CN109122190A - 植树、移树机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种植树、移树机器人，包括行走车，其特征在于：行走车上设有挖掘臂和机械臂，机械臂的自由端设有机械爪，挖掘臂的自由端安装有主油缸，主油缸的伸缩杆上安装有挖掘装置；挖掘装置包括固定架、左铲刀和右铲刀，固定架具有后壁、左侧壁、右侧壁、左前侧壁和右前侧壁，述左侧壁和右侧壁为自上而下逐渐朝中心方向倾斜的斜面，所述左铲刀贴合左侧壁的内表面设置、并由固定在左侧壁上的左驱动结构驱动而能沿左侧壁方向上下倾斜移动，右铲刀贴合右侧壁的内表面设置、并由固定在右侧壁上的右驱动结构驱动而能沿右侧壁方向上下倾斜移动。本机器人能实现自动移除死树和自动植树，减少人力成本。

Description

植树、移树机器人
技术领域
本发明涉及一种园林树木管理设备，尤其涉及一种植树、移树机器人，属于植树和园林树木日常护理辅助工具技术领域。
背景技术
当前社会对城市绿化和城市环境水平要求提高，人们更希望有绿色植物来净化城市空气，对城市绿化要求提高，而现有的植树过程绝大部分是利用人力来植树，植树人员主要通过用铁锹挖坑，栽树，上土，踩踏，浇水等工序，这种传统种树方式速度慢、效率低，费时费力，并且日常对树木的维护也会耗费很多人力、物力，市场上也有少量的植树器械，但是一般只能实现上述工序的一两种，自动化程度低，因此迫切需要一种机械化程度高的植树装置来加快植树速度，并减少人力对树木进行日常维护。
目前也有一些专利公开了涉及植树的设备，但其功能较为单一，不能完成园林树木的管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能实现植树和移树自动化操作的机器人，该管理车为实现自动化且全方位对园林树木进行维护提供可能。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种植树、移树机器人，包括行走车，其特征在于：所述行走车上设有挖掘臂和机械臂，机械臂的自由端设有机械爪，所述挖掘臂的自由端安装有竖直设置的主油缸，主油缸的伸缩杆上安装有能随伸缩杆上下移动的挖掘装置；所述挖掘装置包括固定架、左铲刀和右铲刀，固定架具有后壁、左侧壁、右侧壁、左前侧壁和右前侧壁，所述后壁外表面固定有连接轴，连接轴固定在主油缸的伸缩杆上，所述左前侧壁和右前侧壁左右间隔设置以形成供树干通过的开口，所述左侧壁和右侧壁为自上而下逐渐朝中心方向倾斜的斜面，所述左铲刀贴合左侧壁的内表面设置、并由固定在左侧壁上的左驱动结构驱动而能沿左侧壁方向上下倾斜移动，右铲刀贴合右侧壁的内表面设置、并由固定在右侧壁上的右驱动结构驱动而能沿右侧壁方向上下倾斜移动。
作为优选，上述左铲刀的前后边沿具有向外延伸的左挡边，所述右铲刀的前后边沿具有向外延伸的右挡边，在左铲刀和右铲刀下移至极限位置后，左铲刀和右铲刀的底部、及左挡边和右挡边处于合拢状态，以在左铲刀和右铲刀之间形成锥形的漏斗空间。该设计还能使挖掘装置具备挖掘并搬运泥土的功能，漏斗空间能让泥土保存在里面，从而将泥土搬运走，植树挖坑的效果更好。
作为选择，上述左驱动结构为两个左油缸，左油缸的缸身固定在所述左侧壁的内表面，左油缸的伸缩杆则连接在左铲刀的背面；所述右驱动结构为两个右油缸，右油缸的缸身固定在所述右侧壁的内表面，右油缸的伸缩杆则连接在右铲刀的背面。
作为选择，上述左铲刀的背面固定有两个左支架，每个左支架上设有上下间隔设置的左U形连接叉，对应的左油缸的伸缩杆横截面呈矩形，左油缸的伸缩杆伸入左U形连接叉内并与左U形连接叉铰接；所述右铲刀的背面固定有两个右支架，每个右支架上设有上下间隔设置的右U形连接叉，对应的右油缸的伸缩杆横截面呈矩形，右油缸的伸缩杆伸入右U形连接叉内并与右U形连接叉铰接。这样油缸能更平稳带动铲刀倾斜移动。
