CN117999976B - 葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法，属于葡萄栽培技术领域，包括架体、修剪机构、自平衡探测机构及牵引机，所述修剪机构设置在所述架体上，所述自平衡探测机构设置在所述牵引机上，且与所述修剪机构电性连接，所述牵引机与所述架体连接，用于带动所述架体移动；所述自平衡探测机构包括抬升气缸、延伸杆、自平衡模组、红外探测模组及弹性感应探测模组，该装置能够适应各种地形，当遇到葡萄地地势不平整时，所述修剪机构能够实现自动偏移，与葡萄树侧面的分叉枝条保持相平齐，能够持续对葡萄树进行修剪，提高了对葡萄树的分叉枝条的修剪效率。

Description

葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法

技术领域

本发明属于葡萄栽培技术领域，特别涉及一种葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法。

背景技术

葡萄的分枝能力强，要将长势较弱的枝条及时减掉，只保留生长健壮的枝条，随后对生长健壮的枝条进行引导，并通过绑结的形式固定在葡萄架上。在葡萄的栽培过程中，在新梢生长期、开花期、浆果生长期，要时刻注意对葡萄枝条的修剪，将长势较弱的分叉枝条进行修剪，保证葡萄枝蔓分布合理，才能提高葡萄产量。

对于葡萄种植面积较大的果园，若采用人工修剪枝条，人工劳动强度大，多采用机械设备对葡萄藤蔓进行修剪，如专利号为CN202010843216.X的发明专利，提供了一种高效葡萄树自动选择修剪装置，提高了对葡萄枝条的修剪效率，如专利号为CN202121773598.X的发明专利，提供了一种葡萄剪枝机，能够将过长的枝条进行剪切，剪切速度快，增加剪切时的工作效率。

但是，以上提供的两种葡萄修剪装置存在的问题有，由于葡萄地地势不平整，存在高地和低洼的地势，导致修剪装置在葡萄地行走过程中，会朝一侧产生倾斜，导致，当修剪装置的剪切刀朝葡萄藤蔓一侧倾斜时，刀具不仅会剪掉葡萄的分枝，还会剪掉一部分葡萄的主枝，导致该部分的枝条枯死，不能结果，当修剪装置的剪切刀朝葡萄藤蔓相反一侧倾斜时，刀具不会剪掉葡萄的分枝，导致葡萄突出的分叉枝条继续生长；因此，当遇到葡萄地地势不平整时，葡萄修剪装置会产生倾斜，导致对葡萄树的分叉枝条的修剪效率较低。

发明内容

基于此，本发明提供一种葡萄树自动修剪装置及自动修剪方法，以解决现有技术中存在的，当遇到葡萄地地势不平整时，葡萄修剪装置会产生倾斜，导致对葡萄树的分叉枝条的修剪效率较低的技术问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种葡萄树自动修剪装置，包括架体、修剪机构、自平衡探测机构及牵引机，所述修剪机构设置在所述架体上，所述自平衡探测机构设置在所述牵引机上，且与所述修剪机构电性连接，所述牵引机与所述架体连接，用于带动所述架体移动；

所述自平衡探测机构包括抬升气缸、延伸杆、自平衡模组、红外探测模组及弹性感应探测模组，所述抬升气缸设置在所述牵引机上，且能沿竖直方向上下升降，所述延伸杆的一端端部与所述抬升气缸连接，所述自平衡模组设置在所述延伸杆的另一端端部，所述红外探测模组设置在所述自平衡模组上，用于红外探测架体前方的葡萄地地面平整度，所述弹性感应探测模组设置在所述自平衡模组上，用于弹性感应架体前方的葡萄地地面平整度。

优选地，所述红外探测模组包括红外探测器及第一信号传输模块，所述红外探测器用于定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，并生成第一探测信号，所述第一信号传输模块与所述红外探测器电性连接，所述第一信号传输模块用于接收第一探测信号，并传输信号至所述自平衡模块。

优选地，所述弹性感应探测模组包括若干折弯弹簧及感应件，所述折弯弹簧的一端竖直设置在所述自平衡模组下底端，所述感应件设置在所述折弯弹簧的另一端端部，所述感应件与所述自平衡模组电性连接，所述感应件用于感应地面平整度，并生成第二探测信号。

