器安装结构示意图；

图9为具体实施例的割刀机构的结构示意图；

图10为具体实施例的割草防护罩的结构示意图；

图11为具体实施例的割刀机构的部分结构示意图之一；

图12为具体实施例的割刀机构的部分结构示意图之二；

图13为具体实施例的第二推杆组件的结构示意图；

图14为具体实施例的割草组件的结构示意图；

图15为具体实施例的割草组件的部分结构示意图；

图16为具体实施例的刀头金属感应器安装结构示意图。

附图标记：

1-移动平台；11-主体框架；111-横梁柱；112-纵梁柱；113-支撑梁柱；114-第一连接梁柱；115-第二连接梁柱；116-连接孔；117-龙门式限位架；12-驱动前轮；13-驱动后轮；14-转向机构；141-前轮转向轴；142-转弯梯形杆；143-转向连杆；144-第一驱动推杆；145-第一传动杆；146-第一螺母；147-第一齿轮组；1471-第一齿轮；1472-第二齿轮；1473-第三齿轮；1474-第四齿轮；148-第一伺服电机；149-助力扭簧；150-转向销轴；15-驱动电机；16-内置轮毂电机；17-动力电池组；18-割草防护板；19-转向角度传感器；191-转接座；192-转动输入轴；193-连接轴套；

2-割刀机构；21-升降调节机构；211-支撑杆；212-第一连接杆；213-第二连接杆；214-第一推杆组件；2141-推杆电机；2142-电动推杆；215-第二推杆组件；2151-第二传动杆；2152-第二螺母；2153-第二齿轮组；21531-第五齿轮；21532-第六齿轮；21533-第七齿轮；21534-第八齿轮；2154-第二伺服电机；2155-第二驱动推杆；216-直线导轨；217-滑块；22-传动机构；221-第一锥齿轮；222-第二锥齿轮；223-连接轴；224-齿轮防护罩；23-割草组件；231-传动连接座；232-一字形刀架；2321-第一板段；2322-第二板段；2323-第三板段；233-甩刀；234-转动销轴；235-锁紧螺母；236-转动滑环；237-防护限位盘；238-清洗出水盘；2381-出水孔；239-刀头金属感应器；24-割草防护罩；241-主板框架；2411-第一通孔；2412-第一加强肋；242-安装座框；2421-第二通孔；2422-支座；243-防护板罩；2431-第二加强肋；25-割草电机。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种用于越野作业的自动割草机，包括移动平台1和割刀机构2，割刀机构2设于移动平台1的底部用于割草作业。如图2所示，移动平台1包括主体框架11、驱动前轮12、驱动后轮13和转向机构14，两组驱动前轮12安装在主体框架11的前端两侧，并与转向机构14连接，两组驱动后轮13安装在主体框架11的后端两侧，转向机构14为阿克曼转向机构，与主体框架11的前端连接。

本实施例中，移动平台1采用四轮独立驱动与阿克曼90°转向相融合的方案，不仅越野性能优异，而且转向灵活，同时有效避免了四轮差速转弯移动平台1在摩擦力较小的情况下造成的原地打滑的现象。

主体框架11作为移动平台1的基体，起到支撑和连接其余各部分的作用。主体框架11为框架结构，优选Q235A材料，尺寸规格为50×30×2mm的方钢整体焊接而成，结构形式紧凑，生产工艺稳定，强度高。需要说明的是，50×30×2mm是指方钢的横截面长度为50mm、宽度为30mm、壁厚为2mm。

具体地，如图3所示，主体框架11包括横梁柱111、纵梁柱112、支撑梁柱113和第一连接梁柱114，横梁柱111设有两个，纵梁柱112设有多个，两个横梁柱111平行设置，多个纵梁柱112平行设于两个横梁柱111之间。位于横梁柱111的前端设有一个纵梁柱112，用于安放转向机构14。需要说明的是，横梁柱111为移动平台1的长度方向，纵梁柱112为移动平台1的宽度方向。

为了安放驱动后轮13，位于横梁柱111的后端由三个纵梁柱112、四个支撑梁柱113、两个第一连接梁柱114以及两个横梁柱111的后端焊接成一个矩形框。第一连接梁柱114与横梁柱111平行，且设于横梁柱111的正下方，支撑梁柱113的一端与横梁柱111垂直连接，另一端与第一连接梁柱114垂直连接，其中两个纵梁柱112设于两个横梁柱111之间，另外两个纵梁柱112设于两个支撑梁柱113之间。

