一种植树补苗装置

1.本实用新型涉及树苗自动种植技术领域，具体为一种植树补苗装置。


背景技术：

2.改革开放以来，以牺牲环境为代价的经济发展导致现在某些地区的土地荒漠化越来越严重，荒漠造林、改善环境是国家现阶段的主要工作之一，荒漠造林不仅环境恶劣，而且要耗费极大的人力物力；在此背景下就需要一款植树机器人替人劳作，减少人力支出。
3.传统的人工植树费时费力，效率低下，农林种植机械的出现，一定程度上解放了劳力，开沟挖坑器能够实现自动开沟作业，解决了植树最耗时费力的环节，但是现有设备集成度不高、自动化程度较低，多多少少还需要人工参与，整体的植树效率有待提高。因此，设计一种植树补苗装置是很有必要的。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供一种植树补苗装置，适用于不同的复杂地形，并且操作简单，自动化程度较高，可减少人力成本，可节省时间提高造林效率，改善植树造林浪费资源情况，改变当前劳动力短缺情况下的纯劳动力开荒植树的现状。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种植树补苗装置，包括车架，所述车架的底部四个拐角位置处安装有舵机，所述舵机的输出端上固定有麦克纳姆轮，所述车架的顶部安装有主控板，所述主控板上安装有单片机、wifi芯片和锂离子电池，所述车架的前侧通过相机架固定有红外相机，所述车架的中部滑动连接有滑板，所述滑板的两侧固定有齿条，所述齿轮条滑动连接在车架中部两侧的滑槽内部，所述车架的外侧对称安装有电机架，所述电机架的中心处固定有第一电机，所述第一电机的输出端上固定有与齿条啮合连接的齿轮，所述滑板的底部中心处安装有设备架，所述设备架的底部一侧安装有机械臂，所述机械臂的尾端固定有机械抓手，所述车架的底部一侧安装有储苗箱，所述机械臂的一侧安装有覆土机构，所述覆土机构的一侧安装有钻坑机构。
6.优选的，所述覆土机构包括箱体、第二电机、连杆、覆土钩、销轴、转盘和绊轴；
7.所述箱体固定在设备架的底部，所述箱体的内部转动连接有转盘，所述转盘与箱体外侧的第二电机传动连接，所述转盘的顶部一侧通过销轴转动连接有连杆，所述连杆的底端穿过箱体底部的活动槽通过铰链固定有覆土钩，所述转盘的中心处固定有绊轴。
8.优选的，所述活动槽的两端分别固定有限位开关，所述限位开关电性连接第二电机。
9.优选的，所述连杆的底端固定有限位挡板。
10.优选的，所述钻坑机构包括固定在滑板上的定位螺母，所述定位螺母的中心处转动连接有丝杆，所述丝杆的底端固定有钻头，所述丝杆的顶端与第三电机的输出端连接，所述第三电机固定在滑块上，所述滑块滑动连接在滑架上，所述滑架固定在滑板的顶部。
11.优选的，所述舵机采用ds3218mg舵机，所述单片机采用stm32f103单片机，所述wifi芯片采用esp8266wifi芯片。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1、适用于不同的复杂地形，并且操作简单，自动化程度较高，可减少人力成本，可节省时间提高造林效率，改善植树造林浪费资源情况，改变当前劳动力短缺情况下的纯劳动力开荒植树的现状；
14.2、第二电机正转，带动转盘转动，转盘具有曲柄的作用，带动连杆作平面运动，联结在连杆端部的覆土钩接触到地面，开始工作行程，完成覆土功能，然后第二电机反转，通过设置的绊轴顶动连杆执行快速回程，并且通过设置的限位开关，控制机构准确回到起始位置，避免了由于惯性等因素造成机构运动的不稳定；
15.3、由于定位螺母是固定在滑板上的，第三电机工作，驱动丝杆在定位螺母的内部上下运动，实现钻坑与复位。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
17.图1是本实用新型整体三维结构示意图；
18.图2是本实用新型整体正视平面结构示意图；
19.图3是本实用新型整体俯视平面结构示意图；
20.图4为本实用新型钻坑机构平面结构示意图；
21.图5为本实用新型覆土机构正视平面结构示意图；
22.图6为本实用新型箱体内部平面结构示意图；
