一种自动植树车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自动植树车，包括可移动车架、设置在可移动车架上的钻孔机构、存储机构、分离机构、夹取机构、浇灌机构和填土机构，存储机构的存储箱设有出料口和向出料口倾斜的支撑板，分离机构的分离驱动用于驱动分离轮旋转，分离轮轮廓上设有若干卡槽，夹取机构包括夹爪和夹取驱动，所述夹取驱动用于驱动夹爪相对分离机构移动、夹爪的位姿变换、夹爪的夹紧或张开，树苗装填后通过钻孔开坑、由分离机构分离树苗、夹取树苗、调整树苗位姿、放置树苗、浇水、填土能够实现树苗棵棵分离地连续栽种，具有自动化、高效率、低成本、适用围广的特点，适用于特别是半沙漠地区的多种苗本植树，利于提高树木栽种的精确度和成活率。利于提高树木栽种的精确度和成活率。利于提高树木栽种的精确度和成活率。

【技术实现步骤摘要】
一种自动植树车


[0001]本技术属于机器车植树
，具体涉及一种自动植树车。

技术介绍

[0002]植树造林对调节气候、涵养水源、减轻大气污染、防止土壤荒漠化等重要意义，采用机器车植树替代人工植树不仅效率更高，且能够长时间工作以适应恶劣的天气及地形。相较城市、森林等环境良好区域的植树车，恶劣环境下特别是半沙漠化地区的植树车对自动化程度的要求更高，且大量采用植树车植树可以种植出大面积防风林，为沙漠化地区的控沙提供条件。
[0003]现有技术中的自动植树车：例如专利CN113940249B公开的一种植树机器人，主要包括可移动机架、浇水机构、钻坑机构、抓持机构、培土机构和夯土机构，可移动机架通过树苗安置箱存放树苗并实现整体移动，在钻坑机构气动驱动挖坑后，通过抓持机构抓取树苗安置箱中的树苗、抬升退出树苗安置箱并驱动机械爪连同树苗旋转，使树苗竖直插入坑中，培土机构培土作业和夯土机构夯土作业后，由浇水机构浇灌实现自动植树；例如专利CN115669495A公开的一种自动植树机，主要包括底盘、驱动装置、钻孔机构、树苗传输机构、机械臂、灌溉装置、培土装置与供电机构，在驱动装置带动整体行驶后，由喷灌装置施水并通过机械臂取出树苗插入植树孔，进行自动植树。
[0004]其主要缺陷在于：主要利用机械臂驱动机械爪的多轴位姿变化配合机械爪的爪部夹持取出树苗，对抓持精度要求较高，影响动作效率、树木栽种的精确度和成活率，并会增加设备成本，同时难以实现树苗的棵棵分离导致故障率增加，或者以具有多个安置架的树苗安置箱存放树苗导致存量较少且导致上料繁琐，从而影响自动化工作效率，难以适用于特别是半沙漠地区的植树。
[0005]其次，采用机械爪沿其轴线连同树苗旋转时旋转空间较小，树苗品种较长的情况下存在树苗旋转时打到移动机架的问题，需要机械臂带动机械爪多次移动或转向，影响植树作业的普适性和自动化效率。
[0006]为提升植树车的树苗存储量而增加树苗安置箱高度，或者为增加树苗的旋转空间而将树苗安装箱设置于高处时，不便于树苗卸载车等树苗上料设备直接进行低位上料，影响植树车的适应性和自动化效率。
[0007]此外，采用培土或夯土后再浇灌作业，而培土机构和夯土机构结构复杂，会增加设备成本，影响植树效率。