优选地，所述自平衡模组包括第一检测模组、第二检测模组、汇总判断模块及自平衡信号生成模块，所述第一检测模组用于检测第一探测信号，所述第二检测模组用于检测第二探测信号，所述汇总判断模块与所述第一检测模组及第二检测模组电性连接，所述自平衡信号生成模块与所述汇总判断模块电性连接；

所述第一检测模块包括第一拟合模块、第一判断模块及第一信号生成模块，所述第一拟合模块与所述第一信号传输模块电性连接，用于接收所述第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块与所述第一拟合模块电性连接，所述第一判断模块用于判断所述第一拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第一信号生成模块用于接收异常信号，并生成第一自平衡信号；

所述第二检测模块包括第二拟合模块、第二判断模块及第二信号生成模块，所述第二拟合模块与所述第二信号传输模块电性连接，用于接收所述第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块与所述第二拟合模块电性连接，所述第二判断模块用于判断所述第二拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第二信号生成模块用于接收异常信号，并生成第二自平衡信号。

优选地，所述修剪机构包括驱动机构、横向滑动机构、刀具机构及横向推动机构，所述驱动机构固定设置在所述架体上，所述横向滑动机构设置在所述架体上，且与所述驱动机构连接，所述刀具机构竖直设置，所述刀具机构的一端与所述横向滑动机构可转动连接，所述横向推动机构设置在所述架体上，所述横向推动机构与所述刀具机构的另一端可转动连接。

优选地，所述驱动机构包括十字主动驱动件及从动驱动件，所述十字主动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件的一端与所述十字主动驱动件连接，另一端与所述横向滑动机构连接。

优选地，所述横向滑动机构包括滑动板、连轴及第一铰接柱，所述滑动板固定设置在所述架体上，所述滑动板上开设有滑动槽，所述连轴的一端与所述从动驱动件连接，所述第一铰接柱卡接在所述滑动槽内，且能沿所述滑动槽内往复滑动，所述第一铰接柱与所述连轴的另一端连接，所述第一铰接柱与所述刀具机构可转动连接。

优选地，所述刀具机构包括竖杆、剪切刀、自由伸缩件及刀具驱动件，所述竖杆竖直设置，所述竖杆的一端与所述第一铰接柱可转动连接，所述剪切刀固定设置在所述竖杆上，所述自由伸缩件的一端与所述竖杆的另一端可转动连接，所述自由伸缩件的另一端与所述横向推动机构可转动连接，所述自由伸缩件能够自由伸长与收缩，所述刀具驱动件与所述剪切刀连接，用于驱动所述剪切刀修剪葡萄枝条。

优选地，所述横向推动机构包括推动气缸及第二铰接柱，所述推动气缸固定在所述架体下底端，所述第二铰接柱与所述推动气缸的一端端部连接，且所述第二铰接柱与刀具机构可转动连接。

本发明提供一种自动修剪方法，包括

S1：所述红外探测器发射红外辐射，定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，生成并传输第一探测信号；

S2：当所述感应件与地面贴合时，所述折弯弹簧呈折弯状态，所述感应件定时检测地面平整度，生成并传输成第二探测信号；

S3：所述第一拟合模块接收第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块将所述第一拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第一拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第一信号生成模块，当所述第一拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第一信号生成模块，并生成第一自平衡信号；

S4：所述第二拟合模块接收第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块将所述第二拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第二拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第二信号生成模块，当所述第二拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第二信号生成模块，并生成第二自平衡信号；

S5：当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号及第二自平衡信号时，生成异常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收异常信号，并生成自平衡移动信号；当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号或第二自平衡信号时，生成正常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收正常信号，不生成自平衡移动信号；

S6：所述从动驱动件接收自平衡信号，并响应，带动所述横向滑动机构运动。

优选地，所述标准拟合图像呈正弦曲线分布图，正弦曲线分布图上设置有最大阈值及最小阈值，所述第一拟合图像及第二拟合图像呈正弦曲线分布图，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像大于最大阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成下凹异常信号，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像小于最小阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成上凸异常信号。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