为了带动驱动后轮13转动，如图2、图4和图5所示，移动平台1还包括驱动电机15，驱动电机15设有两个，分别用于驱动两个驱动后轮13。驱动电机15设于矩形框内，并通过螺栓紧固件与矩形框连接。本实施例中，通过两个驱动电机15来驱动两个驱动后轮13，实现了两个后轮的独立驱动。

为了安放驱动前轮12，如图3所示，主体框架11还包括第二连接梁柱115，第二连接梁柱115与横梁柱111的前端连接。两个第二连接梁柱115与横梁柱111的前端连接成一个三角形结构，三角形结构位于横梁柱111的外侧，此处所指外侧是指主体框架11的外侧。可理解地，由于有两个驱动前轮12，因此三角形结构也存在对称的两个，分别用于连接驱动前轮12。

考虑到两个驱动前轮12的驱动，如图2所示，移动平台1还包括内置轮毂电机16，内置轮毂电机16设有两个，分别与两个驱动前轮12连接。

本实施例中，通过两个驱动电机15分别对两个驱动后轮13驱动，两个内置轮毂电机16分别对两个驱动前轮12驱动，实现了移动平台1的四轮独立驱动，越野性能优异。

移动平台1具备四轮独立驱动，包含两组驱动后轮13和两组驱动前轮12，在移动平台1正常行驶和原地转向过程中，每个驱动轮均可以根据运动需求匹配各自的速度及转动方向。

如图3、图6和图8所示，转向机构14包括前轮转向轴141，前轮转向轴141设于两个第二连接梁柱115的连接点上的连接孔116中，驱动前轮12与前轮转向轴141连接，与前轮转向轴141同步转动。

如图6所示，转向机构14还包括转弯梯形杆142、转向连杆143和第一驱动推杆144，转弯梯形杆142的一端与前轮转向轴141连接，转弯梯形杆142的另一端与转向连杆143的一端连接，转向连杆143的另一端与第一驱动推杆144连接，第一驱动推杆144能够伸缩进而带动与前轮转向轴141连接的驱动前轮12转向。

可理解地，前轮转向轴141、转弯梯形杆142、转向连杆143和第一驱动推杆144均设有两个。两个驱动前轮12分别与一个前轮转向轴141、一个转弯梯形杆142、一个转向连杆143和一个第一驱动推杆144顺序连接。

为了实现第一驱动推杆144的伸缩，如图7所示，转向机构14还包括第一传动杆145、第一螺母146、第一齿轮组147和第一伺服电机148，第一伺服电机148通过第一齿轮组147与第一传动杆145连接，第一螺母146与第一传动杆145螺纹连接，且第一螺母146的一端与第一驱动推杆144固定连接，第一驱动推杆144为中空杆，套在第一传动杆145的外侧。第一伺服电机148通过第一齿轮组147带动第一传动杆145转动，进而第一螺母146和第一驱动推杆144沿第一传动杆145移动，即实现第一驱动推杆144的伸缩。

如图7所示，第一齿轮组147包括第一齿轮1471、第二齿轮1472、第三齿轮1473和第四齿轮1474，第一齿轮1471与第一伺服电机148的输出轴连接，第二齿轮1472和第三齿轮1473安放在中间轴上同步转动，第四齿轮1474安放在第一传动杆145上，第二齿轮1472与第一齿轮1471啮合，第三齿轮1473与第四齿轮1474啮合。

需要说明的是，第一传动杆145的中部为光杆，用于安放第四齿轮1474，第一传动杆145的两端均为与第一螺母146连接的丝杆。通过一个第一传动杆145同时带动两侧的第一驱动推杆144伸缩，进而实现两个驱动前轮12的同步转向。

如图6所示，转向机构14还包括助力扭簧149和转向销轴150，助力扭簧149设于第一驱动推杆144与转向连杆143的连接位置，转向销轴150设于转弯梯形杆142和转向连杆143的连接位置。

