多树苗自动化种植机器人

技术特征：
1.一种多树苗自动化种植机器人，其特征在于：包括履带移动车架、储存运输平台、松土种植部、土壤夯实单元；所述履带移动车架用于带动整个自动化种植机器人行走，以及支撑整个自动化种植机器人；所述储存运输平台置于履带移动车架顶部，用于多个树苗同时进行存储、运输；所述松土种植部有多个，置于履带移动车架上，用于对多个种植点的土壤进行松土，以及对松土后的土壤同时进行多个树苗的种植；所述土壤夯实单元设置在履带移动车架底部一侧，用于同时对多个种植后的种植点土壤进行夯实。2.根据权利要求1所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述履带移动车架包括车架支撑、连接结构、履带组、履带移动控制单元；所述车架支撑包括4根车架立柱；所述连接结构包括两根履带横向连接杆、履带组连接杆，所述履带横向连接杆平行设置，且与履带组连接杆连接；所述履带组有两个，分别位于履带横向连接杆的两端，其包括履带、支撑侧板、履带驱动轮、承重轮；所述支撑侧板有两个，分别位于履带两侧，且两个支撑侧板通过铜柱连接；每个履带组有2根履带组连接杆，履带组连接杆分别与两侧的支撑侧板连接；四根车架立柱平行设置，分别与履带组连接杆、履带横向连接杆连接；所述履带驱动轮包括履带移动3d打印件和环设在履带移动3d打印件上的环氧树脂环，该履带驱动轮在控制单元的履带移动步进电机作用下驱动履带运动；所述承重轮安设在一个支撑侧板上；所述履带移动控制单元包括履带移动步进电机和履带移动控制器，所述履带移动控制器控制履带移动步进电机工作，从而带动履带运动。3.根据权利要求2所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述履带移动3d打印件包括驱动轮本体和位于驱动轮本体上的齿，该齿与履带上的齿相适配；所述履带内侧设有放置承重轮，并对承重轮起到限位的沟槽。履带移动控制器通过安设在支撑侧板上的电子罗盘和红外编码盘传来的数据控制履带移动步进电机工作，进而控制履带运行的速度和方向。4.根据权利要求1所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述储存运输平台包括支撑底板、存储结构、2个用于减少存储结构运动阻力的减阻结构、2个限制存储结构位移轨迹的限位结构、滑移结构、拨动结构、储存运输控制模块；所述支撑底板固定在履带移动车架的车架支撑上，且其上设有至少4个输出口；所述存储结构有两个，对称设置，置于支撑底板上，其包括环形设置的至少20个转筒单元；所述转筒单元包括塑料管、第一轴承，所述第一轴承套在塑料管上与塑料管过盈配合；一个存储结构对应一个减阻结构，所述减阻结构固定在支撑底板上；一个存储结构对应一个限位结构，所述限位结构固定在支撑底板上；所述滑移结构置于支撑底板上；所述拨动结构置于滑移结构上；控制模块控制拨动结构在滑移结构上滑动；所述拨动结构在储存运输控制模块的作用下，对2个存储结构的转筒单元同时进行拨动，使转筒单元沿着限位结构的限制轨迹进行运动。
5.根据权利要求4所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述储存运输控制模块包括储存运输电机、舵机、储存运输控制器；所述储存运输电机、舵机与储存运输控制器电连接；所述储存运输电机通过第一连杆与拨动结构连接，储存运输电机工作带动拨动结构沿滑移结构上滑动；所述舵机控制拨动结构的主动拨杆工作；所述拨动结构包括支撑板、主动拨杆、从动拨杆；所述支撑板通过连杆与控制模块的电机连接，电机带动支撑板沿滑移结构滑动；主动拨杆套在光轴上，光轴的一端与控制模块的舵机连接，光轴的另一端与轴承座连接，轴承座与支撑板连接；舵机工作，带动主动拨杆运动，