本發(fā)明涉及割草機(jī)，具體涉及一種割草機(jī)避障刀盤(pán)及割草機(jī)。

背景技術(shù)：

1、割草機(jī)（lawn?mower）又稱(chēng)除草機(jī)、剪草機(jī)、草坪修剪機(jī)等。割草機(jī)是一種用于修剪草坪、植被等的機(jī)械工具，它的主要結(jié)構(gòu)是由刀盤(pán)、發(fā)動(dòng)機(jī)、行走輪、行走機(jī)構(gòu)、刀片、扶手、控制部分組成。刀盤(pán)裝在行走輪上，刀盤(pán)上裝有發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上裝有刀片，刀片利用發(fā)動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)在速度方面提高很多，節(jié)省了除草工人的作業(yè)時(shí)間，減少了大量的人力資源。

2、割草機(jī)應(yīng)用廣泛，在不同的生活場(chǎng)景中都會(huì)出現(xiàn)割草機(jī)的身影，例如庭院、果園、公園、球場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、光伏、水庫(kù)堤壩等。

3、但在這些生活場(chǎng)景中，因所處地勢(shì)環(huán)境不同等多種因素，使得割草機(jī)在進(jìn)行除草任務(wù)時(shí)，會(huì)觸碰到不同的障礙物，又因割草機(jī)大多都依賴(lài)于人工操作，既影響了割草機(jī)的工作效率，又無(wú)法保證人為操作時(shí)能精準(zhǔn)避障。鑒于此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一系列可以對(duì)除草過(guò)程中遇到的障礙物進(jìn)行避障的割草機(jī)。大致分為主動(dòng)避障和被動(dòng)避障，其中，主動(dòng)避障是通過(guò)設(shè)置傳感器來(lái)檢測(cè)障礙物，然后通過(guò)電機(jī)等驅(qū)動(dòng)設(shè)備來(lái)主動(dòng)調(diào)整刀盤(pán)的運(yùn)動(dòng)路徑從而實(shí)現(xiàn)避障。然而，主動(dòng)避讓的方式一方面會(huì)依賴(lài)于傳感器的靈敏性，另一方面會(huì)大大增加設(shè)備的成本和故障率。而被動(dòng)避障是指刀盤(pán)受到障礙物作用力之后，被動(dòng)改變運(yùn)動(dòng)路徑從而實(shí)現(xiàn)避障。相較于主動(dòng)避障的方式，設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單且成本更可控，因此，更為廣泛應(yīng)用。

4、如中國(guó)專(zhuān)利文件cn221329568u公開(kāi)了一種可自然浮動(dòng)避障的割草裝置及割草機(jī)，割草裝置設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的至少一根連桿，連桿的兩端分別可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接有驅(qū)動(dòng)模塊和割草模塊；割草模塊設(shè)有刀盤(pán)本體和刀盤(pán)護(hù)罩，刀盤(pán)本體在豎直方向上位于刀盤(pán)護(hù)罩內(nèi)。通過(guò)平行設(shè)置的雙連桿來(lái)實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)的上下浮動(dòng)，且浮動(dòng)幅度較大。

5、該實(shí)用新型設(shè)置的避障結(jié)構(gòu)針對(duì)地面不平的情況下，刀盤(pán)護(hù)罩被障礙物推動(dòng)并帶動(dòng)割草模塊在豎直方向抬升，從而使得刀盤(pán)浮動(dòng)避障。

6、又如中國(guó)專(zhuān)利文件cn221887192u公開(kāi)了一種避障割草機(jī)，包括：刀盤(pán)，所述刀盤(pán)的上方活動(dòng)安裝有浮動(dòng)盤(pán)，且刀盤(pán)的外側(cè)設(shè)置有橡膠圈，所述浮動(dòng)盤(pán)的上表面中間安裝有安裝座，且調(diào)節(jié)拉桿遠(yuǎn)離安裝座的一端安裝有安裝架，所述安裝架的一側(cè)活動(dòng)安裝有連接架，所述安裝架與連接架之間連接有用于回縮的氣彈簧。在刀盤(pán)的上方安裝有浮動(dòng)盤(pán)，通過(guò)氣彈簧控制浮動(dòng)盤(pán)，當(dāng)浮動(dòng)盤(pán)遇到果樹(shù)或障礙物就會(huì)推動(dòng)彈簧回縮，浮動(dòng)盤(pán)回縮同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)避開(kāi)障礙物。當(dāng)浮動(dòng)盤(pán)越過(guò)障礙物后在氣彈簧推動(dòng)下回到作業(yè)位置，浮動(dòng)盤(pán)增加了受力面積，有利于更好的帶動(dòng)刀盤(pán)進(jìn)行回縮，可以利用氣彈簧來(lái)控制浮動(dòng)盤(pán)進(jìn)行回縮和復(fù)位。