本实施例中，第一驱动推杆144与转向连杆143的一端转动连接，转向连杆143的另一端与转弯梯形杆142的一端转动连接。转动连接处均采用精密滚动轴承连接转动，在第一驱动推杆144与其外部的推筒之间采用精密直线轴承来支承直线运动。转向推力机构采用第一伺服电机148驱动具备自锁功能且推力大的丝杆螺母结构形式，推动转向连杆143、转弯梯形杆142实现驱动前轮12的转向，保证了转向的稳定性。

移动平台1采用驱动前轮12转向，转向机构14采用阿克曼转向，提高了移动平台1控制的灵活性。移动平台1在行驶(直线行驶和转弯行驶)过程中，每个车轮的运动轨迹都符合它的自然运动轨迹，从而保证轮胎与地面间处于纯滚动而无滑移现象，避免被移动平台1转弯的轮胎侧向滑移导致磨损，甚至损坏。

为了给驱动电机15和内置轮毂电机16提供动力，如图2所示，移动平台1还包括动力电池组17，动力电池组17安装在主体框架11的上，为了对动力电池组17定位，主体框架11还包括龙门式限位架117，龙门式限位架117与横梁柱111连接，安放在横梁柱111的长度方向的中部位置，动力电池组17贴靠龙门式限位架117安放，位于主体框架11的后端。

如图2所示，移动平台1还包括割草防护板18，割草防护板18与主体框架11前端的纵梁柱112连接，割草防护板18优选为橡胶板。割草防护板18为长方形板，长方形板的长边与纵梁柱112连接。本实施例中，在主体框架11的前端设有割草防护板18，避免割草过程中甩起的石子击伤他人或损坏财物。

为了实时监测驱动前轮12的转向角度，保障转向的精细控制，如图2和图8所示，移动平台1还包括转向角度传感器19，转向角度传感器19通过转接座191与主体框架11连接，转向角度传感器19的转动输入轴192通过连接轴套193与前轮转向轴141连接。

本实施例中，移动平台1一侧的驱动前轮12上配备了转向角度传感器19，转向角度传感器19采用数字通讯角度传感器，通过转接座191与主体框架11固定，其转动输入轴192通过连接轴套193安装于前轮转向轴141上，由移动平台1行驶转向运动中的前轮转向轴141和主体框架11相对转动实现数据采集。优选地，转向角度传感器19为单圈绝对值编码器，单圈最高分辨率可达32768Line/r，检测精度可达0.05°，机械安装连接稳固，可实现实时监测转向角度，保障转向的精细控制。

如图9所示，割刀机构2包括升降调节机构21、传动机构22和割草组件23，升降调节机构21与割草机移动平台连接，如实施例1的移动平台1，升降调节机构21用于割草组件23的高度调节，以满足不同割草高度的需求以及割刀机构2的升降。传动机构22带动割草组件23运转进行割草作业。

本实施例中，通过升降调节机构21来调控割草组件23的高度，能够适应不同割草高度，满足客户的不同割草需求，适应性强，同时也可以通过升降调节机构21来调整割刀机构2在移动平台1下的高度，以适应割草状态与行驶状态的切换，以及避免一些障碍物对割刀机构2的影响。

考虑到割草过程中会有草、石子等的飞溅，以及割刀存在被甩飞伤到人或财物的风险，割刀机构2还包括割草防护罩24，割草防护罩24既作为防护部件也作为割刀机构2其他部件的安装座。

升降调节机构21和传动机构22均设于割草防护罩24上，具体位于割草防护罩24的顶部，升降调节机构21能够带动割草防护罩24上下调整高度。割草组件23设于割草防护罩24的下方，并与传动机构22连接，在传动机构22的带动下，割草组件23位于割草防护罩24的下方运转。

本实施例中，将割草组件23设于割草防护罩24的下部空间，既能够避免割刀以及石子等被割刀甩飞伤到人或财物，适合野外复杂草场的割草作业，又能够避免被割掉的草被甩的到处都是，而是收拢在割草防护罩24所罩的范围内。

如图10所示，割草防护罩24包括主板框架241、安装座框242和防护板罩243，安装座框242设于主板框架241上，具体位于主板框架241的顶部，防护板罩243设有两个，分别设于主板框架241的两侧。主板框架241上设有第一通孔2411，安装座框242上设有第二通孔2421，第一通孔2411和第二通孔2421上下对正设置。

示例性地，安装座框242通过螺钉与主板框架241固定连接，防护板罩243通过螺钉销轴与主板框架241转动连接。需要说明的是，防护板罩243与主板框架241铰接后，在防护板罩243的自身重力下会垂到主板框架241的两侧。

