CN112154743A - 一种机器人的自动栽植树苗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种机器人的自动栽植树苗装置，包括箱体，所述箱体下端面上前后对称、左右对称且固定设有四个车轮，所述箱体内设有开口向右的挖土腔，本发明利用挖土装置对土地地面挖坑并将土壤暂时存放起来，利用转移装置实现了多棵树苗的栽植，提高了树苗栽植的效率，本装置在树苗栽植后对树根位置进行自动填土，进一步减小了工作人员的劳动量，并且，本装置采用弹簧抵触夹持的方式也最大限度的减小了对树苗本身的损害，同时采用联动转动定位的方式，实现栽植位置与挖坑位置的一致性，提高栽植的质量。

Description

一种机器人的自动栽植树苗装置

技术领域

本发明涉及机器人领域，具体为一种机器人的自动栽植树苗装置。

背景技术

机器人是一种能够半自主或全自主工作的智能机器，可以辅助甚至替代人类完成危险、繁重、复杂的工作，提高工作效率与质量，服务人类生活，扩大或延伸人的活动及能力范围。

树苗栽植是园林绿化中常见的一种技术，现有技术手段主要还是依赖人工挖坑、栽植、填土，费事费力，而且工作人员长时间劳作在不断弯腰走动的过程中，对身体也有一定程度的劳损。本发明阐述的，能够解决上述问题。

发明内容

技术问题：

树苗栽植的现有技术手段主要还是依赖人工挖坑、栽植、填土，费事费力，工作人员长时间劳作对身体有一定程度的劳损。

为解决上述问题，本例设计了一种机器人的自动栽植树苗装置，本例的一种机器人的自动栽植树苗装置，包括箱体，所述箱体下端面上前后对称、左右对称且固定设有四个车轮，所述箱体内设有开口向右的挖土腔，所述挖土腔内设有挖土装置，所述挖土装置包括嵌入所述挖土腔左侧内壁内的液压缸，所述液压缸右端动力连接设有液压杆，所述液压杆右端面上固定设有第一固定块，所述第一固定块内上下滑动设有第一滑杆，所述第一滑杆下端面上固定设有固定盘，所述固定盘下端面上固定设有第一弹簧，所述第一弹簧下端固定设有从动盘，所述固定盘上绕所述第一滑杆环形阵列且铰接设有三个第一连接杆，所述第一连接杆另一端铰接设有挖爪，所述从动盘上绕所述第一滑杆环形阵列且铰接设有三个第二连接杆，所述第二连接杆另一端与对应位置所述挖爪中间位置铰接，所述箱体内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体右端面贯通的安置腔，所述安置腔内设有转移装置，所述转移装置包括固定设置在所述安置腔左侧内壁上的固定板，所述固定板内设有上下贯通的过渡腔，所述过渡腔内左右滑动设有推板，所述推板左端面与所述过渡腔左侧内壁之间固定设有第二弹簧，所述箱体内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体右端面贯通的传动腔，所述传动腔后侧内壁与所述安置腔前侧内壁贯通，所述传动腔内设有栽植装置，所述栽植装置包括转动设置在所述传动腔下侧内壁上的第一转动轴，所述箱体内设有位于所述传动腔下侧的动力腔，所述第一转动轴下端延伸至所述动力腔内且与所述动力腔下侧内壁转动连接，所述传动腔下侧内壁上设有开口向上的环形槽，所述环形槽内左右对称且滑动设有两个滑块，所述滑块上端面上固定设有衔接杆，所述衔接杆上端延伸至所述传动腔内且上端面上固定设有从动轮，所述从动轮内上下贯通设有限位腔，所述第一转动轴上固定设有位于所述限位腔内的弧形块。

