CN217564399U - 一种智能远程沙漠种植车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能远程沙漠种植车，涉及智能制造技术领域，框架底部安装有两组驱动行走的驱动机构，且驱动机构外安装有履带；载料机构中装载有若干绿植盒，且每3‑10个绿植盒呈纵向排布呈一列，多列绿植盒横向排布组成盒组，载料机构包括装载台和安装于装载台的传送机构、第一丝杆组以及两组夹板，装载台中开有供传送机构安装的预留槽，且第一丝杆组安装于装载台后端，由本装置代替人工种植工作，不耗费人力即可完成种植和灌溉工作，大大节约人工成本，本装置还可进行批量使用，能够加大栽种面积，快速提高植被覆盖度。

Description

一种智能远程沙漠种植车

技术领域

本实用新型涉及智能制造领域，特别涉及一种智能远程沙漠种植车。

背景技术

荒漠化是全球性的环境问题，我国西北地区荒漠化的发展，已经给广大荒漠化地区的生态环境、资源、社会经济发展与人民群众的生产生活造成了严重的危害与威胁，甚至危及到周边居民的生存，因此，加强对荒漠化的防治对我国促进生态平衡、经济发展有着十分重要的作用。

沙漠光热资源丰富，可以充分利用沙漠资源发展沙漠种植。沙漠种植能够防风固沙，保持水土，改善土壤结构，增强地力，提高植被覆盖度，改善生态环境，沙漠种植经济林和经济作物，将生态效益与经济效益相结合，促进生态平衡、经济发展。

而现阶段往往由人工承担沙漠种植工作，使用劳作工具铁锹和铁铲进行挖掘，将树苗放入坑内后再覆土，最后将土压实、浇水，挖坑、覆土、压土的过程耗时费力，加上沙漠环境恶劣，种树人需随身携带劳作工具与浇灌用水，加大负重，给沙漠种植工作带来了极大的不便性。

有鉴于此，本申请人研究开发了一款可代替人工种植的智能远程沙漠种植车，本申请不耗费人力即可完成种植和灌溉工作，大大节约人工成本，批量使用时能够大幅提升现阶段沙漠的种植效率目的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能远程沙漠种植车，以解决上述技术问题。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能远程沙漠种植车，包括：框架、载料机构、栽种部件和电控系统；

所述框架底部安装有两组驱动行走的驱动机构，且驱动机构外安装有履带；

通过此设计，履带可在颠簸地势上行走；

所述载料机构中装载有若干绿植盒，且每3-10个绿植盒呈纵向排布呈一列，多列绿植盒横向排布组成盒组，所述载料机构包括装载台和安装于装载台的传送机构、第一丝杆组以及两组夹板，装载台中开有供传送机构安装的预留槽，且第一丝杆组安装于装载台后端，夹板之间呈对称安装于第一丝杆组的传动端，通过夹板夹持盒组横向移动，且通过传送机构传送绿植盒纵向移动；

该设计可有序输送绿植；

所述框架中部且位于载料机构下方安装有第二丝杆组，且栽种部件安装于第二丝杆组的传动端，所述栽种部件包括放苗机构和钻土机构，放苗机构包括导向机构、插接于导向机构底部的压土机构和安装于导向机构侧壁的两组第三丝杆组，且第三丝杆组的传动端与压土机构连接，所述压土机构通过第三丝杆组的传动而上下移动，导向机构与压土机构内部开有供绿植盒通过的通道；

该设计可将绿植栽种于种植坑中；

所述电控系统包括PLC控制模块、摄像头、照明灯、通讯模块和定位模块，PLC控制模块输出端与摄像头、照明灯、通讯模块和定位模块电连接，且通过定位模块与摄像头相配合进行路径规划，通讯模块与用户手机或计算机进行信号连接建立通讯；

该设计可实现智能远程效果。

进一步的优选方案：所述驱动机构中均设置有电动机a，两组所述电动机a之间通过差速运行带动框架整体的转向行走。

进一步的优选方案：所述传送机构由电动机b、皮带、辊轴、传送带和支撑轴组成，电动机b安装于框架下方，辊轴与支撑轴并列安装于预留槽中，所述皮带安装于电动机b转轴和辊轴之间，电动机b转轴通过皮带传动辊轴，传送带安装于辊轴与支撑轴之间，辊轴、传送带与支撑轴之间传动连接，且传送带与绿植盒宽度相等；