为了增强主板框架241和防护板罩243的结构强度，如图12所示，在主板框架241的内侧设有第一加强肋2412，在防护板罩243的内侧设有第二加强肋2431。为了减轻升降调节机构21的负重，如图10所示，安装座框242为镂空结构。优选地，主板框架241和防护板罩243均为钢板制作，安装座框242为铝板制作。

本实施例中，主板框架241的前后两端自带有防护板，而主板框架241的两侧由防护板罩243防护，使得割草防护罩24的下部空间的四周均有防护，在甩刀割草作业过程中，既能够将割掉的草收拢在割草防护罩24的下方区域，避免别甩飞到其他位置，也能够避免甩刀割草作业过程中带起的石头等硬物伤到人或者损坏财物，同时在甩刀割草作业过程中，有割刀被甩脱或者断裂的可能，主板框架241以及设置在主板框架241两侧的防护板罩243能够起到防护作用，避免意外伤害的发生。

如图9和图11所示，升降调节机构21包括支撑杆211和第一连接杆212，支撑杆211水平设置，第一连接杆212设有两个，第一连接杆212平行设置，且第一连接杆212的一端与支撑杆211固定连接，第一连接杆212的另一端与安装座框242转动连接。两个第一连接杆212和一个支撑杆211连接后形成门框形结构，第一连接杆212和支撑杆211同步转动。

相应地，安装座框242上设有用于连接第一连接杆212的支座2422，第一连接杆212与支座2422转动连接。当第一连接杆212以支撑杆211为轴转动时，带动割草防护罩24同步转动以调整割草防护罩24的高度，进而实现割草组件23的高度调节。

由于割草防护罩24的尺寸较大，仅依靠第一连接杆212与割草防护罩24连接，会导致割草防护罩24的另一端下落，无法实现割草防护罩24的平动，因此升降调节机构21还包括第二连接杆213。

第二连接杆213设有四个，四个第二连接杆213平行设置，第二连接杆213的一端与移动平台1转动连接，具体与主体框架11的横梁柱111转动连接，第二连接杆213的下端与安装座框242转动连接。四个第二连接杆213中，其中两个第二连接杆213与两个第一连接杆212以及两个支座2422对应铰接，另外两个第二连接杆213与另外两个支座2422铰接，因此，安装座框242上设有四个支座2422，四个支座2422位于矩形的四角。

本实施例中，第一连接杆212的转动带动割草防护罩24的同步转动，由于采用四个第二连接杆213与割草防护罩24、移动平台1铰接，实现了割草防护罩24的平动，割草防护罩24也是割刀机构2其他部件的安装支撑部件，因此实现割草防护罩24的平动即实现了割刀机构2在移动平台1底部的升降。

为了实现第一连接杆212的转动，如图9和图11所示，升降调节机构21还包括第一推杆组件214，第一推杆组件214安放在安装座框242上。第一推杆组件214包括推杆电机2141和电动推杆2142，电动推杆2142与支撑杆211连接，在推杆电机2141的带动下，电动推杆2142伸缩，进而带动支撑杆211相对于主体框架11的底部平行移动，支撑杆211的相对于主体框架11的底部平行移动带动第一连接杆212转动，进而实现割草防护罩24的高度调整。

作为第一推杆组件214的替代方案，采用第二推杆组件215来实现支撑杆211的相对于主体框架11的底部平行移动，第二推杆组件215安放在安装座框242上。如图13所示，第二推杆组件215包括第二传动杆2151、第二螺母2152、第二齿轮组2153、第二伺服电机2154和第二驱动推杆2155，第二伺服电机2154通过第二齿轮组2153与第二传动杆2151连接，第二螺母2152与第二传动杆2151螺纹连接，且第二螺母2152的一端与第二驱动推杆2155固定连接，第二驱动推杆2155为中空杆，套在第二传动杆2151的外侧。第二伺服电机2154通过第二齿轮组2153带动第二传动杆2151转动，进而第二螺母2152和第二驱动推杆2155沿第二传动杆2151移动，即实现第二驱动推杆2155的伸缩。第二驱动推杆2155与支撑杆211连接，第二驱动推杆2155的伸缩进而带动支撑杆211的相对于主体框架11的底部平行移动。