其中，所述挖土装置还包括固定设置在所述固定盘下端面与所述从动盘上端面对应位置且能够吸合的两个电磁铁，所述第一滑杆左端面上固定设有第一固定杆，所述第一固定杆下端面与所述第一固定块上端面之间固定设有第三弹簧，所述第一固定块上端面上固定设有能够与所述第一固定杆下端面抵触的第一触发开关，所述第一固定杆上端面上固定设有第二固定杆，所述第二固定杆上端面上固定设有第二固定块，所述第二固定块内设有开口向上且左右侧内壁贯通的滚动腔，所述滚动腔前后侧内壁之间转动设有转动销，所述转动销上固定设有与所述挖土腔上侧内壁抵触的滚动轮，当所述液压杆向右伸出时，所述滚动轮与所述挖土腔上侧内壁抵触且随着所述挖土腔上侧内壁的角度带动所述挖爪在右移过程中同时下移，当所述第一固定杆下端面与所述第一触发开关抵触时，两个所述电磁铁吸合带动三个所述挖爪下端向环形阵列中心侧转动，从而实现挖土动作。

其中，所述转移装置还包括固定设置在所述安置腔下侧内壁上的伺服电机，所述伺服电机上端动力连接设有第一动力轴，所述固定板内设有开口向右且上下贯通的转移腔，所述转移腔左侧内壁与所述过渡腔右侧内壁贯通，所述第一动力轴上固定设有位于所述转移腔内的转移盘，所述转移盘上左右对称设有两个上下贯通的半圆孔，所述转移盘与所述推板之间摆放设有五棵树苗，所述挖土腔左侧内壁上固定设有能够与所述第一固定杆左端面抵触的第二触发开关，当所述第一固定杆抵触所述第二触发开关时，触发所述伺服电机工作并带动所述第一动力轴、所述转移盘转动半周，每次转动时左侧所述半圆孔内的所述树苗转动至右侧。

其中，所述栽植装置还包括固定设置在所述动力腔下侧内壁上的栽植电机，所述栽植电机上端动力连接设有与所述动力腔上侧内壁转动连接的第二动力轴，所述第二动力轴上固定设有第一带轮，所述第一转动轴上固定设有第二带轮，所述第二带轮与所述第一带轮之间缠绕设有皮带，所述限位腔右侧内壁上固定设有能够与所述弧形块抵触的限位块，所述限位腔后侧内壁与所述从动轮后端面之间前后滑动设有从动杆，所述从动杆后端面上固定设有夹持块，所述夹持块后端面与所述从动轮后端面之间固定设有第四弹簧，所述夹持块内设有开口向后且上下侧内壁贯通的夹持腔，所述夹持块内左右对称设有两个滑腔，所述滑腔内左右滑动设有滑板，所述滑板远离对称中心侧端面与所述滑腔远离对称中心侧内壁之间固定设有第五弹簧，所述滑板靠近对称中心侧端面上固定设有第二滑杆，所述第二滑杆靠近对称中心侧端延伸至所述夹持腔内且靠近对称中心侧端面上固定设有夹持板，所述从动轮前端面上固定设有抵触杆，所述传动腔下侧内壁上固定设有第一限位板，所述第一限位板前端面上固定设有能够与所述抵触杆抵触的第三触发开关，所述传动腔下侧内壁上固定设有第二限位板，所述第二限位板左端面上固定设有能够与所述抵触杆抵触的第四触发开关，当所述弧形块顺时针转动时将带动所述从动杆向后滑动，从而所述夹持块向后移动，右侧所述半圆孔内的所述树苗抵触两个所述夹持板向远离对称中心侧移动，同时在所述第五弹簧的弹力作用下两个所述夹持板对所述树苗进行固定夹持。

本发明的有益效果是：本发明利用挖土装置对土地地面挖坑并将土壤暂时存放起来，利用转移装置实现了多棵树苗的栽植，提高了树苗栽植的效率，本装置在树苗栽植后对树根位置进行自动填土，进一步减小了工作人员的劳动量，并且，本装置采用弹簧抵触夹持的方式也最大限度的减小了对树苗本身的损害，同时采用联动转动定位的方式，实现栽植位置与挖坑位置的一致性，提高栽植的质量。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中“A-A”方向的结构示意图；

图3是图2中“B-B”方向的结构示意图；

图4是图1中“C”部分的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-4对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

本发明涉及一种机器人的自动栽植树苗装置，主要应用于机器人的自动栽植树苗的过程中，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明：

