一种园林生态修复用智能灌溉机器人的制作方法

1.本发明涉及生态修复技术领域，具体为一种园林生态修复用智能灌溉机器人。


背景技术：

2.生态修复(ecological remediation)是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法，生态修复的顺利施行，需要生态学、物理学、化学、植物学、微生物学、分子生物学、栽培学和环境工程等多学科的参与。对受损生态系统的修复与维护涉及生态稳定性、生态可塑性及稳态转化等多种生态学理论。
3.在生态修复过程中，土壤环境往往呈现弱碱性，因此需要栽种水杉等耐碱性树木，同时在土壤中混合木屑，以改善土壤环境，而在这一过程中，需要为树木提供充足的水分以便于生长，而现有的灌溉机器人只能将水灌溉于地表，无法直接为树木根茎提供水分，致使灌溉量增大，同时无法对土壤环境进行取样检测，致使灌溉效率低下，为此，我们提出一种园林生态修复用智能灌溉机器人。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种对树木根茎位置进行直接灌溉，保证灌溉质量，同时对土壤修复情况进行取样的园林生态修复用智能灌溉机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种园林生态修复用智能灌溉机器人，包括安装架，所述安装架内部设有四个起落伸缩杆，所述起落伸缩杆远端设有灌溉管，所述灌溉管一侧设有进水管，所述进水管一端设有单向阀，所述灌溉管底部设有破土机构，所述灌溉管上端设有工作机构，所述安装架一侧设有驱动机构。
7.优选的，所述破土机构包括灌溉喷头，所述灌溉喷头设于灌溉管底端，所述灌溉喷头上端设有单向节流阀，所述灌溉喷头四侧转动连接有破土板，所述破土板外侧设有开合杆，所述安装架下端开有破土口，所述破土口四侧设有四个开合组件，使用现有的机器人将安装架移动至树木根茎位置的土地表面，利用四个破土板插入土地内部到达根茎位置，并且打开四个破土板，通过挤压将灌溉管内部的水通过灌溉喷头喷入树木根茎位置。
8.优选的，所述开合组件包括开合伸缩杆，所述开合伸缩杆一端转动连接于破土口内侧，且远端转动连接有开合块，所述开合块与开合杆滑动连接，所述开合伸缩杆外侧设有开合弹簧，所述开合弹簧两端分别固定于开合伸缩杆两端，在正常状态时，通过开合伸缩杆和开合弹簧的伸长作用，挤压四个破土板使其处于闭合状态，控制灌溉管下降即可控制四个破土板插入土壤内部，开合块到达开合杆上端时，继续下降灌溉管，即可在开合伸缩杆的牵拉作用下拉动四个破土板打开。
9.优选的，所述工作机构包括起落杆，所述起落杆底端设有滑动连接于灌溉管内部
的灌溉块，所述灌溉管上端设有两个夹紧板，所述起落杆上端设有起落架，所述起落架内部设有控制组件，控制灌溉块在灌溉管内部下压和上升，即可将水挤压通过灌溉喷头喷入土壤内部，以及将水通过进水管抽入灌溉管内部。
10.优选的，所述控制组件包括控制伸缩杆，所述控制伸缩杆一端固定于起落架内部，所述控制伸缩杆远端设有控制块，所述控制伸缩杆外侧设有控制弹簧，所述控制弹簧两端分别与起落架和控制块连接固定，所述控制块两侧转动连接有偏转板，所述偏转板远端转动连接有控制板，所述控制板滑动连接于起落架一端，正常状态时在控制弹簧的伸长作用下将控制块抬升起，进而在偏转板的作用下控制两个控制板打开，即可将起落架固定于夹紧板上端，下压控制块即可在偏转板的作用下将两个控制板拉进起落架内部，进而继续下压完成灌溉。
11.优选的，所述驱动机构包括驱动板和驱动丝杆，所述驱动板开有驱动槽，所述驱动丝杆两端分别转动连接于驱动槽两端，所述驱动板远端安装有驱动电机，所述驱动电机输出端与驱动丝杆一端连接固定，所述驱动槽内部滑动连接有与驱动丝杆螺纹连接的驱动块，所述驱动块外侧设有驱动组件，使用驱动电机控制驱动丝杆进行转动，即可控制驱动块完成起落。
12.优选的，所述驱动组件包括按压块，所述按压块固定于驱动块外侧，所述按压块远端设有按压圆柱，所述按压块下侧设有伸长杆，所述灌溉管一侧设有中空的收纳杆，所述伸长杆滑动连接于收纳杆内部，所述伸长杆远端设有卡接组件，所述灌溉管外侧设有取样组件，通过控制驱动块即可控制按压圆柱进行起降，按压圆柱下降到达控制块并且下压，使得两个控制板合拢对按压圆柱进行固定，即可完成挤压出水灌溉，同时上升时带动起落架上升将水抽入灌溉管内部。
13.优选的，所述卡接组件包括卡接圆柱，所述伸长杆远端开有与卡接圆柱滑动连接的卡接孔，所述卡接圆柱滑动连接于卡接孔内部，所述卡接孔内部设有卡接弹簧，所述卡接弹簧远端与卡接圆柱连接固定，所述收纳杆远端开有与卡接圆柱相贴合的固定孔，所述固定孔内部滑动连接有顶升圆柱，正常状态时卡接弹簧推动卡接圆柱进入固定孔内部将顶升圆柱顶升起，固定伸长杆和收纳杆，在下降时先按压灌溉管将破土板插入土壤内部并且打开，在达到所需位置后顶升圆柱被驱动架按压入固定孔内部将顶升圆柱按压入卡接孔内部，即可继续下压完成灌溉操作。