7、該實(shí)用新型刀盤(pán)上設(shè)置傳感器和轉(zhuǎn)向輪，通過(guò)控制轉(zhuǎn)向輪來(lái)主動(dòng)避讓地面上的石塊以及植株。設(shè)置氣彈簧，遇到障礙物水平方向壓縮氣彈簧，從而實(shí)現(xiàn)水平方向避讓果樹(shù)。且氣彈簧的方式阻力較大，需要大果樹(shù)或較為粗壯的才能夠讓刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。

8、以上專(zhuān)利文獻(xiàn)所提出的具有避障功能的割草機(jī)，在除草過(guò)程中對(duì)障礙物的避障分別采用了不同的方式，但大多只在單一維度上（只在水平或者豎直方向）對(duì)障礙物進(jìn)行避障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種割草機(jī)避障刀盤(pán)及割草機(jī)，部分地解決或緩解現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)避障刀盤(pán)在不同維度上對(duì)障礙物進(jìn)行避障，同時(shí)避障過(guò)程中刀盤(pán)始終與地面保持平行，而且適用于不同場(chǎng)景下的復(fù)雜地形結(jié)構(gòu)，例如，地面起伏頻繁或密集的場(chǎng)景。

2、為了解決上述所提到的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案：

3、一種割草機(jī)避障刀盤(pán)，包括：可固定在車(chē)體上的固定機(jī)構(gòu)，與所述固定機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，還包括連接支架和刀盤(pán)機(jī)構(gòu)，所述連接支架的兩端分別與所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

4、所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：第一本體，所述第一本體通過(guò)第一轉(zhuǎn)軸與所述固定機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，且所述第一本體與所述固定機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有避讓彈性件。

5、所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)還包括：與所述第一本體連接的第二本體，所述第二本體通過(guò)第二轉(zhuǎn)軸與所述連接支架的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第一轉(zhuǎn)軸與所述第二轉(zhuǎn)軸相互垂直。

6、所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)包括：刀盤(pán)本體，與所述刀盤(pán)本體連接的刀盤(pán)連接件，所述連接支架的另一端與所述刀盤(pán)連接件通過(guò)第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述第二本體遠(yuǎn)離所述第一本體的一端與所述刀盤(pán)連接件之間分別連接有第一浮動(dòng)彈性件，所述刀盤(pán)連接件上設(shè)置有滑槽，兩個(gè)所述第一浮動(dòng)彈性件通過(guò)連接軸在所述滑槽內(nèi)移動(dòng)；所述第二轉(zhuǎn)軸與所述第三轉(zhuǎn)軸平行。

7、所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)還包括：轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述刀盤(pán)本體底部的接地圓盤(pán)。

8、當(dāng)所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)接觸到行徑前方的障礙物時(shí)，所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述連接支架和所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)繞所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)所述避讓彈性件被拉伸，當(dāng)通過(guò)障礙物后，在所述避讓彈性件的作用下，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述連接支架和所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)復(fù)位。和/或，

9、當(dāng)所述接地圓盤(pán)在接觸到地面的障礙物時(shí)，所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)被頂起而向上移動(dòng)，使得所述連接支架繞所述第二轉(zhuǎn)軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)所述刀盤(pán)連接件繞著所述第三轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并壓縮第一浮動(dòng)彈性件，使得所述第一浮動(dòng)彈性件與所述刀盤(pán)連接件相連的一端從所述滑槽內(nèi)遠(yuǎn)離刀盤(pán)本體的一端滑動(dòng)至所述滑槽靠近刀盤(pán)本體的一端，從而使得轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中所述刀盤(pán)本體與地面保持平行；且當(dāng)繞過(guò)障礙物后，所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)下落復(fù)位。

10、進(jìn)一步，所述固定機(jī)構(gòu)包括：可與所述車(chē)體固定的第一車(chē)體連接件，以及與所述第一車(chē)體連接件一端垂直連接的第二車(chē)體連接件，所述第一車(chē)體連接件的一端設(shè)置有緩沖器。

