1.一种便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:包括自主行驶小车以及刚柔混驱平台(2);刚柔混驱平台(2)包括升降平台、伸缩式杆台机构以及角度调节机构;升降平台安装在自主行驶小车上,由自主行驶小车运载升降平台移动;伸缩式杆台机构活动式安装在升降平台的顶部,由升降平台驱动伸缩式杆台机构升降运动;角度调节机构安装在自主行驶小车与伸缩式杆台机构之间,由角度调节机构对伸缩式杆台机构的伸缩端朝向角度进行调节;伸缩式杆台机构的伸缩端用于安装果园作业工具,并对果园作业工具进行伸缩式位置调节。
2.根据权利要求1所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:自主行驶小车包括底盘支架(1)、四轮行走机构以及履带式行走机构;四轮行走机构安装在底盘支架(1)上;在底盘支架(1)的下侧面上设置有底板槽(16);在底盘支架(1)前后两侧均安装有一组行走状态切换机构,履带式行走机构安装在两组行走状态切换机构上,由两组行走状态切换机构驱动履带式行走机构行走;
在底盘支架(1)上安装有用于检测地面障碍物的下部检测传感器(14);在底板槽(16)内设置有控制器;下部检测传感器(14)与控制器电连接;升降平台、伸缩式杆台机构、角度调节机构、行走状态切换机构、四轮行走机构以及履带式行走机构均由控制器驱动控制。
3.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:行走状态切换机构包括电动伸缩推杆(131)、转轴(133)以及两个L型支架(135);转轴(133)的两端分别旋转式贯穿底板槽(16)的左右两槽壁后伸出底盘支架(1)外;在转轴(133)的圆周侧面上设置有一个铰接座;两个L型支架(135)的短臂分别固定在转轴(133)的两个贯穿端上;电动伸缩推杆(131)的一端铰接在底板槽(16)内,另一端铰接在转轴(133)的铰接座上,由电动伸缩推杆(131)通过转轴(133)控制两个L型支架(135)摆动;履带式行走机构安装在L型支架(135)的长臂上;电动伸缩推杆(131)与控制器电连接。
4.根据权利要求3所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:履带式行走机构包括电动主动轮(136)、从动轮(137)以及环形履带(134);电动主动轮(136)以及从动轮(137)分别安装在L型支架(135)长臂的两端上;电动主动轮(136)与从动轮(137)通过环形履带(134)传动连接;
在底板槽(16)内设置有与控制器以及各个电动主动轮(136)电连接的主动轮驱动电路,控制器通过主动轮驱动电路协调驱动各个电动主动轮(136)。
5.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:刚柔混驱平台(2)包括U形上侧框架(212)、“日”形下侧框架(211)、剪式升降驱动电机(213)、剪式升降架以及驱动丝杆(214);“日”形下侧框架(211)固定在底盘支架(1)的上侧面上;剪式升降架包括两个剪式支架分支;两个剪式支架分支左右对称式支撑在“日”形下侧框架(211)与U形上侧框架(212)之间,且两个剪式支架分支的前下端通过连杆(210)连接;剪式升降驱动电机(213)安装在“日”形下侧框架(211)上;驱动丝杆(214)的一端对接在剪式升降驱动电机(213)的输出轴上,另一端旋转式安装在“日”形下侧框架(211)上,且驱动丝杆(214)螺纹旋合在连杆(210)的中部,由驱动丝杆(214)通过连杆(210)同步驱动两个剪式支架分支升降;伸缩式杆台机构安装在U形上侧框架(212)上;在U形上侧框架(212)上安装有用于检测空中障碍物的上部检测传感器(15),且上部检测传感器(15)与控制器电连接;
在底板槽(16)内设置有与控制器以及剪式升降驱动电机(213)电连接的剪式升降驱动电路,控制器通过剪式升降驱动电路驱动剪式升降驱动电机(213)。
6.根据权利要求5所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:在“日”形下侧框架(211)的上侧面上纵向设置有两个限位滑槽(217),下侧的两个滚轮(219)分别与两个限位滑槽(217)相配合。
7.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:伸缩式杆台机构包括摆动管(221)、滑动杆(222)、伸缩驱动电机(228)以及矩形框架(223);矩形框架(223)的左右两个侧板分别旋转式安装在U形上侧框架(212)左右两个框架杆上;摆动管(221)摆动式安装在矩形框架(223)上下两个侧板上;滑动杆(222)的一端插装在摆动管(221)上,另一端用于安装果园作业工具;在滑动杆(222)的圆周侧面上沿长度方向设置有从动齿条(226);伸缩驱动电机(228)安装在摆动管(221)上,在伸缩驱动电机(228)的输出轴上安装有一个与从动齿条(226)相啮合的主动齿轮(252);
在底板槽(16)内设置有与控制器以及伸缩驱动电机(228)电连接的伸缩驱动电路,控制器通过伸缩驱动电路驱动伸缩驱动电机(228)。
8.根据权利要求7所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:在摆动管(221)上沿长度方向设置有一个通槽(227),且从动齿条(226)与通槽(227)滑动配合。
9.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台,其特征在于:角度调节机构包括四个柔绳驱动分支,每个柔绳驱动分支均包括软绳收放电机(231)、软绳(232)以及改向滑轮(233);在摆动管(221)的前后两侧均设置有绳扣(234);软绳收放电机(231)安装在底板槽(16)内;在软绳收放电机(231)的输出轴上安装有卷线轴;四个改向滑轮(233)分别旋转式安装在底板槽(16)槽底的四个顶角处;软绳(232)的一端固定在卷线轴上,另一端贯穿底盘支架(1)后固定在其中一个绳扣(234)上,且软绳(232)的中部按压在其中一个改向滑轮(233)上;
在底板槽(16)内设置有与控制器以及各个软绳收放电机(231)电连接的软绳收放电路,控制器通过软绳收放电路协调控制各个软绳收放电机(231)。
10.根据权利要求2所述的便于智慧果园作业的自适应支撑平台的作业方法,其特征在于:包括如下步骤:
准备步骤:根据智慧果园不同的作业任务,在伸缩式杆台上安装相应的作业工具;
行走机构选择步骤:下部检测传感器(14)实时向控制器反馈检测到的路面信息,并由控制器判断路面是否平整,当控制器判断路面平整时,控制器协调控制四轮行走机构行驶;
当控制器判断路面不平整时,控制器协调控制四个履带式行走机构行驶;
避障步骤:当控制器接收下部检测传感器(14)的信息并判断路面有障碍物时,控制器重新规划路线同时协调控制当前的行走机构避开障碍物;
高度调节步骤:根据果园作业的高低空类型,控制器通过刚柔混驱平台(2)将伸缩式杆台调节到适合作业的高度;控制器通过角度调节机构调整伸缩式杆台的俯仰状态,通过伸缩式杆台进行伸缩进一步调整果园作业工具的高度位置;
位置调节步骤:当小范围分布多个作业对象时,控制器协调控制刚柔混驱平台(2)、伸缩式杆台以及角度调节机构,对伸缩式杆台进行小范围高度调整,同时驱动伸缩式杆台伸缩并摆动至各个作业位置;当大范围分布多个作业对象时,控制器协调控制行走机构、刚柔混驱平台(2)、伸缩式杆台以及角度调节机构,对伸缩式杆台进行地面位置调整以及小范围高度调整,同时驱动伸缩式杆台伸缩并摆动至各个作业位置。