该设计，传送带可平稳传输绿植盒；

更进一步的：所述装载台前端对应预留槽的位置安装有导向件，导向件末端对应于导向机构的通道开口，导向件内部开有L形导向槽用于引导绿植盒平移，绿植盒通过传送带的传送移动至导向件中并进入通道内。

进一步的优选方案：所述压土机构底部呈环状，且通道出口贯通于压土机构底部，所述压土机构通过第三丝杆组传动而垂直移动；

更进一步的：所述框架内部安装有机箱和水箱，压土机构内部呈中空状，且压土机构底部开有若干释水孔，所述水箱内部安装有水泵，且水泵出口端连接有可伸缩的螺纹管，所述螺纹管末端与压土机构连接；

压土机构在进行压土工作时，通过释水孔可释放灌溉用水，实现同步灌溉的效果；

进一步的优选方案：所述导向机构前端安装有液压泵，且液压泵底部安装有传动轴，所述钻土机构外固定有与传动轴连接的安装架，安装架随传动轴伸缩而垂直移动，所述钻土机构位于导向机构正前方；

该设计，通过钻土机构对种植地进行钻洞。

进一步的优选方案：所述框架前端安装有多组蓄电池，且框架后端安装有太阳能板和光电器件，所述太阳能板输出端与光电器件输入端电连接，且光电器件输出端与蓄电池输入端电连接；

该设计，沙漠环境中的光照度充足，通过太阳能板可起到备电的效果。

进一步的优选方案：所述PLC控制模块和通讯模块均安装于机箱内，且机箱内还安装有存储模块，所述PLC控制模块输出端与驱动机构、第一丝杆组、第二丝杆组、第三丝杆组、传送机构、钻土机构和液压泵电连接，且PLC控制模块输入端与存储模块输出端电连接；

该设计，通过PLC控制模块操控本装置中的机械设备运行，且通过存储模块记录运行状态以及数据。

本实用新型的有益效果：

1.由钻土机构在地面钻出种植坑，绿植盒通过夹板移动至传送机构的传送带上，通过传送带可将一纵列的绿植盒统一向前传输，绿植盒经导向件导向至导向机构的通道开口中，最后从通道的出口落至种植坑中，压土机构下移将种植坑周边的沙石压平，从而将种植坑填平，同时树苗顶部对应到通道，避免树苗顶部较长被压迫，种植坑压平后，树苗完成种植工作；

2.通过水泵抽水传输至螺纹管中，且水流从螺纹管传输至压土机构内，水流从多个释水孔释放至树苗边缘，起到灌溉作用；

3.完成栽种和灌溉工作后，导向机构与压土机构均复位，由本装置代替人工种植工作，不耗费人力即可完成种植和灌溉工作，大大节约人工成本，本装置还可进行批量使用，能够加大栽种面积，快速提高植被覆盖度，防风固沙，大幅提升现阶段沙漠的种植效率；

4.通过蓄电池对本装置中的电子元件及机械设备进行供电，且通过太阳能板采集光能，蓄电池进行主要供能工作，太阳能为备用能源使用，提高蓄电池的续航能力，保障设备的正常运行；

5.本装置中的种植路径规划轨迹采用阵列方式，能够将树苗整齐排列，且工作效率更高；

6.本领域技术人员可通过对PLC控制模块的编译来进行调整机械设备所运行的距离、时间和角度等数据参数，从而匹配栽种不同尺寸和数量的绿植、树苗，本领域技术人员还可通过制作不同长度的铝合金架，或是在铝合金架上不同的位置打出螺孔，来调整框架和装载台的尺寸，以便匹配栽种不同尺寸和数量的绿植、树苗；

7.PLC控制模块可通过通讯模块将存储模块和摄像头中的参数和图像信息发送到用户，用户可实时查看获取栽种情况，并通过照明灯起到补光效果，以便摄像头在环境昏暗的情况下进行拍摄工作。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构组装图；