本发明所述的一种机器人的自动栽植树苗装置，包括箱体11，所述箱体11下端面上前后对称、左右对称且固定设有四个车轮41，所述箱体11内设有开口向右的挖土腔12，所述挖土腔12内设有挖土装置901，所述挖土装置901包括嵌入所述挖土腔12左侧内壁内的液压缸14，所述液压缸14右端动力连接设有液压杆13，所述液压杆13右端面上固定设有第一固定块40，所述第一固定块40内上下滑动设有第一滑杆37，所述第一滑杆37下端面上固定设有固定盘69，所述固定盘69下端面上固定设有第一弹簧70，所述第一弹簧70下端固定设有从动盘42，所述固定盘69上绕所述第一滑杆37环形阵列且铰接设有三个第一连接杆68，所述第一连接杆68另一端铰接设有挖爪44，所述从动盘42上绕所述第一滑杆37环形阵列且铰接设有三个第二连接杆43，所述第二连接杆43另一端与对应位置所述挖爪44中间位置铰接，所述箱体11内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体11右端面贯通的安置腔56，所述安置腔56内设有转移装置902，所述转移装置902包括固定设置在所述安置腔56左侧内壁上的固定板50，所述固定板50内设有上下贯通的过渡腔52，所述过渡腔52内左右滑动设有推板49，所述推板49左端面与所述过渡腔52左侧内壁之间固定设有第二弹簧48，所述箱体11内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体11右端面贯通的传动腔22，所述传动腔22后侧内壁与所述安置腔56前侧内壁贯通，所述传动腔22内设有栽植装置903，所述栽植装置903包括转动设置在所述传动腔22下侧内壁上的第一转动轴23，所述箱体11内设有位于所述传动腔22下侧的动力腔35，所述第一转动轴23下端延伸至所述动力腔35内且与所述动力腔35下侧内壁转动连接，所述传动腔22下侧内壁上设有开口向上的环形槽24，所述环形槽24内左右对称且滑动设有两个滑块25，所述滑块25上端面上固定设有衔接杆26，所述衔接杆26上端延伸至所述传动腔22内且上端面上固定设有从动轮30，所述从动轮30内上下贯通设有限位腔27，所述第一转动轴23上固定设有位于所述限位腔27内的弧形块28。

根据实施例，以下对挖土装置901进行详细说明，所述挖土装置901还包括固定设置在所述固定盘69下端面与所述从动盘42上端面对应位置且能够吸合的两个电磁铁71，所述第一滑杆37左端面上固定设有第一固定杆15，所述第一固定杆15下端面与所述第一固定块40上端面之间固定设有第三弹簧38，所述第一固定块40上端面上固定设有能够与所述第一固定杆15下端面抵触的第一触发开关39，所述第一固定杆15上端面上固定设有第二固定杆17，所述第二固定杆17上端面上固定设有第二固定块18，所述第二固定块18内设有开口向上且左右侧内壁贯通的滚动腔19，所述滚动腔19前后侧内壁之间转动设有转动销20，所述转动销20上固定设有与所述挖土腔12上侧内壁抵触的滚动轮21，当所述液压杆13向右伸出时，所述滚动轮21与所述挖土腔12上侧内壁抵触且随着所述挖土腔12上侧内壁的角度带动所述挖爪44在右移过程中同时下移，当所述第一固定杆15下端面与所述第一触发开关39抵触时，两个所述电磁铁71吸合带动三个所述挖爪44下端向环形阵列中心侧转动，从而实现挖土动作。

根据实施例，以下对转移装置902进行详细说明，所述转移装置902还包括固定设置在所述安置腔56下侧内壁上的伺服电机72，所述伺服电机72上端动力连接设有第一动力轴54，所述固定板50内设有开口向右且上下贯通的转移腔73，所述转移腔73左侧内壁与所述过渡腔52右侧内壁贯通，所述第一动力轴54上固定设有位于所述转移腔73内的转移盘53，所述转移盘53上左右对称设有两个上下贯通的半圆孔55，所述转移盘53与所述推板49之间摆放设有五棵树苗51，所述挖土腔12左侧内壁上固定设有能够与所述第一固定杆15左端面抵触的第二触发开关16，当所述第一固定杆15抵触所述第二触发开关16时，触发所述伺服电机72工作并带动所述第一动力轴54、所述转移盘53转动半周，每次转动时左侧所述半圆孔55内的所述树苗51转动至右侧。

