1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1设计背景：

随着我国城市公路建设的迅速发展，中央分隔带及道路两侧的城市绿化景观修剪是公路养护的主要任务之一，它不仅涉及到城市环境绿化的美观度，还能影响驾驶员视觉，对夜间行车防炫目、吸附车辆排放的废气及烟尘、减轻驾驶员疲劳、保证行车安全等都发挥了重要的作用。此外，纵观国内外当前的研究状况，结合绿色城市的概念和实践，新时期绿色城市具有以下几个发展趋势，绿色城市必须具有一个良好的绿色生态环境，对这一标准的支撑载体就是城市的园林绿化。这一趋势体现在三个方面：①绿色数量不断增加②生态质量加强③景观质量提高。对应的就必须要对城市绿色植被与景观进行相应的修剪，修整与维护，就必须要考虑修剪方法与修剪工具对工人劳动强度的要求，对学历及操作技能要求，更主要的，劳动效率与劳务费支出问题，因为园林市政施工务必会占用部分行车道，对市民交通出行会造成一定影响。再其次，对于很多绿化很好的住宅区，修剪绿植是物业部门的一项重要任务，绿化面积和效果越好，对修剪的要求也特别高，特别是对一些高档别墅小区，断断续续的修剪，产生大量的噪声，对居民的休息，工作和生活都会产生比较大的影响，会引起居民的反感与厌恶，甚至因为噪声太大会引发很多不必要的麻烦。除此之外，在城市公园，农家乐，园林种植基地等区域，对一个高效率，多功能的修剪装置的需求十分大，而市场上大部分的修剪装置功能太过于单一，不够综合化，目前，对小景观修剪主要使用各种人工操作的绿篱机，该类机器整备质量约为5～10 kg，作业时操作者一直处于持重状态，且设备不仅震动大，噪音也大，造成环卫工人劳动强度非常大;特别是对公路两边以及中央隔离带的修剪，工作场地危险性很大，因此迫切需要研制一种移动式城市园林修剪及收集作机械来提高林业机械的自动化装备水平，而本次设计的目的，就是要解决这一系列问题。

1.2国内外研究现状分析

近几年，国内已有少量的高校和养护处研究小型车载树篱修剪机。如某公司生产了一种树木自动修剪机，其总体结构如图1所示。当伸缩臂和剪刀到达预定修剪位置时，汽车前行使可自动对绿化隔离带进行平面或立面修剪。该机节省了人力，在车辆穿行的公路上作业也很安全。但这种修剪机由自带发电机驱动，修剪部分为旋片式，臂架的伸缩由丝杠驱动，丝杠传动速度慢且承重能力差，不能灵活的多自由度修剪，而且旋片式修剪机抛洒到地面的枝叶比较严重。

随着科学技术的进步和社会经济的发展，人们对生活环境的水平要求愈来愈高，环保问题引起了全球人类的广泛关注。用于修剪草坪、清扫园林垃圾、清扫积雪等的园林清理机械不仅是加速园林绿化事业发展的重要手段，而且也是保护环境、净化人类生存、空间不可缺少的一部分。因此，园林清理实现机械化作业势在必行。当前我国园林清理机械主要存在的问题就是功能单一、质量性能不高、外形不美观且与环境不协调，传统的园林清理机械种类繁多，体型偏大，且四季不通用，年利用率不高，给储存维护带来很大不便。针对这些问题以及园林清理机械“小型为主，一机多用”的发展趋势，设计种小型的且具有多种清理功能的环境清理车，具有重要的现实意义与环保价值。文中综合分析小型多功能环境清理车的结构特点及适用场所，对整车及实现各个功能所需工作装置的总体方案进行设计；合理确定小型多功能环境清理车所需的技术参数，使更换过程更加快捷且具有人性化；分析各个工作装置的结构并对其主要零部件进行设计；运用软件完成各个零部件的三维建模，并对整机进行装配，检查干涉情况，然后应用有限元分析软件对滑移装置中的工作轴和修剪草坪所需的旋刀分别进行静力学分析和模态分析，验证设计的可行性和合理性；用运动算例功能完成滑移装置以及旋刀的运动仿真，使更换的过程更为直观地呈现出来；最后用软件对所设计的产品进行真实场景仿真，能够让人们对新产品的使用环境及使用过程一目了然，便于产品的推广使用。

经过进一步研究，提出一种操作简便且能对绿篱树木、景观苗木进行修剪造型，且对于修剪后的枝叶进行回收、运输的专用手推式修剪机构设计方案。

2. 研究的基本内容与方案

2.1技术要求及研究方案

本方案的主要目的是针对目前高速、市政、园林绿篱修剪、整形等机械化作业，而提供的一种集树木修剪、整形、枝叶回收、运输安全的一体化解决方案。

拟在国内已有设备的基础上对传动，刀架、伸缩臂加以优化并增加枝叶回收装置。

大致框图如下：

为实现上述目的，采用的技术方案为：整车可分为5个模块，即底盘及外壳模块、动力及运动模块、功能模块、控制模块、清扫回收模块。

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3. 研究计划与安排

第1- 3 周：查阅文献，了解毕业设计意义和内容，拟定城市手推式小树枝叶修剪车功能及结构技术方案，完成开题报告和相关英文翻译；

第4-12周：完成方案细化、分析计算、结构和控制设计，完成枝叶修剪车总体联系尺寸图、修剪和收集装置装配图及零件图绘制；

第13-14周：完成毕业设计论文及图纸修改；

第15-16周：毕业设计评阅和答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 周骥平. 机械制造自动化技术[M]. 北京: 机械工业出版社，2011.

[2] 关慧贞 冯辛安. 机械制造装备设计[M]. 北京: 机械工业出版社，2013.

[3] 城市园林机械设计与应用. 北京：机械工业出版社

[4] 何发昌. 多功能机器人的原理及应用[M]. 北京: 高等教育出版社，1996.

[5] 范祖尧. 现代机械设备设计手册:3[M]. 北京: 机械工业出版社

[6] 机器人设计图册. 北京：机械工业出版社

[7]戴有华，段元帅.基于 UG的手扶式茶树修剪机的虚拟样机设计与分析 [学位论文].安徽农业科学.2016.

[8]黄彪. 枇杷剪枝关键技术的研究[学位论文].华南理工大学.2016

[9]A. Suardi , E. Santangelo , D. García-Galindo, A. Scarfone , V. Alfano ：Current and innovative technologies for pruning harvesting: A review Pari ，Biomass and Bioenergy