使主动拨杆呈水平设置或竖直设置；所述从动拨杆套在光轴上，光轴的两端分别与轴承座连接，轴承座与支撑板连接；从动拨杆上的齿与主动拨杆上的齿相适配；主动拨杆运动带动从动拨杆运动，使从动拨杆的状态与主动拨杆的状态相同，从而同时拨动2个存储结构的转筒单元；所述减阻结构包括置于支撑底板上的内圈减阻机构和外圈减阻机构，内圈减阻机构置于外圈减阻机构内，且内圈减阻机构和外圈减阻机构之间为存储结构的转筒单元的运动轨迹；所述内圈减阻机构和外圈减阻机构均包括由牛眼轮和转动轴承形成的环形减阻，环形减阻由2个直边和两个弧形边组成，牛眼轮置于弧形边上，转动轴承置于直边上；所述牛眼轮置于支撑底板上；转动轴承固定到轴承固定板上，轴承固定板固定到支撑底板上；所述限位结构包括内圈限位板、外圈限位板和转筒挡板；所述外圈限位板呈环形，固定在支撑底板上，且位于外圈减阻机构上；所述内圈限位板呈环形，置于外圈限位板内，固定在减阻结构的轴承固定板上，且位于内圈减阻机构上；内圈限位板、外圈限位板之间为存储结构的转筒单元的运动轨迹；所述转筒挡板与内圈限位板连接。6.根据权利要求1所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述土壤夯实单元包括至少两组压土轮组和一根土壤夯实连接杆；所述土壤夯实连接杆通过第二连杆固定在履带移动车架的履带横向连接杆上；所述压土轮组包括两组对称设置的夯土轮、固定机构、拉簧机构；每个夯土轮分别通过固定机构与土壤夯实连接杆连接，使每个夯土轮与对称轴呈一定夹角；每个夯土轮对应一个拉簧机构，且拉簧机构的一端与固定机构连接，另一端与土壤夯实连接杆连接，拉簧机构使夯土轮紧贴土壤实现土壤夯实。7.根据权利要求6所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述夯土轮与对称轴的夹角为25-35
°
；所述固定机构包括对称设置的2个固定单元和与固定单元连接的轮子光轴；所述固定单元包括从外到内依次连接的固定侧板、支撑打印件、支撑光轴座；所述固定侧板与连接杆连接；所述支撑打印件的竖截面为直角梯形，直角梯形的直腰与固定侧板连接，直角梯形的斜腰与支撑光轴座连接；在直角梯形的斜腰上，靠近下底边处被切去一角，形成一个竖直边。8.根据权利要求1所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述松土植树部有4个，通过安装平台与履带移动车架的4根车架立柱上的松土种植固定板连接，松土种植固定板能沿车架立柱滑动；同一侧的松土种植固定板通过固定板连杆连接，所述固定板连杆上设有同步带安装板；升降同步带固定在同步带安装板，松土植树升降电机通过升降同步带带动固定板连杆上下移动，进而带动松土植树部上下移动；
所述松土植树部包括松土单元、种树单元、松土植树控制模块；所述松土单元用于对土壤进行松土，其包括翻转机构、钻头机构、电磁铁机构，所述翻转机构的上端与种树单元连接，所述钻头机构与翻转机构的下端连接，所述电磁体机构在通电情况下，使翻转机构和种树单元进行固定，在断电情况下，翻转机构能实现翻转；所述种树单元用于输送种植植物，其包括顶部平台和种树管道，种树管道的进口与储存运输平台的支撑底板上的输出口相适配；种树管道穿过安装平台、顶部平台后伸入翻转机构中，当翻转机构翻转后，种树单元才能实现种树；所述松土植树控制模块控制翻转机构、钻头机构、电磁铁机构工作；当松土植树控制模块使电磁铁机构通电时，翻转机构和种树单元进行固定，钻头机构进行松土作业；当松土植树控制模块使电磁铁机构断电时，松土植树控制模块控制翻转机构进行翻转，松土植树控制模块控制种树单元进行种树作业。9.