进一步改进，上述机械臂的自由端安装有电机，所述机械爪安装在电机的输出轴上，电机的输出轴上还设有液压剪刀，机械爪与液压剪刀背向设置。该结构使得本机器人还兼具修枝功能。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本机器人能实现自动移除死树和自动植树，减少人力成本；工作者需驾驶行走车到需要铲除的死树附近，启动除树程序，机械臂上的机械爪抓住需要移除的树木的树干，机械爪不松开，扶住树木使其不会倒下；挖掘臂通过程序控制将挖掘装置移动到需要将死树产出的位置，树干穿过位于固定架中部，进入左铲刀和右铲刀之间，挖掘装置上的左铲刀和右铲刀分别在左驱动结构和右驱动结构作用下，向下倾斜移动，左铲刀和右铲刀合并，铲除死树根部，机械臂控制机械爪上提，将死树拔起，完成去除死树的动作；植树时，先用挖掘装置挖坑，再用机械爪抓树树并移至树坑，机械爪保持树处于站立不倒状态。
附图说明
图1为本发明实施例的立体结构示意图；
图2为本发明实施例中挖掘装置的立体结构示意图；
图3为本发明实施例中挖掘装置的剖视图(铲刀合拢状态)；
图4为本发明实施例中移树的工作过程图；
图5为本发明实施例中植树的工作过程图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～5所示，为本发明的一个优选实施例。
一种植树、移树机器人，包括行走车1，行走车1可以是履带车，可参考挖掘机。
行走车1上设有挖掘臂2和机械臂3，所述机械臂3的自由端设有机械爪4，机械臂2的自由端安装有电机21，机械爪4安装在电机的21输出轴上，电机21的输出轴上还设有液压剪刀13，机械爪4与液压剪刀13背向设置。
挖掘臂2的自由端安装有竖直设置的主油缸5，主油缸5的伸缩杆上安装有能随伸缩杆上下移动的挖掘装置；所述挖掘装置包括固定架6、左铲刀7和右铲刀8，所述固定架6具有后壁61、左侧壁62、右侧壁63、左前侧壁64和右前侧壁65，所述后壁61外表面固定有连接轴9，连接轴9固定在主油缸5的伸缩杆上，所述左前侧壁64和右前侧壁65左右间隔设置以形成供树干10通过的开口，所述左侧壁62和右侧壁63为自上而下逐渐朝中心方向倾斜的斜面，所述左铲刀7贴合左侧壁62的内表面设置、并由固定在左侧壁62上的左驱动结构驱动而能沿左侧壁62方向上下倾斜移动，所述右铲刀8贴合右侧壁63的内表面设置、并由固定在右侧壁63上的右驱动结构驱动而能沿右侧壁63方向上下倾斜移动。
左铲刀7的前后边沿具有向外延伸的左挡边71，所述右铲刀8的前后边沿具有向外延伸的右挡边81，在左铲刀7和右铲刀8下移至极限位置后，左铲刀7和右铲刀8的底部、及左挡边71和右挡边81处于合拢状态，以在左铲刀7和右铲刀8之间形成锥形的漏斗空间。
左驱动结构为两个左油缸11，左油缸11的缸身固定在所述左侧壁62的内表面，左油缸11的伸缩杆则连接在左铲刀7的背面；所述右驱动结构为两个右油缸12，右油缸12的缸身固定在所述右侧壁62的内表面，右油缸12的伸缩杆则连接在右铲刀8的背面。左铲刀7的背面固定有两个左支架72，每个左支架72上设有上下间隔设置的左U形连接叉721，对应的左油缸11的伸缩杆横截面呈矩形，左油缸11的伸缩杆伸入左U形连接叉721内并与左U形连接叉721铰接；所述右铲刀8的背面固定有两个右支架82，每个右支架82上设有上下间隔设置的右U形连接叉821，对应的右油缸12的伸缩杆横截面呈矩形，右油缸12的伸缩杆伸入右U形连接叉821内并与右U形连接叉821铰接。
本移树机器人的工作原理及过程如下：
如图4所述，移除死树工作时，工作者需驾驶行走车1到需要铲除的死树附近，启动除树程序，机械臂3上的机械爪4抓住需要移除的树木的树干10，机械爪4不松开，扶住树木10使其不会倒下；接着挖掘臂2通过程序控制将挖掘装置移动到需要将死树产出的位置，树干10穿过位于固定架6中部，进入左铲刀7和右铲刀8之间，挖掘装置上的左铲刀7和右铲刀8分别在左油缸11和右油缸12作用下，向下倾斜移动，左铲刀7和右铲刀8合并，铲除死树根部，机械臂3控制机械爪4上提，将死树拔起，完成去除死树的动作。