该装置能够适应各种地形，当遇到葡萄地地势不平整时，所述修剪机构能够实现自动偏移，与葡萄树侧面的分叉枝条保持相平齐，能够持续对葡萄树进行修剪，提高了对葡萄树的分叉枝条的修剪效率。

附图说明

图1为葡萄树自动修剪装置第一轴测图。

图2为葡萄树自动修剪装置第二轴测图。

图3为图2中A的局部示意图。

图4为图2中B的局部示意图。

图5为葡萄树自动修剪装置主视图。

图6为葡萄树自动修剪装置左视图。

图7为葡萄树自动修剪装置俯视图。

图8为自平衡模组示意图。

图9为第一检测模组示意图。

图10为第二检测模组示意图。

图11为正常信号及异常信号示意图。

图中：架体10、修剪机构20、驱动机构210、十字主动驱动件211、从动驱动件212、横向滑动机构220、滑动板221、连轴222、第一铰接柱223、刀具机构230、竖杆231、剪切刀232、自由伸缩件233、刀具驱动件234、横向推动机构240、推动气缸241、第二铰接柱242、自平衡探测机构30、抬升气缸310、延伸杆320、自平衡模组330、第一检测模组331、第一拟合模块3311、第一判断模块3312、第一信号生成模块3313、第二检测模组332、第二拟合模块3321、第二判断模块3322、第二信号生成模块3323、汇总判断模块333、自平衡信号生成模块334、红外探测模组340、红外探测器341、第一信号传输模块342、弹性感应探测模组350、折弯弹簧351、感应件352、牵引机40。

实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案做进一步描述，本发明不仅限于以下具体实施方式。

需要理解的是，实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参看图1，一种葡萄树自动修剪装置，包括架体10、修剪机构20、自平衡探测机构30及牵引机40，所述修剪机构20设置在所述架体10上，所述自平衡探测机构30设置在所述牵引机40上，且与所述修剪机构20电性连接，所述牵引机40与所述架体10连接，用于带动所述架体10移动；所述自平衡探测机构30包括抬升气缸310、延伸杆320、自平衡模组330、红外探测模组340及弹性感应探测模组350，所述抬升气缸310设置在所述牵引机40上，且能沿竖直方向上下升降，所述延伸杆320的一端端部与所述抬升气缸310连接，所述自平衡模组330设置在所述延伸杆320的另一端端部，所述红外探测模组340设置在所述自平衡模组330上，用于红外探测架体10前方的葡萄地地面平整度，所述弹性感应探测模组350设置在所述自平衡模组330上，用于弹性感应架体10前方的葡萄地地面平整度。

运动过程为，参看图1及图2，所述牵引机40沿着葡萄树行间行走，带动所述架体10运动，启动所述修剪机构20，所述修剪机构20修剪葡萄树一个侧面的分叉枝条，所述抬升气缸310下降，带动所述红外探测模组340及弹性感应探测模组350下降，所述红外探测模组340红外探测前方预设距离的地面平整度，所述预设距离为所述红外探测模组340前方2-5米处的地面平整度，检测地面是否有下凹低洼或上凸隆起，所述弹性感应探测模组350与地面相接触，且呈弹性弯曲状态，当葡萄树行间地面出现下凹低洼时，该装置整体朝低洼一侧偏移，使得所述修剪机构20不能与葡萄树的侧面分叉枝条相接触，当所述红外探测模组340探测到红外探测模组340前方的葡萄树行间地面出现下凹低洼时，发出信号并传输至所述自平衡模组330内，所述牵引机40带动所述弹性感应探测模组350继续前进，经过预设时间后，所述弹性感应探测模组350移动至所述红外探测模组340探测的地面，当所述弹性感应探测模组350的由弯曲状态朝竖直状态运动，说明该处的葡萄地地面呈下凹低洼，则所述弹性感应探测模组350也发出信号至所述自平衡模组330，当所述自平衡模组330同时收到所述红外探测模组340及弹性感应探测模组350发出的信号后，所述自平衡模组330生成自平衡移动信号，并传输至所述修剪机构20，所述修剪机构20朝葡萄树分叉枝条的一侧偏移，能够继续对葡萄树一侧侧面的分叉枝条进行修剪，当遇到前方存在上凸隆起时，所述修剪机构20朝远离葡萄树分叉枝条的一侧偏移。

