CN111406599B - 一种山地植树机器人 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种山地植树机器人，属于机器人领域。其包括机器人本体；两组驱动机构，分别安装在机器人本体的前后两端上；每组驱动机构均包括两个驱动器和两个三角形履带，两个驱动器的一端分别安装在机器人本体一端的左右两侧上，另一端分别传动连接于三角形履带，用于驱动三角形履带行走；每个三角形履带的外侧连接有辅助轮；挖坑机构，挖坑机构连接于机器人本体，且处于两组驱动机构之间，用于挖坑；植树机构，植树机构安装在机器人本体上，且靠近挖坑机构，用于将树苗植入树坑中。该装置使用便捷，种植精度高，且工作效率高。

Description

一种山地植树机器人

技术领域

本申请涉及机器人领域，尤其涉及一种山地植树机器人。

背景技术

机器人是自动执行工作的机器装置。它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动。它的任务是协助或取代人类工作的工作，例如生产业、建筑业，或是危险的工作。植树机器人用于进行植树工作，可大大提高植树效率。

但现有的植树机器人，在山地工作时，机器人的稳定性不佳，容易发生偏移，植树成活率不高。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种山地植树机器人，旨在改善现有的植树机器人的稳定性较低的问题。

本申请的技术方案是：

一种山地植树机器人，包括：

机器人本体；

两组驱动机构，分别安装在所述机器人本体的前后两端上；每组所述驱动机构均包括两个驱动器和两个三角形履带，两个所述驱动器的一端分别安装在所述机器人本体一端的左右两侧上，另一端分别传动连接于所述三角形履带，用于驱动所述三角形履带行走；每个所述三角形履带相对机器人本体的外侧连接有辅助轮；

挖坑机构，所述挖坑机构连接于所述机器人本体，且处于两组所述驱动机构之间，用于挖坑；

植树机构，所述植树机构安装在所述机器人本体上，且靠近所述挖坑机构，用于将树苗植入树坑中。

作为本申请的一种技术方案，所述挖坑机构包括升降驱动结构、推板、连接杆、第一电机以及钻头，所述升降驱动结构安装在所述机器人本体上，所述推板安装在所述升降驱动结构顶部的驱动轴上，所述升降驱动结构用于驱动所述推板升降；所述连接杆的一端连接于所述推板，另一端连接于所述第一电机；所述钻头安装在所述第一电机底部的驱动轴上，所述第一电机间隔地设置在所述机器人本体的一侧外，且用于驱动所述钻头挖坑。

作为本申请的一种技术方案，所述钻头上设置有连续状的弧形凸齿。

作为本申请的一种技术方案，所述植树机构包括第二电机、树苗输送盘、多个支撑杆、环形放置槽、圆形限位框、输料套筒以及多个支撑条；所述第二电机固定安装在所述机器人本体上，且处于所述挖坑机构与所述驱动机构之间；多个所述支撑杆间隔固定地安装在所述机器人本体上，且围设在所述第二电机的周围；所述树苗输送盘固定安装在多个所述支撑杆上；所述环形放置槽可转动地安装在所述树苗输送盘的中部，所述圆形限位框可转动地设置在所述树苗输送盘的周侧上，且处于所述环形放置槽的外周侧外；多个所述支撑条的一端连接于所述圆形限位框的内壁，另一端连接于所述环形放置槽的外壁；所述第二电机的驱动端穿过所述树苗输送盘，并与所述环形放置槽的底部传动连接，用于驱动所述环形放置槽转动；所述树苗输送盘上开设有树苗进料口，所述树苗进料口处于相邻的两个所述支撑条之间；所述输料套筒间隔地设置在所述机器人本体的一侧外，且顶部与所述树苗进料口相连通。

作为本申请的一种技术方案，所述输料套筒与所述钻头的连线与所述机器人本体的长度方向平行。

作为本申请的一种技术方案，所述圆形限位框与所述环形放置槽同心设置。

作为本申请的一种技术方案，所述圆形限位框与所述环形放置槽之间构成第一空腔，多个所述支撑条将所述第一空腔分隔成多个树苗放置腔，所述树苗放置腔与所述输料套筒相连通。

作为本申请的一种技术方案，所述环形放置槽内部为第二空腔，且所述环形放置槽的侧壁上开设有连通槽，所述连通槽将所述树苗放置腔与所述第二空腔连通。

作为本申请的一种技术方案，所述树苗输送盘上开设有环形定位槽，所述环形放置槽的底部安装有多个与所述环形定位槽相配合的弧形滑块，所述弧形滑块可滑动地卡接在所述环形定位槽中。