根据权利要求8所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述松土植树控制模块包括翻转控制模块，所述翻转控制模块包括翻转控制平台、翻转控制电机、第一翻转光轴、翻转齿轮组、第二翻转光轴、翻转同步轮、第一翻转同步带、第二翻转同步带、第一翻转传动轴、第二翻转传动轴；所述翻转控制平台通过翻转铜柱与安装平台连接，所述翻转控制电机置于翻转控制平台上，翻转控制电机通过第一翻转光轴与翻转齿轮组的第一翻转齿轮连接，第二翻转光轴与翻转齿轮组的第二翻转齿轮连接，第二翻转齿轮、第一翻转齿轮相啮合；第一翻转同步带套在第一翻转光轴上的翻转同步轮和第一翻转传动轴上的翻转同步轮上；第二翻转同步带套在第二翻转光轴上的翻转同步轮和第二翻转传动轴上的翻转同步轮上；第一翻转传动轴、第二翻转传动轴的两端分别与同侧的两个翻转机构的翻转轴承座、侧板连接；翻转控制电机工作，带动第一翻转光轴转动，第一翻转光轴带动第一翻转齿轮转动，第一翻转齿轮带动第二翻转齿轮，第二翻转齿轮带动第二翻转光轴转动，第一翻转光轴、第二翻转光轴分别带动第一翻转同步带、第二翻转同步带运动，第一翻转同步带、第二翻转同步带分别带动第一翻转传动轴、第二翻转传动轴转动，第一翻转传动轴带动同侧的两个翻转机构翻转，第二翻转传动轴带动同侧的两个翻转机构翻转；所述翻转机构包括翻转轴承座、侧板和底板；所述翻转轴承座与种树单元固定连接；所述侧板有2个，分别位于种树管道的两侧，且通过强度支撑件连接；所述底板与2个侧板的下端连接；翻转控制电机带动翻转传动轴转动，翻转传动轴带动侧板、底板旋转；所述钻头机构包括第二电机、钻头，所述第二电机安设在翻转机构的底板上；钻头的中心线与种树管道的中心线在同一条直线上；松土植树控制模块控制第二电机工作，第二电机带动钻头进行松土作业；所述电磁铁机构包括电磁铁、铁片；所述电磁铁安设在种树单元的连接过渡件上，所述铁片安设在翻转机构的侧板上，当需要松土单元进行松土工作时，电磁铁通电,紧吸铁片；当需要种树单元工作时，电磁铁断电，松土单元被驱动翻转。10.根据权利要求8所述的多树苗自动化种植机器人，其特征在于：所述种树管道的下端设有阀门，所述阀门通过管夹固定在种树管道上；当种树单元工作时，植物输送至种树管道后，植物在重力的作用下，将阀门推开，种植在被钻头机构翻松
过的土壤里；所述阀门包括2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体、弹力带；2个阀门侧板分别位于阀门顶板的两侧，2个阀门侧板、阀门顶板、阀门本体通过六面螺母进行固定；阀门本体置于种树管道的斜管口处，且该阀门本体与种树管道的斜管口相适配；每个阀门侧板的中部设有安装孔，尾部设有弹性带连接孔；管夹上的圆柱穿过安装孔后由螺母固定，阀门侧板能绕圆柱转动；弹力带的一端固定在一侧阀门侧板上的弹性带连接孔上，弹力带的另一端穿过管夹上的孔后，与另一侧的阀门侧板上的弹性带连接孔固定连接。

技术总结
本发明公开了一种多树苗自动化种植机器人，其包括履带移动车架、储存运输平台、松土种植部、土壤夯实单元；所述履带移动车架用于带动整个自动化种植机器人行走，以及支撑整个自动化种植机器人；所述储存运输平台置于履带移动车架顶部，用于多个树苗同时进行存储、运输；所述松土种植部有多个，置于履带移动车架上，用于对多个种植点的土壤进行松土，以及对松土后的土壤同时进行多个树苗的种植；所述土壤夯实单元有2个，分别设置在履带移动车架底部一侧，用于同时对多个种植后的种植点土壤进行夯实。本发明自动化程度高，从而使人力成本低；结构简单，操作方便；一次能种植多棵树苗，种植效率高。率高。率高。


技术研发人员：张皓然 周耀胜 陈绪兵 杨森 曾博乐
受保护的技术使用者：武汉工程大学
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/11/11