达到的效果，该装置能够适应各种地形，当遇到葡萄地地势不平整时，所述修剪机构20能够实现自动偏移，与葡萄树侧面的分叉枝条保持相平齐，能够持续对葡萄树进行修剪，提高了对葡萄树的分叉枝条的修剪效率。

作为进一步描述，所述红外探测模组340包括红外探测器341及第一信号传输模块342，所述红外探测器341用于定时检测所述红外探测器341前方预设距离的地面平整度，并生成第一探测信号，所述第一信号传输模块342与所述红外探测器341电性连接，所述第一信号传输模块342用于接收第一探测信号，并传输信号至所述自平衡模块。

具体的，红外探测器341为红外测距传感器中的一种，利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号，当红外的检测方向遇到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收。

作为优选，参见图2，所述弹性感应探测模组350包括若干折弯弹簧351及感应件352，所述折弯弹簧351的一端竖直设置在所述自平衡模组330下底端，所述感应件352设置在所述折弯弹簧351的另一端端部，所述感应件352与所述自平衡模组330电性连接，所述感应件352用于感应地面平整度，并生成第二探测信号。所述感应件352与地面相接触，且所述折弯弹簧351呈弯曲状态，通过设置所述感应件352与所述自平衡模组330下底端的距离呈固定距离，使所述折弯弹簧351呈固定折弯程度，当所述感应件352移动至低洼处时，所述感应件352与低洼的地面接触，所述折弯弹簧351从弯曲状态朝竖直状态运动，此时，所述感应件352与所述自平衡模组330下底端的距离变长，并将此状态下的距离信号传输至所述自平衡模组330。

进一步的，参见图8，所述自平衡模组330包括第一检测模组331、第二检测模组332、汇总判断模块333及自平衡信号生成模块334，所述第一检测模组331用于检测第一探测信号，所述第二检测模组332用于检测第二探测信号，所述汇总判断模块333与所述第一检测模组331及第二检测模组332电性连接，所述自平衡信号生成模块334与所述汇总判断模块333电性连接；

参见图9，所述第一检测模块包括第一拟合模块3311、第一判断模块3312及第一信号生成模块3313，所述第一拟合模块3311与所述第一信号传输模块342电性连接，用于接收所述第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块3312与所述第一拟合模块3311电性连接，所述第一判断模块3312用于判断所述第一拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第一信号生成模块3313用于接收异常信号，并生成第一自平衡信号；

参见图10，所述第二检测模块包括第二拟合模块3321、第二判断模块3322及第二信号生成模块3323，所述第二拟合模块3321与所述第二信号传输模块电性连接，用于接收所述第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块3322与所述第二拟合模块3321电性连接，所述第二判断模块3322用于判断所述第二拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第二信号生成模块3323用于接收异常信号，并生成第二自平衡信号。

进一步的，参见图1及图7，所述修剪机构20包括驱动机构210、横向滑动机构220、刀具机构230及横向推动机构，所述驱动机构210固定设置在所述架体10上，所述横向滑动机构220设置在所述架体10上，且与所述驱动机构210连接，所述刀具机构230竖直设置，所述刀具机构230的一端与所述横向滑动机构220可转动连接，所述横向推动机构设置在所述架体10上，所述横向推动机构与所述刀具机构230的另一端可转动连接。通过所述横向滑动机构220及横向推动机构移动，推动所述刀具机构230运动，能够根据不同的葡萄行距，调整所述刀具机构230靠近葡萄树侧面枝条，对葡萄树侧面的分叉枝条进行修剪。

再进一步的，所述驱动机构210包括十字主动驱动件211及从动驱动件212，所述十字主动驱动件211设置在所述架体10上，所述从动驱动件212设置在所述架体10上，所述从动驱动件212的一端与所述十字主动驱动件211连接，另一端与所述横向滑动机构220连接。所述十字主动驱动件211为齿轮箱体，并延伸有三条连轴222，第一条连轴222与电机连接，电机转动带动齿轮箱体转动，第二条连轴222套接在所述架体10上，用于维持齿轮箱体稳定转动，第三条连轴222与所述从动驱动件212连接，用于带动所述从动驱动件212转动，所述从动驱动件212带动所述横向滑动机构220伸长或者收缩，当所述横向滑动机构220的端部运动至与葡萄树侧面的相平齐时，停止运动，此时，所述十字主动驱动件211锁死，不再运动。