作为本申请的一种技术方案，所述三角形履带的表面上设有多个防滑块。

本申请的有益效果：

本申请的山地植树机器人中，将树苗放置在树苗放置腔中，启动差速电机，其带动三角形履带进行运转，通过履带式行进方式能够有效地增强整个装置的稳定性，并且该结构完全适用于山地植树作业，不会在山地植树作业过程中发生偏移，且三角形结构可进一步加强履带式行进的稳定性，使得其种植精度高，树苗成活率高；通过调节升降驱动结构进行伸缩操作，可带动第一电机和钻头进行升降运动，第一电机带动钻头转动，可实现挖坑操作；挖坑操作结束后，驱动机器人本体向前运动，当输料套筒运动到挖好的树坑上方时，开启第二电机，第二电机带动圆形限位框和环形放置槽在树苗输送盘上进行转动，树苗随着圆形限位框、环形放置槽运动，当树苗放置腔中的树苗运动到输料套筒的正上方时，树苗通过树苗进料口进入输料套筒中，并向下落，树苗直接落到挖好的树坑中；支撑条可将第一空腔分隔成多个的不同放置区间，便于对树苗进行分别放置，避免树苗在工作过程中发生倾倒等意外，保证树苗在工作过程中正常沿着输料套筒向下落，保证机器人本体的正常工作；该结构使得整个装置的操作方便快捷，工作效率高。此外，第二空腔内用于放置闲置的树苗，连通槽可方便将第二空腔内的树苗转移到树苗放置腔中，操作便捷。同时，辅助轮可对三角形履带进行辅助支撑，可进一步加强机器人本体的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的山地植树机器人结构示意图；

图2为本申请实施例提供的驱动机构结构示意图；

图3为本申请实施例提供的挖坑机构结构示意图；

图4为本申请实施例提供的植树机构结构示意图；

图5为本申请实施例提供的植树机构侧视图；

图6为本申请实施例提供的植树机构剖视图；

图7为本申请实施例提供的植树机构俯视图；

图8为本申请实施例提供的环形放置槽与圆形限位框连接结构示意图。

图标：1-山地植树机器人；2-机器人本体；3-驱动机构；4-驱动器；5-三角形履带；6-挖坑机构；7-植树机构；8-升降驱动结构；9-推板；10-连接杆；11-固定环；12-第一电机；13-钻头；14-第二电机；15-树苗输送盘；16-支撑杆；17-环形放置槽；18-圆形限位框；19-输料套筒；20-支撑条；21-树苗进料口；22-第一空腔；23-树苗放置腔；24-第二空腔；25-连通槽；26-环形定位槽；27-弧形滑块；28-防滑块；29-辅助轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

此外，在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例：

请参照图1，配合参照图2至图8，本申请提供一种山地植树机器人1，包括机器人本体2、两组驱动机构3、挖坑机构6以及植树机构7；其中，两组驱动机构3分别安装在机器人本体2的前后两端上，用于驱动机器人本体2进行前进或者后退；挖坑机构6连接于机器人本体2，其处于两组驱动机构3之间，用于挖坑；植树机构7安装在机器人本体2上，其靠近挖坑机构6，其处于挖坑机构6和在机器人本体2后端的驱动机构3之间，主要用于将树苗植入树坑中。

请参照图1，配合参照图2，每组驱动机构3均包括两个驱动器4和两个三角形履带5；两个驱动器4分别处于机器人本体2的端部的相对两侧处，且每一个驱动器4的一端固定安装在机器人本体2一端的侧壁，另一端则传动连接于三角形履带5的中部，用于驱动三角形履带5前进或者后退；同时，在每个三角形履带5的外侧均通过连接轴连接有辅助轮29，辅助轮29底部与三角形履带5的底部平齐，从而能够保证辅助轮29在三角形履带5的运转时进行辅助行走支撑，进而能够有效地加强机器人本体2的稳定性。

需要说明的是，在本实施例中，驱动器4可以采用差速电机。

请参照图1，配合参照图3，挖坑机构6主要包括升降驱动结构8、推板9、连接杆10、第一电机12以及钻头13；其中，升降驱动结构8固定安装在机器人本体2的上表面上，其驱动轴竖直朝上设置；推板9则固定安装在升降驱动结构8顶部的驱动轴上，具有伸缩功能的升降驱动结构8用于驱动推板9升降；同时，连接杆10处于机器人本体2的上方，且与机器人本体2的上表面平行间隔设置，其一端连接于推板9，另一端连接于固定套接在第一电机12外周侧的固定环11上；此外，第一电机12与机器人本体2的侧壁间距一段距离，且处于机器人本体2的上方；第一电机12的驱动轴朝下设置，钻头13固定安装在第一电机12底部的驱动轴上；第一电机12间隔地设置在机器人本体2的一侧外，且用于驱动钻头13挖坑。通过调节升降驱动结构8进行伸缩操作，可带动第一电机12和钻头13进行升降运动，第一电机12带动钻头13转动，可实现挖坑操作。