根据实施例，以下对栽植装置903进行详细说明，所述栽植装置903还包括固定设置在所述动力腔35下侧内壁上的栽植电机36，所述栽植电机36上端动力连接设有与所述动力腔35上侧内壁转动连接的第二动力轴34，所述第二动力轴34上固定设有第一带轮33，所述第一转动轴23上固定设有第二带轮31，所述第二带轮31与所述第一带轮33之间缠绕设有皮带32，所述限位腔27右侧内壁上固定设有能够与所述弧形块28抵触的限位块29，所述限位腔27后侧内壁与所述从动轮30后端面之间前后滑动设有从动杆64，所述从动杆64后端面上固定设有夹持块62，所述夹持块62后端面与所述从动轮30后端面之间固定设有第四弹簧63，所述夹持块62内设有开口向后且上下侧内壁贯通的夹持腔47，所述夹持块62内左右对称设有两个滑腔59，所述滑腔59内左右滑动设有滑板60，所述滑板60远离对称中心侧端面与所述滑腔59远离对称中心侧内壁之间固定设有第五弹簧61，所述滑板60靠近对称中心侧端面上固定设有第二滑杆58，所述第二滑杆58靠近对称中心侧端延伸至所述夹持腔47内且靠近对称中心侧端面上固定设有夹持板57，所述从动轮30前端面上固定设有抵触杆67，所述传动腔22下侧内壁上固定设有第一限位板46，所述第一限位板46前端面上固定设有能够与所述抵触杆67抵触的第三触发开关45，所述传动腔22下侧内壁上固定设有第二限位板65，所述第二限位板65左端面上固定设有能够与所述抵触杆67抵触的第四触发开关66，当所述弧形块28顺时针转动时将带动所述从动杆64向后滑动，从而所述夹持块62向后移动，右侧所述半圆孔55内的所述树苗51抵触两个所述夹持板57向远离对称中心侧移动，同时在所述第五弹簧61的弹力作用下两个所述夹持板57对所述树苗51进行固定夹持。

下结合图1至图4对本文中的一种机器人的自动栽植树苗装置的使用步骤进行详细说明：

初始时，液压杆13未伸出，第一固定杆15左端面与第二触发开关16刚好抵触，滚动轮21与挖土腔12上侧内壁最高处抵触，第三弹簧38未压缩，第一固定杆15未与第一触发开关39抵触，两个电磁铁71未吸合，第一弹簧70未压缩，三个挖爪44处于张开状态，推板49右端面与转移盘53抵触，第二弹簧48未压缩，左侧半圆孔55正对过渡腔52右侧内壁，右侧半圆孔55位与夹持块62后侧，弧形块28逆时针侧端面与限位块29抵触，从动杆64前端抵触弧形块28最低位置，抵触杆67与第四触发开关66刚好抵触，从动杆64伸出限位腔27较短距离，第四弹簧63未拉伸，第五弹簧61未压缩，滑板60靠近对称中心侧端面与滑腔59靠近对称中心侧内壁抵触；