14.优选的，所述取样组件包括取样杆，所述取样杆固定于灌溉管外侧，所述取样杆开有取样槽，所述取样槽一端转动连接有取样板，所述取样槽远端设有电磁铁，所述收纳杆底端设有测力块，在下压灌溉管完成破土板插入时，通过测力块即可检测出破土板所受摩擦阻力，若摩擦阻力较小则说明木屑已经腐烂完成了酸碱中和，此时即可控制电磁铁打开取样板，进而在抽出破土板时使得土壤进入取样槽内部，完成对土壤的取样。
15.优选的，所述控制块上侧开有与按压圆柱相贴合的按压槽，使得按压圆柱进入按压槽内部，提高按压圆柱和控制块的稳定性。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、在灌溉时完成破土操作，使得灌溉喷头可直接对树木的根茎位置进行灌溉操作，提高灌溉效率，减小灌溉量，同时可在破土过程中通过检测摩擦阻力以监测木屑的腐烂情况，在完全腐烂后完成一次取样进行酸碱检测，以确定中和情况；
18.2、在工作过程中自动进行抽水和灌溉，不需要增加额外装置进行定量灌溉，降低成本；
19.3、本发明中控制块上侧开有与按压圆柱相贴合的按压槽，使得按压圆柱进入按压槽内部，提高按压圆柱和控制块的稳定性。
附图说明
20.图1为本发明整体示意图；
21.图2为本发明背部示意图；
22.图3为本发明打开破土板进行灌溉示意图；
23.图4为本发明卡接组件示意图；
24.图5为图1中a区放大图；
25.图6为图1中b区放大图；
26.图7为图2中c区放大图；
27.图8为图3中d区放大图；
28.图9为图3中e区放大图。
29.图中：1
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安装架；2
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起落伸缩杆；3
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灌溉管；4
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进水管；5
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单向阀；6
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破土机构；7
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工作机构；8
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驱动机构；9
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灌溉喷头；10
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单向节流阀；11
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破土板；12
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开合杆；13
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破土口；14
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开合组件；15
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开合伸缩杆；16
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开合块；17
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开合弹簧；18
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起落杆；19
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灌溉块；20
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夹紧板；21
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起落架；22
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控制组件；23
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控制伸缩杆；24
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控制块；25
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控制弹簧；26