图2为本实用新型的整体结构爆炸图；

图3为本实用新型的框架、驱动机构与装载台结构安装图；

图4为本实用新型的装载台结构示意图；

图5为本实用新型的框架结构示意图；

图6为本实用新型的传送机构结构示意图；

图7为本实用新型图6中的A处局部放大结构示意图；

图8为本实用新型的绿植盒结构示意图；

图9为本实用新型的导向机构与安装架结构安装示意图；

图10为本实用新型的导向机构与安装架结构拆分示意图；

图11为本实用新型的导向机构与安装架结构安装示意图；

图12为本实用新型压土机构的底面示意图；

图13为本实用新型电路模块示意图；

图14为本实用新型整体结构工作示意图。

图中：框架（1）、驱动机构（2）、履带（201）、装载台（3）、传送机构（4）、第一丝杆组（5）、夹板（501）、导向件（6）、绿植盒（7）、第二丝杆组（8）、导向机构（9）、第三丝杆组（901）、液压泵（902）、压土机构（10）、释水孔（1001）、安装架（11）、钻土机构（1101）、机箱（12）、水箱（13）、蓄电池（14）、照明灯（15）、摄像头（16）、定位模块（17）、太阳能板（18）。

具体实施方式

请参阅图1-图14，一种智能远程沙漠种植车，包括：框架1、载料机构、栽种部件和电控系统；

请参阅图1-图3，所述框架1底部安装有两组驱动行走的驱动机构2，且驱动机构2外安装有履带201，所述驱动机构2中均设置有电动机a，两组所述电动机a之间通过差速运行带动框架1整体的转向行走；

电动机a优选采用普通有刷直流电机，驱动机构2中设有两个行驶轮，电动机a与其中一个行驶轮连接，通过电动机a可传动行驶轮运行，从而驱动履带201在沙地上行走，履带201行走时与沙地的接触面积大，故能够保持本装置整体移动的稳定，并且履带201可适应一些颠簸的路段，不易翻倒，尤其适用于沙地环境。

请参阅图1-图8，树苗传输步骤：

所述载料机构中装载有若干绿植盒7，且每3-10个绿植盒7呈纵向排布呈一列，多列绿植盒7横向排布组成盒组；

通过绿植盒7承载种植的树苗，且绿植盒7外壁开有若干个小孔，利于后期水分的渗透，绿植盒7置于载料机构时应当纵横有序排布组成盒组（如图8所示），便于后期有序传输绿植盒7；

进一步的，所述载料机构包括装载台3和安装于装载台3的传送机构4、第一丝杆组5以及两组夹板501，装载台3中开有供传送机构4安装的预留槽（如图5所示），且第一丝杆组5安装于装载台3后端，夹板501之间呈对称安装于第一丝杆组5的传动端，通过夹板501夹持盒组横向移动，且通过传送机构4传送绿植盒7纵向移动；

通过预留槽将装载台3内的空间分为左右两个区域，且初始状态下夹板501位于左边或右边区域中，放置盒组时，应当将盒组置于与夹板501所对应的区域中，然后调整两组夹板501分别夹持于盒组左右两侧，在传输树苗时，第一丝杆组5带动夹板501向传送机构4移动，例如初始状态下夹板501位于装载台3中右侧的区域，那么第一丝杆组5会带动夹板501向左侧移动，同时盒组右移，最左侧纵列的绿植盒7则移动至传送机构4上；

传送机构4工作步骤：所述传送机构4由电动机b、皮带、辊轴、传送带和支撑轴组成，电动机b安装于框架1下方，辊轴与支撑轴并列安装于预留槽中，所述皮带安装于电动机b转轴和辊轴之间，电动机b转轴通过皮带传动辊轴，传送带安装于辊轴与支撑轴之间，辊轴、传送带与支撑轴之间传动连接，且传送带与绿植盒7宽度相等；

绿植盒7通过夹板501移动至传送机构4的传送带上，传送带与绿植盒7宽度相等，恰好可承托一纵列绿植盒7，通过电动机b的转轴带动皮带旋转，皮带可传动辊轴，而辊轴传动传送带运行，通过支撑轴在传送带的另一端支撑传送带，辊轴外壁设有压花（如图7所示），辊轴与传送带相接触时可增加两者之间的摩擦力，通过传送带可将一纵列的绿植盒7统一向前传输。

