[发明专利]一种种植机器人及其使用方法

权利要求书

1.一种种植机器人，其特征在于：该种植机器人采用X/Y/Z三轴运动结构，包括两条相互平行的底部滑轨、两个立柱、一个横梁和一个竖直滑轨，

底部滑轨上设置有滑块，两个立柱底端固定安装在两条底部滑轨的滑块上，实现立柱沿Y方向的直线运动；横梁水平安装在两个立柱上，横梁上设置有水平滑轨，所述竖直滑轨通过十字滑块设置在横梁的水平滑轨上，实现竖直滑轨沿X和Z轴方向的直线运动；

在竖直滑轨的底端设置有种植装置，通过X/Y/Z三个方向的运动使种植装置能够达到种植区域的每个位置进行作业；

所述种植装置包括种仓、吸种机构和播种机构，

吸种机构由吸种电机、叶轮、隔离网、吸种电机安装腔和吸种管组成，在种仓的顶部设置吸种电机安装腔，吸种电机安装腔和种仓之间设置隔离网，通过隔离网防止种子进入吸种电机安装腔，在吸种电机安装腔内设置吸种电机，吸种电机的输出轴连接叶轮，且在吸种电机安装腔的顶盖上开设有排气孔，所述吸种管与种仓相连通；

播种机构由播种管、外接触件、顶杆、弹簧和内接触件组成，播种管顶端与种仓下口连通，内接触件设置在种仓下口的内部，所述顶杆竖直滑动贯穿安装在种仓底部，顶杆的顶端与内接触件连接，顶杆的底端与外接触件连接，所述弹簧套设在顶杆上，弹簧的顶端接触种仓底面，弹簧的底端被限位在顶杆的弹簧安装凸台上，通过弹簧为内接触件提供向下的恢复力，以保证内接触件能够封闭种仓下口。

2.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：所述底部滑轨与其滑块之间采用皮带式直线导轨滑块结构，或者采用丝杠传动滑块结构，其由第一步进电机驱动；所述横梁和十字滑块之间采用皮带式直线导轨滑块结构，或者采用丝杠传动滑块结构，其由第二步进电机驱动；所述竖直滑轨和十字滑块之间采用皮带式直线导轨滑块结构，或者采用丝杠传动滑块结构，其由第三步进电机驱动。

3.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：吸种管底部外接胶管，以便插入种子袋中进行吸种。

4.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：所述种仓是空心倒锥体，内接触件为锥体，其锥面朝上设置。

5.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：在播种管上设置有用于限制外接触件上升位置的可调式定位组件，可调式定位组件包括定位螺栓和连接块，连接块固定在播种管管壁上，定位螺栓通过螺纹竖直设置在连接块中，通过调节定位螺栓旋入连接块的深度，从而调节外接触件顶面与定位螺栓底端之间的距离大小，实现对外接触件上升位置的限位调节，从而实现播种量的定量调节。

6.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：在播种机构的播种管内设置有吹气嘴，吹气嘴出气口指向播种管的下口，吹气嘴的进气口通过软管连接外部的气源，并在气路上设置电控气阀；工作时，每当播种管插入到土壤然后提升后，开启电控气阀，使气路导通，对播种管下口进行吹气，吹除播种管内土体，从而防止土体堵塞播种管的下口。

7.根据权利要求1所述的种植机器人，其特征在于：种植机器人还搭载光照度检测传感器、温湿度检测传感器、二氧化碳检测传感器、图像采集模块，将光照度检测传感器、温湿度检测传感器、二氧化碳检测传感器、图像采集模块与控制系统的微处理器连接。

8.根据权利要求1所述的种植机器人的使用方法，其特征在于：

将吸种管插入种子中，开启吸种电动机，吸种电动机高速旋转驱动叶轮旋转，叶轮的叶片不断对空气做功，使吸种电机安装腔和种仓内形成瞬时真空，使种子在负压作用下通过吸种管吸入种仓；

通过X/Y/Z三个方向的运动使种植装置能够达到种植区域的每个位置进行作业，工作时，在种植装置下降过程中，播种管先插入到土壤中，进而外接触件会接触到土壤表面，随着继续下降，外接触件会推动顶杆克服弹簧力向上运动，进而将内接触件顶开到一定的高度，此时，由于种仓是倒锥体，内接触件向上顶开后会与种仓内壁产生一定量的环形空隙，种仓内的种子便可以通过这一环形空隙落入到播种管中，使种子沿播种管进入土壤中；完成播种后，种植装置上升，当外接触件脱离土壤表面时，依靠弹簧力使得内接触件复位。