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偏转板；27
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控制板；28
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驱动板；29
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驱动丝杆；30
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驱动槽；31
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驱动电机；32
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驱动块；33
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驱动组件；34
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按压块；35
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按压圆柱；36
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伸长杆；37
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收纳杆；38
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卡接组件；39
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取样组件；40
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卡接圆柱；41
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卡接孔；42
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卡接弹簧；43
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固定孔；44
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顶升圆柱；45
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取样杆；46
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取样槽；47
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取样板；48
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电磁铁；49
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测力块；50
‑
按压槽。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1
32.请参阅图1
‑
图3、图5、图6、图8和图9,本发明提供一种对树木根茎位置进行直接灌溉，保证灌溉质量，同时对土壤修复情况进行取样的园林生态修复用智能灌溉机器人，包括安装架1，安装架1内部设有四个起落伸缩杆2，所述起落伸缩杆2远端设有灌溉管3，所述灌溉管3一侧设有进水管4，所述进水管4一端设有单向阀5，所述灌溉管3底部设有破土机构6，所述灌溉管3上端设有工作机构7，所述安装架1一侧设有驱动机构8。
33.其中，破土机构6包括灌溉喷头9，所述灌溉喷头9设于灌溉管3底端，所述灌溉喷头9上端设有单向节流阀10，所述灌溉喷头9四侧转动连接有破土板11，所述破土板11外侧设有开合杆12，所述安装架1下端开有破土口13，所述破土口13四侧设有四个开合组件14。
34.使用现有的机器人将安装架1移动至树木根茎位置的土地表面，利用四个破土板
11插入土地内部到达根茎位置，并且打开四个破土板11，通过挤压将灌溉管3内部的水通过灌溉喷头9喷入树木根茎位置。
35.开合组件14包括开合伸缩杆15，所述开合伸缩杆15一端转动连接于破土口13内侧，且远端转动连接有开合块16，所述开合块16与开合杆12滑动连接，所述开合伸缩杆15外侧设有开合弹簧17，所述开合弹簧17两端分别固定于开合伸缩杆15两端。
36.在正常状态时，通过开合伸缩杆15和开合弹簧17的伸长作用，挤压四个破土板11使其处于闭合状态，控制灌溉管3下降即可控制四个破土板11插入土壤内部，开合块16到达开合杆12上端时，继续下降灌溉管3，即可在开合伸缩杆15的牵拉作用下拉动四个破土板11打开。