更进一步的，参见图3，所述横向滑动机构220包括滑动板221、连轴222及第一铰接柱223，所述滑动板221固定设置在所述架体10上，所述滑动板221上开设有滑动槽，所述连轴222的一端与所述从动驱动件212连接，所述第一铰接柱223卡接在所述滑动槽内，且能沿所述滑动槽内往复滑动，所述第一铰接柱223与所述连轴222的另一端连接，所述第一铰接柱223与所述刀具机构230可转动连接。当所述从动驱动件212推动所述连轴222运动时，所述铰接柱同时也沿着所述滑动槽进行滑动，由于所述铰接柱与所述刀具机构230连接，重量较重，所述滑动板221能够为所述第一铰接柱223提供拉力，防止所述连轴222的负荷太重，导致所述连轴222与所述从动驱动件212的连接处出现卡死的状况。

进一步的，参见图1、图3、图4、图6，所述刀具机构230包括竖杆231、剪切刀232、自由伸缩件233及刀具驱动件，所述竖杆231竖直设置，所述竖杆231的一端与所述第一铰接柱223可转动连接，所述剪切刀232固定设置在所述竖杆231上，所述自由伸缩件233的一端与所述竖杆231的另一端可转动连接，所述自由伸缩件233的另一端与所述横向推动机构可转动连接，所述自由伸缩件233能够自由伸长与收缩，所述刀具驱动件与所述剪切刀232连接，用于驱动所述剪切刀232修剪葡萄枝条。所述竖杆231主要用于连接所述横向滑动机构220及自由伸缩件233，所述自由伸缩件233连接所述推动机构，用于支撑所述剪切刀232及刀具驱动件，所述剪切刀232的长度为葡萄树侧边的高度相同，能够大面积修剪葡萄树枝条，提高修剪效率，所述剪切刀232能够从所述竖杆231上拆卸掉，当所述剪切刀232钝化或者损伤时，便于更换，再有，所述剪切刀232由两片剪切刀232组成，剪切刀232上设置有若干剪切齿，当所述刀具驱动件启动时，两片剪切刀232相互交错运动，剪切葡萄树一侧的分叉枝条。所述自由伸缩件233为弹性材料，如弹簧，当所述第一铰接柱223及第二铰接柱不在同一竖直位置时，即两者出现距离差，此时，所述第一铰接柱223及第二铰接柱会带动所述剪切刀232呈倾斜状态，而所述竖杆231不能伸长，则会拉动所述自由伸缩件233进行伸长，所述自由伸缩件233具有延伸所述刀具机构230及缓冲的作用。

在进一步的，所述横向推动机构240包括推动气缸241及第二铰接柱242，所述推动气缸241固定在所述架体10下底端，所述第二铰接柱242与所述推动气缸241的一端端部连接，且所述第二铰接柱242与刀具机构230可转动连接。修剪前，所述推动气缸241呈收缩状态，不推动所述第二铰接柱242前伸；修剪时，所述推动气缸241呈伸出状态，推动所述第二铰接柱242前伸，进而带动所述刀具机构230靠近葡萄树一侧的分叉枝条。

本发明提供一种自动修剪方法，包括

S1：所述红外探测器341发射红外辐射，定时检测所述红外探测器341前方预设距离的地面平整度，生成并传输第一探测信号；

S2：当所述感应件352与地面贴合时，所述折弯弹簧351呈折弯状态，所述感应件352定时检测地面平整度，生成并传输成第二探测信号；

S3：所述第一拟合模块3311接收第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块3312将所述第一拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第一拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第一信号生成模块3313，当所述第一拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第一信号生成模块3313，并生成第一自平衡信号；

S4：所述第二拟合模块3321接收第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块3322将所述第二拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第二拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第二信号生成模块3323，当所述第二拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第二信号生成模块3323，并生成第二自平衡信号；

