[发明专利]智能沙漠栽苗机器人及其实现方法

说明书

本发明涉及一种智能沙漠栽苗机器人及其实现方法，所述机器人包括履带式底盘1，树苗转动盘2，供水装置和栽苗装置。所述树苗转动盘2设置在履带式底盘1上，用于盛放树苗；所述供水装置包括设置在树苗转动盘2上方的水箱3和水管4，用于为树苗提供水源；所述栽苗装置包括滑动轨道5，滑动连接体8，齿轮7和两个栽苗伸缩杆10，用于抓取树苗并将树苗移动到沙土中进行栽苗作业。所述方法包括机器人按照设定轨道移动启动栽苗装置；利用栽苗装置抓取树苗并移动到沙土中进行种植；启动供水装置，进行浇水作业。本发明将取苗和栽苗装置一体化，实现了植苗全程自动化，降低了成本并提高了栽苗效率。

技术领域

本发明涉及一种智能机器人，具体涉及一种智能沙漠栽苗机器人及其实现方法。

背景技术

随着全球变暖日趋严重以及人类不合理的垦荒活动，世界各地均面临着土地沙漠化的环境问题，土地沙漠化会造成可耕地减少、沙尘暴活动频繁、土地整体涵养水源能力下降等环境问题，严重威胁到人类的生存环境，沙漠植树可有效遏制土地沙漠化加剧形势，目前国内外关于沙漠植树的相关技术主要分为三种，第一种是最为普遍的人工植树，但树苗的储存与运输、挖土、栽苗、培养都消耗了大量人力。第二种是近年研发出的“沙漠水气法种树新技术”，它以空心钢管作为冲击水枪，通过水泵的压力，将水直接射入沙丘中形成栽植孔，然后将树苗插入栽植孔，并用水枪将树苗周边的沙土冲入空隙，填满封实，但该方法耗水量极大，并且仍需要消耗大量的人力进行人工植树。第三种是目前国内外正在研发的模块化植树机器人。但该模块化机器人在现阶段扔存在以下问题尚未解决：其一，驱动底盘的轮毂电机技术本身存在技术瓶颈，轮毂电机材料退磁会导致电机过热，加之沙漠环境温度高，很有可能出现苗毁车亡的事故，增加了沙漠栽植成本；其二，设计未考虑到沙漠植树过程中的流沙问题，且操作模块繁杂，其抓苗机械手系统、送苗辅助装置、钻土装置和防流沙装置互相分离，兼容程度难以保证，稳定性不高。其三，缺少浇水装置，树苗成活率难以得到保证。其四，底盘设计难以适应沙漠复杂地形，不能适应沙漠化治理的作业要求。

发明内容

针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种能够保证树苗存活率，可以高效、规模化、自动化开展植树作业的智能沙漠栽苗机器人及其实现方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种智能沙漠栽苗机器人包括：履带式底盘1，树苗转动盘2，供水装置和栽苗装置；

所述树苗转动盘2设置在履带式底盘1上，中心设有旋转舵机13，以驱动树苗转动盘2转动；所述供水装置包括设置在树苗转动盘2上方的水箱3和水管4，用于为树苗提供水源；所述栽苗装置包括安装在水箱3一侧的滑动轨道5，与所述滑动轨道5连接的滑动连接体8，以及位于滑动连接体8下方的两个栽苗伸缩杆10，所述滑动连接体8的一侧与齿轮7连接，所述栽苗伸缩杆10固定在伸缩杆转动盘14上，中心设有伸缩杆交替舵机9，以驱动伸缩杆转动盘14转动。

进一步的，所述履带式底盘1由底盘车架和履带轮组成，所述底盘车架内部搭载红外测距传感器，使机器人按照设定的树苗间距进行栽苗作业。

进一步的，所述树苗转动盘2为圆柱形结构的转动盘，沿所述树苗转动盘2圆周设有树苗固定槽，用于盛放树苗。

进一步的，所述水管4的一端与水箱3顶部连接，另一端通过可旋转的三通阀分为两路水管，分别穿过两个栽苗伸缩杆10。

进一步的，所述滑动连接体8的一侧设有锯齿，与齿轮7咬合连接。

进一步的，所述栽苗伸缩杆10外侧设有空心的圆柱体保护外壳11，用于保护栽苗伸缩杆10在恶劣环境下正常工作。

进一步的，所述齿轮7上设有齿轮控制舵机6，所述齿轮控制舵机6带动齿轮7转动，使滑动连接体8在滑动轨道5上横向移动。

进一步的，所述栽苗伸缩杆10为空心圆柱体结构的电动推杆，所述栽苗伸缩杆10底部设有卡扣，用于固定树苗保护套12。