如图13所示，第二齿轮组2153包括第五齿轮21531、第六齿轮21532、第七齿轮21533和第八齿轮21534，第五齿轮21531与第二伺服电机2154的输出轴连接，第六齿轮21532和第七齿轮21533安放在中间轴上同步转动，第八齿轮21534安放在第二传动杆2151上，第六齿轮21532与第五齿轮21531啮合，第七齿轮21533与第八齿轮21534啮合。需要说明的是，第二传动杆2151的一端为光杆，用于安放第八齿轮21534，第二传动杆2151的另一端为与第二螺母2152连接的丝杆。

本实施例中，在第二驱动推杆2155与其外部的推筒之间采用精密直线轴承来支承直线运动。第二推杆组件215采用第二伺服电机2154驱动具备自锁功能且推力大的丝杆螺母结构形式，推动第二驱动推杆2155伸缩，保证了运动的稳定性。

为了实现支撑杆211的相对于主体框架11的底部平行移动，如图9和图11所示，升降调节机构21还包括直线导轨216和滑块217，直线导轨216和滑块217均设有两个，两个滑块217分别与支撑杆211的端部连接，滑块217与直线导轨216配合并能够沿直线导轨216移动。直线导轨216与移动平台1连接，具体与主体框架11的横梁柱111连接。

通过两个直线导轨216与主体框架11连接，支撑杆211在第一推杆组件214或者第二推杆组件215的作用下移动时，支撑杆211两端固定的滑块217能够沿直线导轨216滑动，从而带动第一连接杆212的转动，进而实现割草防护罩24的高度调节，由于割草组件23与设于割草防护罩24上的传动机构22连接，因此，割草防护罩24的高度调节同步带动割草组件23的高度调节，以适应不同高度的割草需求。

为了给割草组件23提供动力，如图9、图11和图12所示，割刀机构2还包括割草电机25，割草电机25安放在安装座框242上，并通过传动机构22将动力传递给割草组件23。

如图11所示，传动机构22包括第一锥齿轮221、第二锥齿轮222和连接轴223，第一锥齿轮221与割草电机25的输出轴连接，第二锥齿轮222与连接轴223的一端连接，连接轴223的另一端与割草组件23连接。第二锥齿轮222与第一锥齿轮221啮合。在割草电机25的带动下，第一锥齿轮221和第二锥齿轮222啮合转动，进而带动连接轴223的转动，实现割草组件23割草作业。

可理解地，为了对相互啮合的第一锥齿轮221和第二锥齿轮222进行防护，如图11所示，传动机构22还包括齿轮防护罩224，齿轮防护罩224安放在安装座框242上，齿轮防护罩224上设有两个相互垂直的第一连接孔和第二连接孔，第一连接孔用于割草电机25的输出轴穿过，第二连接孔用于连接轴223穿出，连接轴223与第二连接孔通过轴承连接，设有第二连接孔的部位设于第一通孔2411和第二通孔2421中。

如图11、图12和图14所示，割草组件23包括传动连接座231、一字形刀架232和甩刀233，甩刀233设有两个，两个甩刀233分别与一字形刀架232的两端转动连接。传动连接座231与一字形刀架232连接，示例性地，通过销钉将传动连接座231与一字形刀架232固定连接。连接轴223与传动连接座231连接，连接轴223的端部设有螺纹孔，传动连接座231的中部设有通孔，采用螺栓穿过传动连接座231中部的通孔与连接轴223的螺纹孔连接。

本实施例中，割草电机25通过相互啮合的第一锥齿轮221和第二锥齿轮222带动连接轴223转动，连接轴223转动带动一字形刀架232转动，一字形刀架232转动带动甩刀233旋转割草作业。

如图14所示，一字形刀架232包括第一板段2321、第二板段2322和第三板段2323，第一板段2321和第二板段2322各设有两个，两个第二板段2322分别设于第三板段2323的两侧，两个第一板段2321分别与两个第二板段2322连接。即第一板段2321、第二板段2322、第三板段2323、第二板段2322和第一板段2321依次连接。甩刀233安放在第一板段2321上。

第二板段2322相对于第三板段2323倾斜，第一板段2321相对于第二板段2322倾斜，甩刀233与第一板段2321处于同一平面，甩刀233与第三板段2323的夹角为4°。甩刀233的刀尖所在的圆平面与割草防护罩24下沿的距离为20mm。