技术实现思路

[0008]本技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一，本技术提供一种自动植树车，能够实现树苗棵棵分离，具有自动化、高效率、低成本、适用围广的特点，适用于特别是半沙漠地区的多种苗本植树，利于提高树木栽种的精确度和成活率。
[0009]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0010]一种自动植树车，包括可移动车架、设置在可移动车架上的钻孔机构、存储机构、分离机构、夹取机构、浇灌机构和填土机构，所述存储机构包括存储箱，所述存储箱设有出料口和向出料口倾斜的支撑板，所述分离机构包括分离驱动和靠近出料口的分离轮，所述分离驱动用于驱动分离轮旋转，所述分离轮轮廓上设有若干卡槽，所述夹取机构包括夹爪和夹取驱动，所述夹取驱动用于驱动夹爪相对分离机构移动、夹爪的位姿变换、夹爪的夹紧或张开。
[0011]进一步地，所述可移动车架设有多个能够同步或差速运动的传动履带，传动履带可以在较恶劣的环境中行驶，较轮式行走驱动结构具有动力强劲、可以带动大重量的车行驶的优点，且与地面接触面积更大，可以保证植树车不会陷入沙地中，进一步适用于特别是半沙漠地区自动化植树使用。
[0012]进一步地，所述钻孔机构位于夹取机构和填土机构前方，所述钻孔机构包括钻头和钻孔驱动，所述钻孔驱动用于驱动钻头升降并绕钻头轴线旋转运动，在夹取树苗前采用钻头下降钻孔获得树坑、便于树苗深载，较开沟挖坑结构能够避免地表植被破坏和大量土壤水分丧失，进一步提高自动化植树效率、降低成本。
[0013]进一步地，所述存储机构包括抬升机构，所述抬升机构用于驱动存储箱升降移动，存储箱下降后可以处于低位，便于树苗卸载车等树苗上料设备直接进行低位上料，存储箱上升后可以处于高位，便于与夹取机构配合，增加树苗的旋转空间，避免树苗旋转碰撞可移动车架，进一步提高植树车的适应性和自动化效率。
[0014]进一步地，所述抬升机构包括第一电机、绕线轮和吊绳，所述第一电机的电机轴连接有水平的第一蜗杆，所述绕线轮同轴连接有第一蜗轮，所述第一蜗轮与第一蜗杆啮合，所述吊绳与绕线轮和存储箱相连，利用第一蜗轮与第一蜗杆啮合自锁可以保证第一电机停止工作时，存储箱位置不下降，以便与夹取机构配合，进一步提高植树车的自动化效率。
[0015]进一步地，所述夹爪与分离轮让位，所述夹取驱动包括第一驱动，所述第一驱动用于驱动夹爪相对分离轮前进或后退，夹爪向分离轮前进时可以夹取分离轮卡槽上的树苗，夹爪相对分离轮后退时可以将树苗从分离轮的卡槽内取下，进而便于栽种，进一步提高植树车的自动化效率。
[0016]进一步地，所述夹取驱动包括第二驱动、机械臂和水平的偏心轴，所述机械臂尾端垂直支撑夹爪，所述第二驱动机构用于驱动机械臂和夹爪绕偏心轴偏转升降，夹爪偏转上升能够位于竖直位姿，夹爪偏转下降能够位于水平位姿，通过绕偏心轴偏转升降实现夹爪的升降和位姿变化，同步把夹爪上夹取的树苗从高位横向状态变为靠近地面的纵向状态，可以减少驱动结构、降低设备成本，且精准地夹取每一颗树苗并将其放入树坑中，进一步提高树木栽种的精确度、成活率和自动化效率。
[0017]进一步地，所述夹爪包括座部、与座部铰接的至少两个爪部，所述夹取机构包括第三驱动、第二丝杆、滑块和拉杆，所述第三驱动用于驱动第二丝杆旋转，所述滑块与第二丝杆螺纹配合，所述拉杆两端分别与滑块和爪部铰接，通过滑块在第二丝杆上的移动拉动或推动拉杆，进而实现夹爪的快速夹紧或张开，进一步提高自动化效率。
[0018]进一步地，所述浇灌机构包括位于钻孔机构和填土机构之间的喷头，通过喷头洒水湿润下放树苗后的沙土，先浇水可以使沙土更紧实，这样对树苗有一定的固定作用，此时再进行植树车前进填土就不会导致树苗倾斜，进一步提高树木栽种的精确度、成活率。
[0019]进一步地，所述填土机构包括两个夹片和弹簧片，所述夹片和弹簧片一端与可移动车架相连，夹片和弹簧片另一端相连，两个夹片的另一端靠近设置，使可移动车架行经在植树后待填土的树坑时，可以通过弹簧片弹性支撑的两个夹片逐渐聚拢并将钻孔的土填入树坑中，较现有夯土结构更简便，进一步降低设备成本、提高自动化效率。
[0020]进一步地，包括相连的传感器和控制器，所述分离轮设有对应卡槽的识别条，所述传感器用于检测识别条，所述控制器用于控制钻孔机构、存储机构、分离机构、夹取机构、浇灌机构和填土机构运行，控制器通过传感器检测识别条获得到位信号，进而控制分离轮精准地转动到工作位置停下，进一步提高自动化效率。
[0021]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0022](1)采用向出料口倾斜的支撑板支撑所有树苗，利用靠近出料口的分离轮旋转时，树苗进入分离轮的卡槽并随卡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动植树车，其特征在于，包括可移动车架(1)、设置在可移动车架(1)上的钻孔机构(2)、存储机构(3)、分离机构(4)、夹取机构(5)、浇灌机构(6)和填土机构(7)，所述存储机构(3)包括存储箱(301)，所述存储箱(301)设有出料口(302)和向出料口(302)倾斜的支撑板(303)，所述分离机构(4)包括分离驱动(401)和靠近出料口(302)的分离轮(402)，所述分离驱动(401)用于驱动分离轮(402)旋转，所述分离轮(402)轮廓上设有若干卡槽(403)，所述夹取机构(5)包括夹爪(51)和夹取驱动(52)，所述夹取驱动(52)用于驱动夹爪(51)相对分离机构(4)移动、夹爪(51)的位姿变换、夹爪(51)的夹紧或张开。2.根据权利要求1所述的一种自动植树车，其特征在于，所述可移动车架(1)设有多个能够同步或差速运动的传动履带(101)。3.根据权利要求1所述的一种自动植树车，其特征在于，所述钻孔机构(2)位于夹取机构(5)和填土机构(7)前方，所述钻孔机构(2)包括钻头(201)和钻孔驱动(202)，所述钻孔驱动(202)用于驱动钻头(201)升降并绕钻头(201)轴线旋转运动。4.根据权利要求1所述的一种自动植树车，其特征在于，所述存储机构(3)包括抬升机构(8)，所述抬升机构(8)用于驱动存储箱(301)升降移动。5.根据权利要求4所述的一种自动植树车，其特征在于，所述抬升机构(8)包括第一电机(801)、绕线轮(802)和吊绳(803)，所述第一电机(801)的电机轴连接有水平的第一蜗杆(804)，所述绕线轮(802)同轴连接有第一蜗轮(805)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹朔铭，鞠云鹏，孙达如，江语涵，张钧策，王宇星，赵瑜钧，吴丹，赵斌，吉吴凡，陈思琦，卫文倩，敬一新，袁欣怡，易欣，陈思璇，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：新型
国别省市：