请参阅图1-图4和图8-图12，树苗栽种步骤：

所述框架1中部且位于载料机构下方安装有第二丝杆组8，且栽种部件安装于第二丝杆组8的传动端，所述栽种部件包括放苗机构和钻土机构1101；所述导向机构9前端安装有液压泵902，且液压泵902底部安装有传动轴，所述钻土机构1101外固定有与传动轴连接的安装架11，安装架11随传动轴伸缩而垂直移动，所述钻土机构1101位于导向机构9正前方；钻土机构1101由马达、旋转轴和钻头组成，马达安装于安装架11上方，旋转轴传动连接于马达下方且贯穿过安装架11，钻头安装于旋转轴外；

树苗在栽种之前，先由钻土机构1101在地面钻出种植坑，由液压泵902的传动轴带动安装架11下降，使钻土机构1101整体下降，同时马达运行，钻头旋转钻入地中打出种植坑，钻坑完毕后由液压泵902带动传动轴复位，且安装架11上移，马达暂停运行。

进一步的，放苗机构包括导向机构9、插接于导向机构9底部的压土机构10和安装于导向机构9侧壁的两组第三丝杆组901，且第三丝杆组901的传动端与压土机构10连接，所述压土机构10通过第三丝杆组901的传动而上下移动，导向机构9与压土机构10内部开有供绿植盒7通过的通道，所述装载台3前端对应预留槽的位置安装有导向件6，导向件6末端对应于导向机构9的通道开口，导向件6内部开有L形导向槽用于引导绿植盒7平移，绿植盒7通过传送带的传送移动至导向件6中并进入通道内；

所述压土机构10底部呈环状，且通道出口贯通于压土机构10底部，所述压土机构10通过第三丝杆组901传动而垂直移动；

钻土机构1101钻出种植坑后，由驱动机构2带动本装置整体往前移动，使导向机构9对应于种植坑，通道的出口与种植坑相对应；

通过传送带将绿植盒7传送至导向件6处，两组导向件6的L形导向槽组成凹形将绿植盒7承托，绿植盒7经导向件6导向至导向机构9的通道开口中，同时由第二丝杆组8带动导向机构9下移，导向机构9与压土机构10靠近种植坑，绿植盒7会依次通过导向机构9和压土机构10的通道，最后从通道的出口落至种植坑中，接着由第三丝杆组901带动压土机构10垂直下移，压土机构10外径大于种植坑外径，底部呈环状的压土机构10下移时恰好对应到种植坑外缘，可将种植坑周边的沙石压平，从而将种植坑填平，同时树苗顶部对应到通道，避免树苗顶部较长被压迫，种植坑压平后，树苗完成种植工作；

再进一步的，所述框架1内部安装有机箱12和水箱13，压土机构10内部呈中空状，且压土机构10底部开有若干释水孔1001（如图12所示），所述水箱13内部安装有水泵，且水泵出口端连接有可伸缩的螺纹管，所述螺纹管末端与压土机构10连接，螺纹管能够配合压土机构10的移动而伸缩，避免压土机构10移动时将螺纹管拉断；

通过水泵抽水传输至螺纹管中，且水流从螺纹管传输至压土机构10内，水流从多个释水孔1001释放至树苗边缘，起到灌溉作用；

完成栽种和灌溉工作后，由第二丝杆组8带动导向机构9上移，同时由第三丝杆组901带动压土机构10上移，导向机构9与压土机构10均复位，完成树苗的自动种植工作，不耗费人力即可完成种植和灌溉工作，大大节约人工成本，本装置还可进行批量使用，能够加大栽种面积，快速提高植被覆盖度，防风固沙，由本装置代替人工种植工作，大幅提升现阶段沙漠的种植效率。

请参阅图1-图3和图13，电控运行工作：

所述框架1前端安装有多组蓄电池14，且框架1后端安装有太阳能板18和光电器件，所述太阳能板18输出端与光电器件输入端电连接，且光电器件输出端与蓄电池14输入端电连接；