预备时，将树苗51放置在过渡腔52内，推板49左移，第二弹簧48压缩；

栽植时，启动液压缸14，液压杆13向右伸出，液压杆13右移带动第一固定块40、第一滑杆37、第一固定杆15、第二固定杆17、滚动轮21右移，随着第一固定块40的右移滚动轮21与挖土腔12上侧内壁抵触并随着挖土腔12上侧内壁的角度滚动下移，第三弹簧38压缩，第一滑杆37在右移的同时下移，当第一滑杆37下移带动挖爪44下移到一定距离时，第一固定杆15下端面与第一触发开关39抵触，触发两个电磁铁71吸合、液压缸14反转、伺服电机72工作，两个电磁铁71吸合带动从动盘42上移，第一弹簧70压缩，从动盘42上移带动三个挖爪44下端向靠近环形阵列中心侧转动，从而对土地进行挖土工作，其挖出的土暂时存放在三个挖爪44之间，液压缸14反转带动第一固定块40沿相同传动路线回复原位，当第一固定杆15重新抵触第二触发开关16时，液压缸14关闭，栽植电机36开启，伺服电机72工作带动第一动力轴54、转移盘53刚好转动半周，转移盘53转动带动左侧半圆孔55内的树苗51转动至右侧，在推板49的推力作用下，过渡腔52内最右侧的树苗51进入半圆孔55内，栽植电机36工作带动第二动力轴34、第一带轮33顺时针转动，第一带轮33顺时针转动带动第一转动轴23、第二带轮31顺时针转动，第一转动轴23顺时针转动带动弧形块28顺时针转动，弧形块28顺时针转动并抵触从动杆64向后移动，第四弹簧63拉伸，两个夹持板57后移受半圆孔55内树苗51抵触向远离对称中心侧移动，第五弹簧61压缩，半圆孔55内树苗51受第五弹簧61弹力作用下被固定夹持在两个夹持板57之间，当弧形块28顺时针转动与限位块29抵触时，弧形块28顺时针转动带动从动轮30、抵触杆67、夹持块62、衔接杆26、滑块25顺时针转动，滑块25在环形槽24内滑动，夹持块62顺时针转动带动两个夹持板57夹持的树苗51转动到挖爪44挖土过后的土地上侧，此时抵触杆67顺时针转动一定角度抵触第三触发开关45，触发栽植电机36反转，沿相同传动路线弧形块28反转，在第四弹簧63的弹性势能释放作用下夹持块62向靠近限位腔27方向移动，两个夹持板57内夹持的树苗51受箱体11右端面限制移动作用下从两个夹持板57中脱离，第五弹簧61、滑板60、夹持板57回复原位，当弧形块28反转一定角度与限位块29抵触时，弧形块28带动从动轮30、抵触杆67反转，当抵触杆67反转到一定角度与第四触发开关66抵触时，栽植电机36停止工作，两个电磁铁71脱离吸合，在第一弹簧70的弹力作用下从动盘42下移并带动三个挖爪44下端向远离环形中心侧张开，三个挖爪44之间存放的土壤落入到挖土腔12下侧内壁上并随着挖土腔12下侧内壁的角度从挖土腔12右侧内壁流出对落入土坑中的树苗51进行填土，此时，各装置均回复原位，沿相同传动路线能够重复进行上述工作周期。

本发明的有益效果是：本发明利用挖土装置对土地地面挖坑并将土壤暂时存放起来，利用转移装置实现了多棵树苗的栽植，提高了树苗栽植的效率，本装置在树苗栽植后对树根位置进行自动填土，进一步减小了工作人员的劳动量，并且，本装置采用弹簧抵触夹持的方式也最大限度的减小了对树苗本身的损害，同时采用联动转动定位的方式，实现栽植位置与挖坑位置的一致性，提高栽植的质量。

通过以上方式，本领域的技术人员可以在本发明的范围内根据工作模式做出各种改变。

Claims (4)

1.一种机器人的自动栽植树苗装置，包括箱体，所述箱体下端面上前后对称、左右对称且固定设有四个车轮，所述箱体内设有开口向右的挖土腔，其特征在于：所述挖土腔内设有挖土装置；

所述挖土装置包括嵌入所述挖土腔左侧内壁内的液压缸，所述液压缸右端动力连接设有液压杆，所述液压杆右端面上固定设有第一固定块，所述第一固定块内上下滑动设有第一滑杆，所述第一滑杆下端面上固定设有固定盘，所述固定盘下端面上固定设有第一弹簧，所述第一弹簧下端固定设有从动盘，所述固定盘上绕所述第一滑杆环形阵列且铰接设有三个第一连接杆，所述第一连接杆另一端铰接设有挖爪，所述从动盘上绕所述第一滑杆环形阵列且铰接设有三个第二连接杆，所述第二连接杆另一端与对应位置所述挖爪中间位置铰接，所述箱体内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体右端面贯通的安置腔；

