一种全自动植树机及植树方法技术

本公开提供了一种全自动植树机及植树方法，属于园林植树技术领域，该植树机包括移动底座，移动底座的上表面设有钻头支架和托盘支架，钻头支架内至少设有三个结构相同的机械臂，机械臂包括多个相互转动连接的转动杆，机械臂一端的转动杆铰接在钻头支架的顶部，另一端铰接在水平板上，水平板的中心位置处设有钻头，移动底座上设有与所述钻头同轴的钻孔，托盘支架的上表面设有若干个托盘，且这些托盘能够在托盘支架上做循环转动，在移动底座上还设有夹持臂组件，夹持臂组件能够在竖直方向上做运动将夹持的树苗放置在地面的钻孔中，在移动底座的底部与其运动方向相反的方向上依次设有填土轮和传送带，填土轮能够将地面上土壤铲到传送带上。

【技术实现步骤摘要】
一种全自动植树机及植树方法
本公开属于园林植树
，具体是涉及一种全自动植树机及植树方法。
技术介绍
这里的陈述仅提供与本公开相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。传统的植树主要以人力为主，尤其在条件恶劣的地方耗费许多的人力，物力，并且效率也低，为了提高种植效率，降低人力成本，机器植树逐渐成为了主流，机器植树在目前园林领域显得极为重要，因此国内外也都在不断更新研发。虽然目前植树机设计思路是:机器代替人自动完成植树的各种工作过程，但是现有的植树装置自动化程度偏低，操作时需要有多人辅助作业，而且体积庞大、功能单一，不适合种植多种苗木，这些不足限制了植树机的推广应用。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术问题，本公开提供了一种全自动植树机及植树方法，该植树机采用更为简单的结构实现当前植树机的全自动化多功能应用。本公开至少一实施例提供了一种全自动植树机，包括移动底座，所述移动底座的上表面设有钻头支架和托盘支架，所述钻头支架内至少设有三个结构相同的机械臂，所述机械臂包括多个相互转动连接的转动杆，所述机械臂长度方向一端的转动杆铰接在钻头支架的顶部，另一端铰接在水平板上，水平板的中心位置处设有竖直放置的钻头，移动底座上设有与所述钻头同轴的钻孔，所述托盘支架的上表面设有若干个用于放置树苗的托盘，且这些托盘能够在托盘支架上做循环转动，在所述移动底座上还设有用于夹持树苗的夹持臂组件，所述夹持臂组件能够在竖直方向上做运动将夹持的树苗放置在地面的钻孔中，在所述移动底座的底部与其运动方向相反的方向上依次设有填土轮和传送带，所述填土轮能够将地面上土壤铲到传送带上。进一步地，所述移动底座靠近钻头支架的端部连接有若干个相互平行，且与地面呈夹角的清理杆，清理杆能够沿着其倾斜的方向滑动，在所述清理杆远离地面的端部与移动底座之间通过弹性件连接。进一步地，所述填土轮包括旋转轴以及设置在旋转轴圆周方向上的旋转叶片，所述旋转叶片呈U型。进一步地，钻孔、填土轮以及传送带均位于移动底座底部的中心线上。进一步地，移动底座在顶部设有顶板，所述顶板沿着移动方向上设有横向导轨，所述横向导轨上设有横向滑块，所述横向滑块上连接有垂直于横向导轨的第一竖向导轨，所述第一竖向导轨上设有竖向滑块，所述夹持臂组件通过第二竖向导轨上与竖向滑块相连接，所述夹持臂组件滑动固定在所述第二竖向导轨上。进一步地，横向滑块的底部通过气缸与所述竖向滑块相连接。进一步地，所述夹持臂组件包括若干对相互叠加的弧形夹板，这些弧形夹板旋转设置夹持底座上，所述夹持底座上设有驱动弧形夹板转动的电机，弧形夹板用于夹持幼苗的边缘呈波浪形设计。进一步地，转动杆的端部铰接处设有姿态调节传感器，所述机械臂长度方向一端的转动杆连接舵机，所述姿态调节传感器与舵机相连接；在所述钻头支架的顶部中心位置上设有超声波测距传感器。进一步地，所述转盘通过转盘座固定在底座上，所述转盘座上设有循环凹槽，在所述转盘座内设有与所述循环凹槽相对应的闭合的循环链条，转盘固定在循环凹槽上，且与循环链条相连接，在所述循环链条的传动下使得转盘能够沿着循环凹槽滑动。本公开至少一实施例还提供了基于上述任一项所述的一种全自动植树机的植树方法，该方法包括如下过程:移动底座运动到第一个钻孔位置，控制钻头向下移动使钻头穿过移动底座上的钻孔在地面上进行钻孔；当钻头钻到指定深度的的时候，控制钻头向上运动，然后将移动底座向前移到到第二个钻孔位置，通过夹持臂组件夹住托盘上的树苗然后控制夹持臂向下运动将树苗放到地面的钻孔内，与此同时，托盘支架上托盘继续旋转；当钻头在钻第二钻孔时，控制填土轮旋转将第二钻孔周边的土壤铲到传送带，通过传送带将土壤传送至第一孔内。本公开的有益效果如下：(1)、本公开的全自动植树机通过底座的移动可以实现挖洞、放树苗以及填坑工作，实现全自动化植树，避免了人工参与，节省了劳动力。(2)、本公开的全自动植树机可通过每个舵机独立控制一个机械臂，保证机械臂底部的水平板处于水平状态，这样可以根据地面的环境来不断调整钻头的角度使其与地面保持垂直来挖掘树洞，提高挖洞的质量。(3)、本公开提供的全自动植树机在所述底座上设有多个转盘，通过转盘的循环运动可以将幼苗输送至用于夹持幼苗的位置，通过夹持臂将幼苗放置到地面的钻孔中，这样就避免了夹持臂多次向每个幼苗的位置移动，控制方式简单。