37.实施例2
38.请参阅图1、图2和图7，本实施例对实施例1进一步说明，本发明提供一种对树木根茎位置进行直接灌溉，保证灌溉质量，同时对土壤修复情况进行取样的园林生态修复用智能灌溉机器人，包括安装架1，安装架1内部设有四个起落伸缩杆2，所述起落伸缩杆2远端设有灌溉管3，所述灌溉管3一侧设有进水管4，所述进水管4一端设有单向阀5，所述灌溉管3底部设有破土机构6，所述灌溉管3上端设有工作机构7，所述安装架1一侧设有驱动机构8。
39.其中，工作机构7包括起落杆18，所述起落杆18底端设有滑动连接于灌溉管3内部的灌溉块19，所述灌溉管3上端设有两个夹紧板20，所述起落杆18上端设有起落架21，所述起落架21内部设有控制组件22，控制灌溉块19在灌溉管3内部下压和上升，即可将水挤压通过灌溉喷头9喷入土壤内部，以及将水通过进水管4抽入灌溉管3内部。
40.控制组件22包括控制伸缩杆23，所述控制伸缩杆23一端固定于起落架21内部，所述控制伸缩杆23远端设有控制块24，所述控制伸缩杆23外侧设有控制弹簧25，所述控制弹簧25两端分别与起落架21和控制块24连接固定，所述控制块24两侧转动连接有偏转板26，所述偏转板26远端转动连接有控制板27，所述控制板27滑动连接于起落架21一端，控制块24上侧开有与按压圆柱35相贴合的按压槽50，使得按压圆柱35进入按压槽50内部，提高按压圆柱35和控制块24的稳定性。
41.正常状态时在控制弹簧25的伸长作用下将控制块24抬升起，进而在偏转板26的作用下控制两个控制板27打开，即可将起落架21固定于夹紧板20上端，下压控制块24即可在偏转板26的作用下将两个控制板27拉进起落架21内部，进而继续下压完成灌溉。
42.驱动机构8包括驱动板28和驱动丝杆29，所述驱动板28开有驱动槽30，所述驱动丝杆29两端分别转动连接于驱动槽30两端，所述驱动板28远端安装有驱动电机31，所述驱动电机31输出端与驱动丝杆29一端连接固定，所述驱动槽30内部滑动连接有与驱动丝杆29螺纹连接的驱动块32，所述驱动块32外侧设有驱动组件33，使用驱动电机31控制驱动丝杆29进行转动，即可控制驱动块32完成起落。
43.本方案中，驱动电机31优选y80m1
‑
1型号，电动机的供电接口通过开关连接供电系统，电机运行电路为常规电机正反转控制程序，电路运行为现有常规电路，本方案中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
44.实施例3
45.请参阅图2和图4，本实施例对实施例2进一步说明，本发明提供一种对树木根茎位置进行直接灌溉，保证灌溉质量，同时对土壤修复情况进行取样的园林生态修复用智能灌
溉机器人，包括安装架1，安装架1内部设有四个起落伸缩杆2，所述起落伸缩杆2远端设有灌溉管3，所述灌溉管3一侧设有进水管4，所述进水管4一端设有单向阀5，所述灌溉管3底部设有破土机构6，所述灌溉管3上端设有工作机构7，所述安装架1一侧设有驱动机构8。
46.其中，驱动组件33包括按压块34，所述按压块34固定于驱动块32外侧，所述按压块34远端设有按压圆柱35，所述按压块34下侧设有伸长杆36，所述灌溉管3一侧设有中空的收纳杆37，所述伸长杆36滑动连接于收纳杆37内部，所述伸长杆36远端设有卡接组件38，所述灌溉管3外侧设有取样组件39。
47.通过控制驱动块32即可控制按压圆柱35进行起降，按压圆柱35下降到达控制块24并且下压，使得两个控制板27合拢对按压圆柱35进行固定，即可完成挤压出水灌溉，同时上升时带动起落架21上升将水抽入灌溉管3内部。
48.卡接组件38包括卡接圆柱40，所述伸长杆36远端开有与卡接圆柱40滑动连接的卡接孔41，所述卡接圆柱40滑动连接于卡接孔41内部，所述卡接孔41内部设有卡接弹簧42，所述卡接弹簧42远端与卡接圆柱40连接固定，所述收纳杆37远端开有与卡接圆柱40相贴合的固定孔43，所述固定孔43内部滑动连接有顶升圆柱44。
49.正常状态时卡接弹簧42推动卡接圆柱40进入固定孔43内部将顶升圆柱44顶升起，固定伸长杆36和收纳杆37，在下降时先按压灌溉管3将破土板11插入土壤内部并且打开，在达到所需位置后顶升圆柱44被驱动架按压入固定孔43内部将顶升圆柱44按压入卡接孔41内部，即可继续下压完成灌溉操作。
50.取样组件39包括取样杆45，所述取样杆45固定于灌溉管3外侧，所述取样杆45开有取样槽46，所述取样槽46一端转动连接有取样板47，所述取样槽46远端设有电磁铁48，所述收纳杆37底端设有测力块49。
51.在下压灌溉管3完成破土板11插入时，通过测力块49即可检测出破土板11所受摩擦阻力，若摩擦阻力较小则说明木屑已经腐烂完成了酸碱中和，此时即可控制电磁铁48打开取样板47，进而在抽出破土板11时使得土壤进入取样槽46内部，完成对土壤的取样。
52.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。