S5：参见图11，当所述汇总判断模块333接收到所述第一自平衡信号及第二自平衡信号时，生成异常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块334，所述自平衡信号生成模块334接收异常信号，并生成自平衡移动信号；当所述汇总判断模块333接收到所述第一自平衡信号或第二自平衡信号时，生成正常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块334，所述自平衡信号生成模块334接收正常信号，不生成自平衡移动信号；

S6：所述从动驱动件212接收自平衡信号，并响应，带动所述横向滑动机构220运动。

在进一步的，参见图11，所述红外探测器341及感应件352每次探测5-6个测试点，5-6个测试点形成正弦曲线图，所述标准拟合图像呈正弦曲线分布图，正弦曲线分布图上设置有最大阈值及最小阈值，所述第一拟合图像及第二拟合图像呈正弦曲线分布图，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像大于最大阈值时，所述第一判断模块3312及第二判断模块3322生成下凹异常信号，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像小于最小阈值时，所述第一判断模块3312及第二判断模块3322生成上凸异常信号。

具体的，当所述第一判断模块3312及第二判断模块3322生成下凹异常信号，所述自平衡信号生成模块334接收下凹异常信号，并生成第一自平衡移动信号；并传输至所述从动驱动件212，所述从动驱动件212响应所述第一自平衡移动信号，所述从动驱动件212推动所述连轴222，使所述第一铰接柱223远离所述从动驱动件212，进而带动所述剪切刀232朝靠近葡萄树的侧面枝条运动，使所述剪切刀232实时修剪葡萄树侧面的分叉枝条；当所述第一判断模块3312及第二判断模块3322生成上凸异常信号，所述自平衡信号生成模块334接收上凸异常信号，并生成第二自平衡移动信号；并传输至所述从动驱动件212，所述从动驱动件212响应所述第二自平衡移动信号，所述从动驱动件212收缩所述连轴222，使所述第一铰接柱223靠近所述从动驱动件212，进而带动所述剪切刀232朝远离葡萄树的侧面枝条运动，使所述剪切刀232实时修剪葡萄树侧面的分叉枝条。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种葡萄树自动修剪装置，其特征在于，包括架体、修剪机构、自平衡探测机构及牵引机，所述修剪机构设置在所述架体上，所述自平衡探测机构设置在所述牵引机上，且与所述修剪机构电性连接，所述牵引机与所述架体连接，用于带动所述架体移动；

所述自平衡探测机构包括抬升气缸、延伸杆、自平衡模组、红外探测模组及弹性感应探测模组，所述抬升气缸设置在所述牵引机上，且能沿竖直方向上下升降，所述延伸杆的一端端部与所述抬升气缸连接，所述自平衡模组设置在所述延伸杆的另一端端部，所述红外探测模组设置在所述自平衡模组上，用于红外探测架体前方的葡萄地地面平整度，所述弹性感应探测模组设置在所述自平衡模组上，用于弹性感应架体前方的葡萄地地面平整度；

所述修剪机构包括驱动机构、横向滑动机构、刀具机构及横向推动机构，所述驱动机构固定设置在所述架体上，所述横向滑动机构设置在所述架体上，且与所述驱动机构连接，所述刀具机构竖直设置，所述刀具机构的一端与所述横向滑动机构可转动连接，所述横向推动机构设置在所述架体上，所述横向推动机构与所述刀具机构的另一端可转动连接，所述驱动机构包括十字主动驱动件及从动驱动件；

所述横向滑动机构包括滑动板、连轴及第一铰接柱，所述滑动板固定设置在所述架体上，所述滑动板上开设有滑动槽，所述连轴的一端与所述从动驱动件连接，所述第一铰接柱卡接在所述滑动槽内，且能沿所述滑动槽内往复滑动，所述第一铰接柱与所述连轴的另一端连接，所述第一铰接柱与所述刀具机构可转动连接；所述横向推动机构包括推动气缸及第二铰接柱，所述推动气缸固定在所述架体下底端，所述第二铰接柱与所述推动气缸的一端端部连接，且所述第二铰接柱与刀具机构可转动连接。

2.如权利要求1所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，所述红外探测模组包括红外探测器及第一信号传输模块，所述红外探测器用于定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，并生成第一探测信号，所述第一信号传输模块与所述红外探测器电性连接，所述第一信号传输模块用于接收第一探测信号，并传输信号至所述自平衡模块。