需要说明的是，在本实施例中，钻头13上设置有连续状的弧形凸齿，该弧形凸齿沿着钻头13的长度方向由上至下延伸。

需要说明的是，在本实施例中，升降驱动结构8可以采用直线伺服电机等。

进一步地，请参照图1，配合参照图4至图8，植树机构7包括第二电机14、树苗输送盘15、多个支撑杆16、环形放置槽17、圆形限位框18、输料套筒19以及多个支撑条20；其中，第二电机14固定安装在机器人本体2上，且处于第一电机12与机器人本体2后端处的驱动机构3之间；多个支撑杆16间隔固定地安装在机器人本体2上，且围设在第二电机14的周围，其主要用于对树苗输送盘15进行支撑；树苗输送盘15固定安装在多个支撑杆16上，支撑杆16对树苗输送盘15进行支撑，为第二电机14提供安装空间，同时能够有效地避免树苗输送盘15影响三角形履带5的正常运转。环形放置槽17的开口朝上，底部封闭，其可转动地安装在树苗输送盘15的上表面的中部位置上；圆形限位框18为上下开口的环状结构，其处于树苗输送盘15的上表面的上方，二者之间没有接触关系，但其靠近树苗输送盘15的上表面的正上方，二者之间的间距较小，其可以相对于树苗输送盘15进行转动，且处于环形放置槽17的外周侧外，其直径大于环形放置槽17的直径；此外，多个支撑条20的一端均分别间隔地连接于圆形限位框18的内壁，另一端分别间隔地连接于环形放置槽17的外壁，其用于将圆形限位框18与环形放置槽17连接起来。同时，第二电机14的驱动端穿过树苗输送盘15，并与环形放置槽17的底部传动连接，用于驱动环形放置槽17转动，从而环形放置槽17能够带动与之连接的圆形限位槽在树苗输送盘15的上方进行转动；与此同时，在树苗输送盘15上开设有树苗进料口21，树苗进料口21处于支撑条20的下方，且树苗进料口21在横向方向上处于相邻的两个支撑条20之间；输料套筒19与机器人本体2的一侧间隔一定的距离，且其顶部与树苗进料口21相连通。

需要说明的是，在本实施例中，输料套筒19和钻头13位于机器人本体2外部的同一侧，输料套筒19与钻头13的连线与机器人本体2的长度方向平行，从而能够保证从输料套筒19落下的树苗可直接落到钻头13挖好的树坑位置中，从而提高植树的准确率和工作效率。

需要说明的是，在本实施例中，输料套筒19的内径与环形放置槽17的厚度相等，在环形放置槽17内侧的树苗可通过输料套筒19向下落。

需要说明的是，在本实施例中，支撑条20呈环形排布于环形放置槽17内侧，能够保证树苗在环形放置槽17内侧进行分隔放置，避免树苗倾倒，避免多个树苗同时进入一个树坑之中。

需要说明的是，在本实施例中，圆形限位框18与环形放置槽17同心设置。

需要说明的是，在本实施例中，圆形限位框18与环形放置槽17之间构成第一空腔22，多个支撑条20将第一空腔22分隔成多个树苗放置腔23，树苗放置腔23与输料套筒19相连通。

需要说明的是，在本实施例中，环形放置槽17内部为第二空腔24，且环形放置槽17的侧壁上开设有连通槽25，连通槽25将树苗放置腔23与第二空腔24连通。

进一步地，在本实施例中，树苗输送盘15上开设有环形定位槽26，环形放置槽17的底部安装有多个与环形定位槽26相配合的弧形滑块27，弧形滑块27可滑动地卡接在环形定位槽26中，弧形滑块27在环形定位槽26内滑动，可加强圆形限位框18的稳定性。