11、所述避讓彈性件的一端與所述第一車(chē)體連接件固定連接，所述避讓彈性件的另一端固定連接在所述第一本體上，且所述第一轉(zhuǎn)軸位于所述避讓彈性件靠近所述車(chē)體的一側(cè)，使得所述避讓彈性件兩端的連接點(diǎn)與所述第一轉(zhuǎn)軸形成第一三角形。

12、當(dāng)所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)繞所述第一轉(zhuǎn)軸往靠近所述緩沖器方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述避讓彈性件的另一端與所述第一本體上的連接點(diǎn)繞所述第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述第一三角形發(fā)生變形。

13、當(dāng)所述緩沖器頂住所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的第二本體時(shí)，所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)所述避讓彈性件靠近所述第一轉(zhuǎn)軸，使得所述避讓彈性件兩端的連接點(diǎn)與所述第一轉(zhuǎn)軸形成第二三角形。其中，所述第二三角形中所述第一轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)所述連接點(diǎn)形成的鈍角大于所述第一三角形中所述第一轉(zhuǎn)軸與兩個(gè)所述連接點(diǎn)形成的鈍角?；蛘?，當(dāng)所述緩沖器頂住所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的第二本體時(shí)，所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)則停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使得所述避讓彈性件兩端的連接點(diǎn)與所述第一轉(zhuǎn)軸位于同一直線上。

14、進(jìn)一步，所述第二本體上設(shè)置有位于所述第二轉(zhuǎn)軸下方的限位柱。所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)所述連接支架繞著所述第二轉(zhuǎn)軸向下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述限位柱頂住所述連接支架，阻止所述連接支架向下移動(dòng)。

15、進(jìn)一步，所述第一本體和所述第二本體的空腔內(nèi)均設(shè)置有減震墊?；蛘?，所述第二本體與所述連接支架之間設(shè)置有阻尼器或緩沖器。

16、進(jìn)一步，避障刀盤(pán)還包括設(shè)置在所述刀盤(pán)連接件頂部和所述第二本體之間的第二浮動(dòng)彈性件。

17、當(dāng)所述刀盤(pán)機(jī)構(gòu)向上浮動(dòng)過(guò)程中，所述刀盤(pán)連接件壓縮所述第一浮動(dòng)彈性件和所述第二浮動(dòng)彈性件，使得所述第二浮動(dòng)彈性件作用于所述刀盤(pán)連接件的水平分力與所述第一浮動(dòng)彈性件作用于所述刀盤(pán)連接件的水平分力方向相反，從而使得所述刀盤(pán)本體與地面保持平行。

18、進(jìn)一步，所述滑槽位于所述第三轉(zhuǎn)軸的下側(cè)，所述滑槽為沿所述刀盤(pán)連接件寬度方向開(kāi)設(shè)的條形孔。

19、進(jìn)一步，所述第一本體和所述第二本體上設(shè)置有第一線束孔，與所述第二本體連接的所述連接支架的一端設(shè)置有線束避讓孔，所述刀盤(pán)連接件上設(shè)置有第二線束孔。

20、進(jìn)一步，所述刀盤(pán)本體包括：可轉(zhuǎn)動(dòng)的刀盤(pán)護(hù)罩，所述刀盤(pán)本體的電機(jī)軸下端設(shè)置有轉(zhuǎn)接套，所述接地圓盤(pán)與所述轉(zhuǎn)接套轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

21、進(jìn)一步，所述第二車(chē)體連接件與所述第一本體連接處設(shè)置有限位部。

22、一種割草機(jī)，包括：車(chē)體，所述車(chē)體前方設(shè)置有用于割草的刀盤(pán)組，所述車(chē)體的一側(cè)設(shè)置有如上述中任一所述的割草機(jī)避障刀盤(pán)。

23、當(dāng)處于正常工作狀態(tài)下，所述避障刀盤(pán)的工作半徑與所述刀盤(pán)組中的邊緣刀盤(pán)的工作半徑之和大于所述避障刀盤(pán)圓心與所述邊緣刀盤(pán)圓心在水平面之間的間距。