3.如权利要求2所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，所述弹性感应探测模组包括若干折弯弹簧及感应件，所述折弯弹簧的一端竖直设置在所述自平衡模组下底端，所述感应件设置在所述折弯弹簧的另一端端部，所述感应件与所述自平衡模组电性连接，所述感应件用于感应地面平整度，并生成第二探测信号。

4.如权利要求3所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，所述自平衡模组包括第一检测模组、第二检测模组、汇总判断模块及自平衡信号生成模块，所述第一检测模组用于检测第一探测信号，所述第二检测模组用于检测第二探测信号，所述汇总判断模块与所述第一检测模组及第二检测模组电性连接，所述自平衡信号生成模块与所述汇总判断模块电性连接；

所述第一检测模块包括第一拟合模块、第一判断模块及第一信号生成模块，所述第一拟合模块与所述第一信号传输模块电性连接，用于接收所述第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块与所述第一拟合模块电性连接，所述第一判断模块用于判断所述第一拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第一信号生成模块用于接收异常信号，并生成第一自平衡信号；

所述第二检测模块包括第二拟合模块、第二判断模块及第二信号生成模块，所述第二拟合模块与所述第二信号传输模块电性连接，用于接收所述第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块与所述第二拟合模块电性连接，所述第二判断模块用于判断所述第二拟合图像，并生成正常信号及异常信号，所述第二信号生成模块用于接收异常信号，并生成第二自平衡信号。

5.如权利要求4所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，所述十字主动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件设置在所述架体上，所述从动驱动件的一端与所述十字主动驱动件连接，另一端与所述横向滑动机构连接。

6. 如权利要求5所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，所述刀具机构包括竖杆、剪切刀、自由伸缩件及刀具驱动件，所述竖杆竖直设置，所述竖杆的一端与所述第一铰接柱可转动连接，所述剪切刀固定设置在所述竖杆上，所述自由伸缩件的一端与所述竖杆的另一端可转动连接，所述自由伸缩件的另一端与所述横向推动机构可转动连接，所述自由伸缩件能够自由伸长与收缩，所述刀具驱动件与所述剪切刀连接，用于驱动所述剪切刀修剪葡萄枝条。

7.一种自动修剪方法，使用如权利要求5-6任一项所述的葡萄树自动修剪装置，其特征在于，包括

S1：所述红外探测器发射红外辐射，定时检测所述红外探测器前方预设距离的地面平整度，生成并传输第一探测信号；

S2：当所述感应件与地面贴合时，所述折弯弹簧呈折弯状态，所述感应件定时检测地面平整度，生成并传输成第二探测信号；

S3：所述第一拟合模块接收第一探测信号，并模拟出第一拟合图像，所述第一判断模块将所述第一拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第一拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第一信号生成模块，当所述第一拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第一信号生成模块，并生成第一自平衡信号；

S4：所述第二拟合模块接收第二探测信号，并模拟出第二拟合图像，所述第二判断模块将所述第二拟合图像与标准拟合图像进行对比，当所述第二拟合图像位于所述标准拟合图像的阈值范围时，生成正常信号，所述正常信号不传输至所述第二信号生成模块，当所述第二拟合图像超出所述标准拟合图像的阈值范围时，生成异常信号，所述异常信号传输至所述第二信号生成模块，并生成第二自平衡信号；

S5：当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号及第二自平衡信号时，生成异常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收异常信号，并生成自平衡移动信号；当所述汇总判断模块接收到所述第一自平衡信号或第二自平衡信号时，生成正常信号，并传输至所述自平衡信号生成模块，所述自平衡信号生成模块接收正常信号，不生成自平衡移动信号；

S6：所述从动驱动件接收自平衡信号，并响应，带动所述横向滑动机构运动。

8.如权利要求7所述的自动修剪方法，其特征在于，所述标准拟合图像呈正弦曲线分布图，正弦曲线分布图上设置有最大阈值及最小阈值，所述第一拟合图像及第二拟合图像呈正弦曲线分布图，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像大于最大阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成下凹异常信号，当所述第一拟合图像及第二拟合图像中的部分图像小于最小阈值时，所述第一判断模块及第二判断模块生成上凸异常信号。