所述安置腔内设有转移装置，所述转移装置包括固定设置在所述安置腔左侧内壁上的固定板，所述固定板内设有上下贯通的过渡腔，所述过渡腔内左右滑动设有推板，所述推板左端面与所述过渡腔左侧内壁之间固定设有第二弹簧，所述箱体内设有开口向上且右侧内壁与所述箱体右端面贯通的传动腔，所述传动腔后侧内壁与所述安置腔前侧内壁贯通；

所述传动腔内设有栽植装置，所述栽植装置包括转动设置在所述传动腔下侧内壁上的第一转动轴，所述箱体内设有位于所述传动腔下侧的动力腔，所述第一转动轴下端延伸至所述动力腔内且与所述动力腔下侧内壁转动连接，所述传动腔下侧内壁上设有开口向上的环形槽，所述环形槽内左右对称且滑动设有两个滑块，所述滑块上端面上固定设有衔接杆，所述衔接杆上端延伸至所述传动腔内且上端面上固定设有从动轮，所述从动轮内上下贯通设有限位腔，所述第一转动轴上固定设有位于所述限位腔内的弧形块。

2.如权利要求1所述的一种机器人的自动栽植树苗装置，其特征在于：所述挖土装置还包括固定设置在所述固定盘下端面与所述从动盘上端面对应位置且能够吸合的两个电磁铁，所述第一滑杆左端面上固定设有第一固定杆，所述第一固定杆下端面与所述第一固定块上端面之间固定设有第三弹簧，所述第一固定块上端面上固定设有能够与所述第一固定杆下端面抵触的第一触发开关，所述第一固定杆上端面上固定设有第二固定杆，所述第二固定杆上端面上固定设有第二固定块，所述第二固定块内设有开口向上且左右侧内壁贯通的滚动腔，所述滚动腔前后侧内壁之间转动设有转动销，所述转动销上固定设有与所述挖土腔上侧内壁抵触的滚动轮。

3.如权利要求1所述的一种机器人的自动栽植树苗装置，其特征在于：所述转移装置还包括固定设置在所述安置腔下侧内壁上的伺服电机，所述伺服电机上端动力连接设有第一动力轴，所述固定板内设有开口向右且上下贯通的转移腔，所述转移腔左侧内壁与所述过渡腔右侧内壁贯通，所述第一动力轴上固定设有位于所述转移腔内的转移盘，所述转移盘上左右对称设有两个上下贯通的半圆孔，所述转移盘与所述推板之间摆放设有五棵树苗，所述挖土腔左侧内壁上固定设有能够与所述第一固定杆左端面抵触的第二触发开关。

4.如权利要求1所述的一种机器人的自动栽植树苗装置，其特征在于：所述栽植装置还包括固定设置在所述动力腔下侧内壁上的栽植电机，所述栽植电机上端动力连接设有与所述动力腔上侧内壁转动连接的第二动力轴，所述第二动力轴上固定设有第一带轮，所述第一转动轴上固定设有第二带轮，所述第二带轮与所述第一带轮之间缠绕设有皮带，所述限位腔右侧内壁上固定设有能够与所述弧形块抵触的限位块，所述限位腔后侧内壁与所述从动轮后端面之间前后滑动设有从动杆，所述从动杆后端面上固定设有夹持块，所述夹持块后端面与所述从动轮后端面之间固定设有第四弹簧，所述夹持块内设有开口向后且上下侧内壁贯通的夹持腔，所述夹持块内左右对称设有两个滑腔，所述滑腔内左右滑动设有滑板，所述滑板远离对称中心侧端面与所述滑腔远离对称中心侧内壁之间固定设有第五弹簧，所述滑板靠近对称中心侧端面上固定设有第二滑杆，所述第二滑杆靠近对称中心侧端延伸至所述夹持腔内且靠近对称中心侧端面上固定设有夹持板，所述从动轮前端面上固定设有抵触杆，所述传动腔下侧内壁上固定设有第一限位板，所述第一限位板前端面上固定设有能够与所述抵触杆抵触的第三触发开关，所述传动腔下侧内壁上固定设有第二限位板，所述第二限位板左端面上固定设有能够与所述抵触杆抵触的第四触发开关。

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