24、有益效果：

25、本發(fā)明提供一種避障刀盤(pán)結(jié)構(gòu)，包括固定在車(chē)體的固定機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，連接支架及刀盤(pán)機(jī)構(gòu)，該四個(gè)部分機(jī)構(gòu)分別通過(guò)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，第一轉(zhuǎn)軸使得旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀盤(pán)機(jī)構(gòu)沿割草機(jī)的行徑反方向水平轉(zhuǎn)動(dòng)，在避讓彈性件的作用下，通過(guò)障礙物后，刀盤(pán)機(jī)構(gòu)復(fù)位；第二轉(zhuǎn)軸使得刀盤(pán)機(jī)構(gòu)碰到障礙物時(shí)，在浮動(dòng)彈性件的作用下，向上移動(dòng)，通過(guò)障礙物后，刀盤(pán)機(jī)構(gòu)復(fù)位。

26、本技術(shù)中，連接支架的兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接刀盤(pán)機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，從而使得刀盤(pán)機(jī)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)之間實(shí)現(xiàn)“柔性連接”，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)水平避障，還能夠?qū)崿F(xiàn)上下浮動(dòng)，并且，在水平避障過(guò)程中能夠同時(shí)通過(guò)上下浮動(dòng)，尤其適用于水平避障過(guò)程中地面存在起伏的復(fù)雜地勢(shì)。并且，本技術(shù)中，在固定機(jī)構(gòu)和連接支架之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，而并非直接利用第一轉(zhuǎn)軸將連接支架轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定機(jī)構(gòu)上，也即將第一轉(zhuǎn)軸設(shè)置在垂直于第二轉(zhuǎn)軸的垂線上，而并非設(shè)置在第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸的軸線之間的空間內(nèi)，從而避免第一轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)受到第二轉(zhuǎn)軸的限制而導(dǎo)致水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度有限。也正是因?yàn)椴捎眠@樣的設(shè)計(jì)，使得刀盤(pán)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度較大，使得當(dāng)行徑前方遇到較大的障礙物或者較大轉(zhuǎn)彎角度時(shí)，能夠通過(guò)水平避障的方式完全繞至車(chē)體后側(cè)，從而真正的實(shí)現(xiàn)避障。

27、進(jìn)一步地，本技術(shù)中采用連接支架相對(duì)于旋轉(zhuǎn)支架進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)設(shè)置避讓彈性件來(lái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的復(fù)位，而并非設(shè)置扭簧等實(shí)現(xiàn)第一轉(zhuǎn)軸的復(fù)位，一方面避免了扭簧部件自身結(jié)構(gòu)限制對(duì)旋轉(zhuǎn)角度的影響，另一方面，更加容易維護(hù)和不易損壞。

28、本發(fā)明不僅能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)水平轉(zhuǎn)動(dòng)和上下浮動(dòng)避障，且通過(guò)在連接支架的兩端分別設(shè)置第二轉(zhuǎn)軸和第三轉(zhuǎn)軸，同時(shí)還設(shè)置第一浮動(dòng)彈性件和第二浮動(dòng)彈性，在兩個(gè)浮動(dòng)彈性件的協(xié)同作用下，使得在避障過(guò)程中避障刀盤(pán)與地面保持平行，無(wú)需人工調(diào)整刀盤(pán)與地面的角度。

29、一方面在面對(duì)不同的路況時(shí)，根據(jù)地面的起伏，實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)的自動(dòng)避障的同時(shí)，還設(shè)置有相應(yīng)的緩沖器，該緩沖器與固定機(jī)構(gòu)和連接支架之間的配合關(guān)系使得刀盤(pán)機(jī)構(gòu)既能夠轉(zhuǎn)動(dòng)較大角度從而避障較大的障礙物或較大轉(zhuǎn)彎的同時(shí)，還能夠避免因?yàn)檫B接支架轉(zhuǎn)動(dòng)角度過(guò)大，使得第一轉(zhuǎn)軸位于圖13中避讓彈性件的右側(cè)而導(dǎo)致無(wú)法僅僅依靠避讓彈性件使得刀盤(pán)機(jī)構(gòu)復(fù)位。

30、本技術(shù)的避障刀盤(pán)，在連接支架和浮動(dòng)彈性件的配合下，即使遇到復(fù)雜地勢(shì)，例如地面高低起伏密集度高或地面障礙物較密集時(shí)，相較于連接支架與刀盤(pán)機(jī)構(gòu)直接剛性連接的方式，能夠避免刀盤(pán)機(jī)構(gòu)因密集起伏或障礙物而起跳（或上下抖動(dòng)）較大高度而導(dǎo)致無(wú)法正常除草，甚至容易損傷的問(wèn)題。