РОБОТ-ОБРЕЗЧИК
TRIMMER ROBOT

Изобретение относится к роботостроению и предназначено для осуществления формирующей, регулирующей, омолаживающей, восстановительной и декоративной обрезки древовидных и кустарниковых насаждений.
Известны устройства, управляемые оператором, предназначенные для формирования крон деревьев и кустарников и состоящие из самоходного шасси с размещенными на нем механизмами для перемещения и ориентации режущих рабочих органов относительно крон деревьев и кустарников.
Наиболее близким аналогом заявленному изобретению является устройство «Машина для контурной обрезки плодовых деревьев», защищенное патентом РФ №2271650. Эта машина содержит ходовую часть, на которой смонтирован режущий аппарат в виде ряда дисковых пил, закрепленных на валу. Изобретение позволяет обрезать ветви определенной длины, что обеспечивает их запахивание и последующее перегнивание.
Недостатками данного изобретения является, во-первых, невозможность осуществления с его помощью автоматической обрезки насаждений; во-вторых, невозможность осуществления формирующей обрезки молодых растений с выборочным укорачиванием ветвей, регулирующей обрезки плодоносящих деревьев с отбором неплодоносящих ветвей, омолаживающей обрезки стареющих деревьев и восстановительной обрезки подмерзших и поврежденных деревьев с учетом состояния веток и, в третьих, невозможность создания с его помощью декоративных контуров крон деревьев и кустарников с учетом направления роста веток.
Целью заявленного изобретения является автоматизация обрезки крон деревьев и кустарников с формирующим, регулирующим, омолаживающим, восстановительным и декоративными эффектами.
Для этого устройство для обрезки изготавливают в виде мультиагентной системы, состоящей из одного или больше самоходных модулей, снабженных устройствами ориентации относительно реперов и друг друга и/или спутниковой навигационной системой, манипуляторами с режущими рабочими органами, инфракрасными, ультразвуковыми и/или микроволновыми сканерами и устройствами управления с нейросетевыми системами обработки данных и выработки управляющих команд для приводов движителей, приводов манипуляторов и рабочих органов в режиме коллективного принятия решений.
Работает устройство следующим образом: оператор доставляет модуль или модули устройства на место расположения подлежащих обработке растений, устанавливает реперы, вводит в устройство управления одного модуля координаты реперов или координаты границ участка местности и коды вида обработки крон и активирует программы обработки данных систем ориентации и сканеров и обмена информацией между модулями. Устройства управления модулей обрабатывают данные систем ориентации модулей, сканеров и датчиков приводов манипуляторов, позиционируют на местности стволы деревьев и кроны кустарников и воссоздают виртуальные 3D-образы крон, в соответствии с особенностями которых и кодами вида обработки крон вырабатывают управляющие команды для исполнительных механизмов движителей модулей, приводов манипуляторов и рабочих органов, обеспечивающие перемещение модулей и ориентацию рабочих органов относительно крон растений и направления роста ветвей.
Для обеспечения создания ярусного размещения скелетных ветвей первого порядка с формированием на них полускелетных ветвей и обрастающих веток устройство управления дополнительно оснащают программой выделения и локализации почек и проектирования размещения будущих веток.
Для защиты срезов веток от влаги манипулятор робота-обрезчика оснащают устройством подачи защитного состава в рабочую зону режущего рабочего органа.
Для обеспечения проходимости и маневренности модулей на местности со сложным рельефом и рыхлым грунтом самоходное шасси модулей изготавливают одноосным.
Применение подобных адаптивных электромеханических агрегатов облегчит уход за плодовыми и декоративными насаждениями, уменьшит трудо- и энергозатраты на обеспечение устойчивого плодоношения деревьев и кустарников и поддержание надлежащего эстетического облика декоративных и санитарных насаждений.