为了安放甩刀233，如图15所示，割草组件23还包括转动销轴234、锁紧螺母235、转动滑环236和防护限位盘237，第一板段2321安放甩刀233的位置设有多个第一安装孔，以便调整甩刀233安装的位置。相应地，甩刀233上设有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔上下正对。

转动滑环236设于第二安装孔中，转动销轴234与转动滑环236连接，转动销轴234穿过转动滑环236、第一安装孔以及防护限位盘237中间的孔与锁紧螺母235连接。保证甩刀233能够绕转动销轴234进行360°自由旋转，避免甩刀233与土壤或者硬性物体进行刚性碰撞，以增加甩刀233的使用寿命，甩刀233遇石可回缩，不会强行损坏甩刀233和传动机构22。

为了进一步提高甩刀233的使用寿命，如图11、图12和图14所示，割草组件23还包括清洗出水盘238，清洗出水盘238呈碗状结构，传动连接座231设于清洗出水盘238中，清洗出水盘238上设有两个出水孔2381，出水孔2381朝向甩刀233设置，通过水管接口连接自来水，自来水进入清洗出水盘238后，在割草组件23的低速旋转产生的离心力作用下，通过清洗出水盘238两侧正对甩刀233的出水孔2381快速喷出，完成对一字形刀架232和甩刀233上作业残留的清洗。甩刀233对称结构及割草组件清洁水洗功能都有效地提高了割草组件23刀具的寿命。

考虑到野外草区复杂，有各类杂草、石块以及杂物等情况，为了确保割草作业的顺利进行，如图16所示，割草组件23还包括刀头金属感应器239，刀头金属感应器239通过螺钉固定在割草防护罩24上，当甩刀233旋转时即可对甩刀233的完整性进行检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于越野作业的自动割草机，其特征在于，包括移动平台(1)和割刀机构(2)，所述割刀机构(2)设于所述移动平台(1)的底部，所述移动平台(1)包括主体框架(11)、驱动前轮(12)、驱动后轮(13)和转向机构(14)，两组所述驱动前轮(12)安装在所述主体框架(11)的前端两侧，两组所述驱动后轮(13)安装在所述主体框架(11)的后端两侧，所述转向机构(14)与所述主体框架(11)的前端连接并用于所述驱动前轮(12)的转向。

2.根据权利要求1所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述移动平台(1)还包括两个驱动电机(15)，所述驱动电机(15)用于驱动所述驱动后轮(13)，所述驱动电机(15)与所述主体框架(11)连接。

3.根据权利要求1所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述移动平台(1)还包括两个内置轮毂电机(16)，所述内置轮毂电机(16)与所述驱动前轮(12)连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述主体框架(11)包括两个横梁柱(111)和多个纵梁柱(112)，两个所述横梁柱(111)平行设置，多个所述纵梁柱(112)平行设于两个所述横梁柱(111)之间。

5.根据权利要求4所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述主体框架(11)还包括支撑梁柱(113)和第一连接梁柱(114)，所述第一连接梁柱(114)与所述横梁柱(111)平行，且位于所述横梁柱(111)的正下方，所述支撑梁柱(113)的一端与所述横梁柱(111)垂直连接，另一端与所述第一连接梁柱(114)垂直连接。

6.根据权利要求4所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述主体框架(11)还包括第二连接梁柱(115)，所述第二连接梁柱(115)与所述横梁柱(111)的前端连接，两个所述第二连接梁柱(115)与所述横梁柱(111)的前端形成一个三角形结构。

7.根据权利要求4所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述移动平台(1)还包括动力电池组(17)，所述动力电池组(17)安装在所述主体框架(11)的上。

8.根据权利要求7所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述主体框架(11)还包括龙门式限位架(117)，所述龙门式限位架(117)与所述横梁柱(111)的中部连接，所述动力电池组(17)贴靠所述龙门式限位架(117)安放。

9.根据权利要求4所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述移动平台(1)还包括割草防护板(18)，所述割草防护板(18)与所述主体框架(11)前端的所述纵梁柱(112)连接。

10.根据权利要求1-3、5-9任一项所述的用于越野作业的自动割草机，其特征在于，所述移动平台(1)还包括转向角度传感器(19)，所述转向角度传感器(19)与所述转向机构(14)的前轮转向轴(141)连接。