通过蓄电池14对本装置中的电子元件及机械设备进行供电，且通过太阳能板18采集光能，沙漠环境中的光照度充足，光线直射太阳能板18，由光电器件将光能转换为电能，转换的电能传输至蓄电池14中，蓄电池14进行主要供能工作，太阳能为备用能源使用，提高蓄电池14的续航能力，保障设备的正常运行；

请参阅图1-图14，所述电控系统包括PLC控制模块、摄像头16、照明灯15、通讯模块和定位模块17，PLC控制模块输出端与摄像头16、照明灯15、通讯模块和定位模块17电连接，且通过定位模块17与摄像头16相配合进行路径规划，通讯模块与用户手机或计算机进行信号连接建立通讯；

所述PLC控制模块和通讯模块均安装于机箱12内，且机箱12内还安装有存储模块，所述PLC控制模块输出端与驱动机构2、第一丝杆组5、第二丝杆组8、第三丝杆组901、传送机构4、钻土机构1101和液压泵902电连接，且PLC控制模块输入端与存储模块输出端电连接；

PLC控制模块为编译单片机，本装置在使用时，首先通过通讯模块与用户手机或计算机进行信号连接建立通讯，且由定位模块17准确定位本装置所处位置，识别例如经纬度等信息，存储模块中存储有路径规划轨迹信息，本装置中的种植路径规划轨迹采用阵列方式（如图14所示），例如种植区域为100平米，每个树苗之间种植间隔为1米，那么通过PLC控制模块将该区域划分为100个种植点，由存储模块存储每个种植点的位置，进行种植工作时，PLC控制模块控制驱动机构2移动，由定位模块17实时获取本装置所处位置，与存储模块中所存储的种植点进行对比，并通过摄像头16拍摄本装置所处位置，精确种植位置，首先从第1行第1列开始种植，之后依次至第1行第2列、第1行第3列、第1行第4列.......进行种植工作，以此类推，有序种植，第1行中所有列种植完毕后，驱动机构2带动本装置移动至第2行第1列，按照上述方式继续进行种植，能够将树苗整齐排列，且工作效率更高；

通过PLC控制模块控制驱动机构2、第一丝杆组5、第二丝杆组8、第三丝杆组901、传送机构4、钻土机构1101和液压泵902运行，且两组电动机a的参数转向由PLC控制模块控制，使本装置移动和旋转，通过PLC控制模块控制第一丝杆组5、第二丝杆组8、第三丝杆组901传动端所移动的距离，从而调节夹板501、导向机构9和压土机构10的移动，且PLC控制模块通过第一丝杆组5操控夹板501每移动一次的距离与绿植盒7的宽度相等，使每一纵列绿植盒7被有序移动至传送带上；

PLC控制模块通过电动机b的转轴操控传送带每传输一次就停顿5-20秒，且传送带每次传输的距离与绿植盒7的长度相等，使绿植盒7之间被依次传输；

PLC控制模块通过控制液压泵902带动传动轴伸缩的长度来控制钻土机构1101每次下移钻入土中的深度；

本领域技术人员可通过对PLC控制模块的编译来进行调整以上机械设备所运行的距离、时间和角度等数据参数，从而匹配栽种不同尺寸和数量的绿植、树苗，能够实现上述工作流程即可。

PLC控制模块可通过通讯模块将存储模块和摄像头16中的参数和图像信息发送到用户，用户可实时查看获取栽种情况，并通过照明灯15起到补光效果，以便摄像头16在环境昏暗的情况下进行拍摄工作；

框架1与装载台3均由若干根铝合金架相互搭接组成，且铝合金架之间通过螺栓可拆卸安装，本领域技术人员可通过制作不同长度的铝合金架，或是在铝合金架上不同的位置打出螺孔，来调整框架1和装载台3的尺寸，以便匹配栽种不同尺寸和数量的绿植、树苗。

Claims (9)