23.图中标号：1、车架；2、舵机；3、麦克纳姆轮；4、主控板；5、单片机；6、滑槽；7、齿条；8、滑板；9、电机架；10、第一电机；11、齿轮；12、设备架；13、机械臂；14、wifi芯片；15、锂离子电池；16、储苗箱；17、机械抓手；18、相机架；19、红外相机；20、覆土机构；21、钻坑机构；22、滑架；23、滑块；24、第三电机；25、定位螺母；26、丝杆；27、钻头；28、箱体；29、第二电机；30、连杆；31、限位挡板；32、覆土钩；33、销轴；34、转盘；35、绊轴；36、活动槽；37、限位开关。
具体实施方式
24.在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
26.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
27.由图1-6给出，本实用新型提供如下技术方案：一种植树补苗装置，包括车架1，车架1的底部四个拐角位置处安装有舵机2，舵机2的输出端上固定有麦克纳姆轮3，车架1的顶部安装有主控板4，主控板4上安装有单片机5、wifi芯片14和锂离子电池15，车架1的前侧通过相机架18固定有红外相机19，车架1的中部滑动连接有滑板8，滑板8的两侧固定有齿条7，齿轮条7滑动连接在车架1中部两侧的滑槽6内部，车架1的外侧对称安装有电机架9，电机架9的中心处固定有第一电机10，第一电机10的输出端上固定有与齿条7啮合连接的齿轮11，滑板8的底部中心处安装有设备架12，设备架12的底部一侧安装有机械臂13，机械臂13的尾端固定有机械抓手17，车架1的底部一侧安装有储苗箱16，机械臂13的一侧安装有覆土机构20，覆土机构20的一侧安装有钻坑机构21，利用红外相机19自动识别树坑或坏死幼苗，舵机2工作，驱动麦克纳姆轮3转动，将车架1自动移动到指定位置，钻坑机构21开始工作，对地面进行钻坑后复位，接着机械臂13带动机械抓手17运动，在储苗箱16的内部取苗后，并将树苗送到至钻坑位置，放入树坑并抓稳扶直，接着覆土机构20工作，完成覆土动作，最后覆土机构20复位，装置按以上过程循环工作，适用于不同的复杂地形，并且操作简单，自动化程度较高，可减少人力成本，可节省时间提高造林效率，改善植树造林浪费资源情况，改变当前劳动力短缺情况下的纯劳动力开荒植树的现状。
28.优选的，覆土机构20包括箱体28、第二电机29、连杆30、覆土钩32、销轴33、转盘34和绊轴35；
29.箱体28固定在设备架12的底部，箱体28的内部转动连接有转盘34，转盘34与箱体28外侧的第二电机29传动连接，转盘34的顶部一侧通过销轴33转动连接有连杆30，连杆30的底端穿过箱体28底部的活动槽36通过铰链固定有覆土钩32，转盘34的中心处固定有绊轴35，第二电机29正转，带动转盘34转动，转盘34具有曲柄的作用，带动连杆30作平面运动，联结在连杆30端部的覆土钩32接触到地面，开始工作行程，完成覆土功能，然后第二电机29反转，通过设置的绊轴35顶动连杆30执行快速回程，并且通过设置的限位开关37，控制机构准确回到起始位置，避免了由于惯性等因素造成机构运动的不稳定。
30.优选的，活动槽36的两端分别固定有限位开关37，限位开关37电性连接第二电机29。
31.优选的，连杆30的底端固定有限位挡板31，防止覆土后移。
32.优选的，钻坑机构21包括固定在滑板8上的定位螺母25，定位螺母25的中心处转动连接有丝杆26，丝杆26的底端固定有钻头27，丝杆26的顶端与第三电机24的输出端连接，第三电机24固定在滑块23上，滑块23滑动连接在滑架22上，滑架22固定在滑板8的顶部，由于定位螺母25是固定在滑板8上的，第三电机24工作，驱动丝杆26在定位螺母25的内部上下运动，实现钻坑与复位。
33.优选的，舵机2采用ds3218mg舵机，单片机5采用stm32f103单片机，wifi芯片14采用esp8266wifi芯片。
34.工作原理：
35.利用红外相机19自动识别树坑或坏死幼苗，舵机2工作，驱动麦克纳姆轮3转动，将车架1自动移动到指定位置，钻坑机构21开始工作，对地面进行钻坑后复位，接着机械臂13带动机械抓手17运动，在储苗箱16的内部取苗后，并将树苗送到至钻坑位置，放入树坑并抓
稳扶直，接着覆土机构20工作，完成覆土动作，最后覆土机构20复位，装置按以上过程循环工作，适用于不同的复杂地形，并且操作简单，自动化程度较高，可减少人力成本，可节省时间提高造林效率，改善植树造林浪费资源情况，改变当前劳动力短缺情况下的纯劳动力开荒植树的现状。
36.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。