进一步地，在本实施例中，三角形履带5的表面上设有多个防滑块28，该结构可有效加强三角形履带5表面的防滑程度，增加机器人本体2的稳定性。

由此可知，本申请的山地植树机器人1中，将树苗放置在树苗放置腔23中，启动差速电机，其带动三角形履带5进行运转，通过履带式行进方式能够有效地增强整个装置的稳定性，并且该结构完全适用于山地植树作业，不会在山地植树作业过程中发生偏移，且三角形结构可进一步加强履带式行进的稳定性，使得其种植精度高，树苗成活率高；通过调节升降驱动结构8进行伸缩操作，可带动第一电机12和钻头13进行升降运动，第一电机12带动钻头13转动，可实现挖坑操作；挖坑操作结束后，驱动机器人本体2向前运动，当输料套筒19运动到挖好的树坑上方时，开启第二电机14，第二电机14带动圆形限位框18和环形放置槽17在树苗输送盘15上进行转动，树苗随着圆形限位框18、环形放置槽17运动，当树苗放置腔23中的树苗运动到输料套筒19的正上方时，树苗通过树苗进料口21进入输料套筒19中，并向下落，树苗直接落到挖好的树坑中；支撑条20可将第一空腔22分隔成多个的不同放置区间，便于对树苗进行分别放置，避免树苗在工作过程中发生倾倒等意外，保证树苗在工作过程中正常沿着输料套筒19向下落，保证机器人本体2的正常工作；该结构使得整个装置的操作方便快捷，工作效率高。此外，第二空腔24内用于放置闲置的树苗，连通槽25可方便将第二空腔24内的树苗转移到树苗放置腔23中，操作便捷。同时，辅助轮29可对三角形履带5进行辅助支撑，可进一步加强机器人本体2的稳定性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种山地植树机器人，其特征在于，包括：

机器人本体；

两组驱动机构，分别安装在所述机器人本体的前后两端上；每组所述驱动机构均包括两个驱动器和两个三角形履带，两个所述驱动器的一端分别安装在所述机器人本体一端的左右两侧上，另一端分别传动连接于所述三角形履带，用于驱动所述三角形履带行走；每个所述三角形履带相对机器人本体的外侧连接有辅助轮；

三角形履带的驱动器为差速电机；

挖坑机构，所述挖坑机构连接于所述机器人本体，且处于两组所述驱动机构之间，用于挖坑；

植树机构，所述植树机构安装在所述机器人本体上，且靠近所述挖坑机构，用于将树苗植入树坑中，

所述挖坑机构包括升降驱动结构、推板、连接杆、第一电机以及钻头，所述升降驱动结构安装在所述机器人本体上，所述推板安装在所述升降驱动结构顶部的驱动轴上，所述升降驱动结构用于驱动所述推板升降；所述连接杆的一端连接于所述推板，另一端连接于所述第一电机；所述钻头安装在所述第一电机底部的驱动轴上，所述第一电机间隔地设置在所述机器人本体的一侧外，且用于驱动所述钻头挖坑，

所述植树机构包括第二电机、树苗输送盘、多个支撑杆、环形放置槽、圆形限位框、输料套筒以及多个支撑条；所述第二电机固定安装在所述机器人本体上，且处于所述挖坑机构与所述驱动机构之间；多个所述支撑杆间隔固定地安装在所述机器人本体上，且围设在所述第二电机的周围；所述树苗输送盘固定安装在多个所述支撑杆上；所述环形放置槽可转动地安装在所述树苗输送盘的中部，所述圆形限位框可转动地设置在所述树苗输送盘的周侧上，且处于所述环形放置槽的外周侧外；多个所述支撑条的一端连接于所述圆形限位框的内壁，另一端连接于所述环形放置槽的外壁；所述第二电机的驱动端穿过所述树苗输送盘，并与所述环形放置槽的底部传动连接，用于驱动所述环形放置槽转动；所述树苗输送盘上开设有树苗进料口，所述树苗进料口处于相邻的两个所述支撑条之间；所述输料套筒间隔地设置在所述机器人本体的一侧外，且顶部与所述树苗进料口相连通。

2.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述钻头上设置有连续状的弧形凸齿。

3.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述输料套筒与所述钻头的连线与所述机器人本体的长度方向平行。

4.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述圆形限位框与所述环形放置槽同心设置。

5.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述圆形限位框与所述环形放置槽之间构成第一空腔，多个所述支撑条将所述第一空腔分隔成多个树苗放置腔，所述树苗放置腔与所述输料套筒相连通。

6.根据权利要求5所述的山地植树机器人，其特征在于，所述环形放置槽内部为第二空腔，且所述环形放置槽的侧壁上开设有连通槽，所述连通槽将所述树苗放置腔与所述第二空腔连通。

7.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述树苗输送盘上开设有环形定位槽，所述环形放置槽的底部安装有多个与所述环形定位槽相配合的弧形滑块，所述弧形滑块可滑动地卡接在所述环形定位槽中。

8.根据权利要求1所述的山地植树机器人，其特征在于，所述三角形履带的表面上设有多个防滑块。

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