1.一种智能远程沙漠种植车，其特征在于，包括：框架（1）、载料机构、栽种部件和电控系统；

所述框架（1）底部安装有两组驱动行走的驱动机构（2），且驱动机构（2）外安装有履带（201）；

所述载料机构中装载有若干绿植盒（7），且每3-10个绿植盒（7）呈纵向排布呈一列，多列绿植盒（7）横向排布组成盒组，所述载料机构包括装载台（3）和安装于装载台（3）的传送机构（4）、第一丝杆组（5）以及两组夹板（501），装载台（3）中开有供传送机构（4）安装的预留槽，且第一丝杆组（5）安装于装载台（3）后端，夹板（501）之间呈对称安装于第一丝杆组（5）的传动端，通过夹板（501）夹持盒组横向移动，且通过传送机构（4）传送绿植盒（7）纵向移动；

所述框架（1）中部且位于载料机构下方安装有第二丝杆组（8），且栽种部件安装于第二丝杆组（8）的传动端，所述栽种部件包括放苗机构和钻土机构（1101），放苗机构包括导向机构（9）、插接于导向机构（9）底部的压土机构（10）和安装于导向机构（9）侧壁的两组第三丝杆组（901），且第三丝杆组（901）的传动端与压土机构（10）连接，所述压土机构（10）通过第三丝杆组（901）的传动而上下移动，导向机构（9）与压土机构（10）内部开有供绿植盒（7）通过的通道；

所述电控系统包括PLC控制模块、摄像头（16）、照明灯（15）、通讯模块和定位模块（17），PLC控制模块输出端与摄像头（16）、照明灯（15）、通讯模块和定位模块（17）电连接，且通过定位模块（17）与摄像头（16）相配合进行路径规划，通讯模块与用户手机或计算机进行信号连接建立通讯。

2.根据权利要求1所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述驱动机构（2）中均设置有电动机a，两组所述电动机a之间通过差速运行带动框架（1）整体的转向行走。

3.根据权利要求1所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述传送机构（4）由电动机b、皮带、辊轴、传送带和支撑轴组成，电动机b安装于框架（1）下方，辊轴与支撑轴并列安装于预留槽中，所述皮带安装于电动机b转轴和辊轴之间，电动机b转轴通过皮带传动辊轴，传送带安装于辊轴与支撑轴之间，辊轴、传送带与支撑轴之间传动连接，且传送带与绿植盒（7）宽度相等。

4.根据权利要求3所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述装载台（3）前端对应预留槽的位置安装有导向件（6），导向件（6）末端对应于导向机构（9）的通道开口，导向件（6）内部开有L形导向槽用于引导绿植盒（7）平移，绿植盒（7）通过传送带的传送移动至导向件（6）中并进入通道内。

5.根据权利要求1所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述压土机构（10）底部呈环状，且通道出口贯通于压土机构（10）底部，所述压土机构（10）通过第三丝杆组（901）传动而垂直移动。

6.根据权利要求5所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述框架（1）内部安装有机箱（12）和水箱（13），压土机构（10）内部呈中空状，且压土机构（10）底部开有若干释水孔（1001），所述水箱（13）内部安装有水泵，且水泵出口端连接有可伸缩的螺纹管，所述螺纹管末端与压土机构（10）连接。

7.根据权利要求1所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述导向机构（9）前端安装有液压泵（902），且液压泵（902）底部安装有传动轴，所述钻土机构（1101）外固定有与传动轴连接的安装架（11），安装架（11）随传动轴伸缩而垂直移动，所述钻土机构（1101）位于导向机构（9）正前方。

8.根据权利要求1所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述框架（1）前端安装有多组蓄电池（14），且框架（1）后端安装有太阳能板（18）和光电器件，所述太阳能板（18）输出端与光电器件输入端电连接，且光电器件输出端与蓄电池（14）输入端电连接。

9.根据权利要求5所述的一种智能远程沙漠种植车，其特征在于：所述PLC控制模块和通讯模块均安装于机箱（12）内，且机箱（12）内还安装有存储模块，所述PLC控制模块输出端与驱动机构（2）、第一丝杆组（5）、第二丝杆组（8）、第三丝杆组（901）、传送机构（4）、钻土机构（1101）和液压泵（902）电连接，且PLC控制模块输入端与存储模块输出端电连接。

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