如图5所述，植树工作时，工作者需驾驶行走车1行至需要植树的地点，启动植树程序，挖掘臂2通过程序控制将挖掘装置移动到需要植树的位置上方，挖掘装置上的左铲刀7和右铲刀8分别在左油缸11和右油缸12作用下，向下倾斜移动，在左铲刀7和右铲刀8下移至极限位置后，左铲刀7和右铲刀8的底部、及左挡边71和右挡边71处于合拢状态，以在左铲刀7和右铲刀8之间形成锥形的漏斗空间，将泥土抓出，形成深坑；机械臂3上的机械爪4抓取需要种植树的树木10，机械爪4上的油缸伸缩来控制机械爪4张开关闭，并通过机械臂3将树木移动到种植位置上方，并下移使树根插入深坑内，同时使被种植树木保持站立状态，机械爪4不松开，扶住树干10使其不会倒下；然后填土并压实，最后机械爪21松开，使树木自己保持直立，从而完成树木的种植。
在工作人员运用本发明进行修剪工作时，工作者需驾驶行走车到需要修剪的树木附近，启动修剪程序，电机21转动，将机械臂3有液压剪刀13的一头转到前方进行工作，机械臂3通过各关节摆动来控制液压剪刀22的位置，通过油缸的伸缩来控制液压剪刀13的开合，从而对树木的枝叶进行修剪。
需要说明的是，本实施例的描述中，术语“前、后”、“左、右”、“上、下”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅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装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种植树、移树机器人，包括行走车(1)，其特征在于：所述行走车(1)上设有挖掘臂(2)和机械臂(3)，所述机械臂(3)的自由端设有机械爪(4)，所述挖掘臂(2)的自由端安装有竖直设置的主油缸(5)，主油缸(5)的伸缩杆上安装有能随伸缩杆上下移动的挖掘装置；所述挖掘装置包括固定架(6)、左铲刀(7)和右铲刀(8)，所述固定架(6)具有后壁(61)、左侧壁(62)、右侧壁(63)、左前侧壁(64)和右前侧壁(65)，所述后壁(61)外表面固定有连接轴(9)，连接轴(9)固定在主油缸(5)的伸缩杆上，所述左前侧壁(64)和右前侧壁(65)左右间隔设置以形成供树干(10)通过的开口，所述左侧壁(62)和右侧壁(63)为自上而下逐渐朝中心方向倾斜的斜面，所述左铲刀(7)贴合左侧壁(62)的内表面设置、并由固定在左侧壁(62)上的左驱动结构驱动而能沿左侧壁(62)方向上下倾斜移动，所述右铲刀(8)贴合右侧壁(63)的内表面设置、并由固定在右侧壁(63)上的右驱动结构驱动而能沿右侧壁(63)方向上下倾斜移动。
2.根据权利要求1所述的植树、移树机器人，其特征在于：所述左铲刀(7)的前后边沿具有向外延伸的左挡边(71)，所述右铲刀(8)的前后边沿具有向外延伸的右挡边(81)，在左铲刀(7)和右铲刀(8)下移至极限位置后，左铲刀(7)和右铲刀(8)的底部、及左挡边(71)和右挡边(81)处于合拢状态，以在左铲刀(7)和右铲刀(8)之间形成锥形的漏斗空间。
3.根据权利要求1所述的植树、移树机器人，其特征在于：所述左驱动结构为两个左油缸(11)，左油缸(11)的缸身固定在所述左侧壁(62)的内表面，左油缸(11)的伸缩杆则连接在左铲刀(7)的背面；所述右驱动结构为两个右油缸(12)，右油缸(12)的缸身固定在所述右侧壁(62)的内表面，右油缸(12)的伸缩杆则连接在右铲刀(8)的背面。
4.根据权利要求3所述的植树、移树机器人，其特征在于：所述左铲刀(7)的背面固定有两个左支架(72)，每个左支架(72)上设有上下间隔设置的左U形连接叉(721)，对应的左油缸(11)的伸缩杆横截面呈矩形，左油缸(11)的伸缩杆伸入左U形连接叉(721)内并与左U形连接叉(721)铰接；所述右铲刀(8)的背面固定有两个右支架(82)，每个右支架(82)上设有上下间隔设置的右U形连接叉(821)，对应的右油缸(12)的伸缩杆横截面呈矩形，右油缸(12)的伸缩杆伸入右U形连接叉(821)内并与右U形连接叉(821)铰接。
5.根据权利要求1所述的植树、移树机器人，其特征在于：所述机械臂(2)的自由端安装有电机(21)，所述机械爪(4)安装在电机的(21)输出轴上，电机(21)的输出轴上还设有液压剪刀(13)，机械爪(4)与液压剪刀(13)背向设置。
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