(4)、本公开提供的全自动植树机，通过底座上的清理杆可以不断地清理底座前方运行过程的障碍物，避免对底座上的钻杆在给地面进行钻孔的过程中产生影响。附图说明构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开实施例提供的全自动植树机的整体结构图；图2为本公开实施例提供的全自动植树机的主视图；图3为本公开实施例提供的全自动植树机中移动底座结构示意图；图4为本公开实施例提供的全自动植树机中清理杆部件结构示意图；图5为本公开实施例提供的全自动植树机中钻杆支架结构示意图；图6为本公开实施例提供的全自动植树机中三轴并联机器人的结构示意图；图7为本公开实施例提供的全自动植树机中树苗传送装置的结构示意图；图8为本公开实施例提供的全自动植树机中传送盘底座的结构示意图；图9为本公开实施例提供的全自动植树机中机械手抓组件的结构示意图；图10为本公开实施例提供的全自动植树机中夹持手的结构示意图；图11为本公开实施例提供的全自动植树机另一角度的结构示意图；图12为本公开实施例提供的全自动植树机中填土轮的结构示意图；图13为本公开实施例提供的全自动植树机中传送带的结构示意图；图14为本公开实施例提供的全自动植树机内并联机器人工作空间搜索算法流程图；图15为本公开实施例提供的全自动植树机内并联机器人直线插补流程图。图中：1、移动底座，11、移动轮，12、底板，13、顶板，14、太阳能板，2、钻头支架，201、侧棱柱，202、三角顶板，203、横梁，204、三轴并联机器人，2041、上传动杆，2042、下传动杆，2043、上三角板，2044、下三角板，2045、舵机，205、钻杆，3、树苗传送装置，31、传送盘底座，32、传送盘，33、循环凹槽，4、机械手抓组件，401、横向板，402、滚珠丝杠，403、丝杠电机，404、第一滑块，405、第一导轨杆，406、第二滑块，407、气缸，408、第二导轨杆，409、夹持手，4091、弧形夹持板，4092、竖直板，4093、上水平板，4094、下水平板，4095、旋转电机，5、填土轮，51、轮架，52、旋转叶片，6、传送带，61、滚轮架，62、安装架，7、清理杆部件，71、支撑架，72、清理杆，73、支撑轴，74、弹簧，75、支撑梁。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动植树机，包括移动底座，其特征在于，所述移动底座的上表面设有钻头支架和托盘支架，所述钻头支架内至少设有三个结构相同的机械臂，所述机械臂包括多个相互转动连接的转动杆，所述机械臂长度方向一端的转动杆铰接在钻头支架的顶部，另一端铰接在水平板上，水平板的中心位置处设有竖直放置的钻头，移动底座上设有与所述钻头同轴的钻孔，所述托盘支架的上表面设有若干个用于放置树苗的托盘，且这些托盘能够在托盘支架上做循环转动，在所述移动底座上还设有用于夹持树苗的夹持臂组件，所述夹持臂组件能够在竖直方向上做运动将夹持的树苗放置在地面的钻孔中，在所述移动底座的底部与其运动方向相反的方向上依次设有填土轮和传送带，所述填土轮能够将地面上土壤铲到传送带上。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动植树机，包括移动底座，其特征在于，所述移动底座的上表面设有钻头支架和托盘支架，所述钻头支架内至少设有三个结构相同的机械臂，所述机械臂包括多个相互转动连接的转动杆，所述机械臂长度方向一端的转动杆铰接在钻头支架的顶部，另一端铰接在水平板上，水平板的中心位置处设有竖直放置的钻头，移动底座上设有与所述钻头同轴的钻孔，所述托盘支架的上表面设有若干个用于放置树苗的托盘，且这些托盘能够在托盘支架上做循环转动，在所述移动底座上还设有用于夹持树苗的夹持臂组件，所述夹持臂组件能够在竖直方向上做运动将夹持的树苗放置在地面的钻孔中，在所述移动底座的底部与其运动方向相反的方向上依次设有填土轮和传送带，所述填土轮能够将地面上土壤铲到传送带上。


2.如权利要求1所述的一种全自动植树机，其特征在于，所述移动底座靠近钻头支架的端部连接有若干个相互平行，且与地面呈夹角的清理杆，清理杆能够沿着其倾斜的方向滑动，在所述清理杆远离地面的端部与移动底座之间通过弹性件连接。


3.如权利要求1所述的一种全自动植树机，其特征在于，所述填土轮包括旋转轴以及设置在旋转轴圆周方向上的旋转叶片，所述旋转叶片呈U型。


4.如权利要求1所述的一种全自动植树机，其特征在于，钻孔、填土轮以及传送带均位于移动底座底部的中心线上。


5.如权利要求1所述的一种全自动植树机，其特征在于，移动底座在顶部设有顶板，所述顶板沿着移动方向上设有横向导轨，所述横向导轨上设有横向滑块，所述横向滑块上连接有垂直于横向导轨的第一竖向导轨，所述第一竖向导轨上设有竖向滑块，所述夹持臂组件通过第二竖向导轨上与竖向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈健，雷建和，罗雨童，解静，吕成兴，蒋时雨，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：山东;37