一种育苗杯自动种植机器人及其种植方法技术

本发明专利技术公开了一种育苗杯自动种植机器人及其种植方法

【技术实现步骤摘要】
一种育苗杯自动种植机器人及其种植方法


[0001]本专利技术属于绿化设备
，具体涉及一种育苗杯自动种植机器人及其种植方法
。

技术介绍

[0002]现有的育苗杯种植设备在作业时，先通过开沟器在土地上开出植树沟或穴，用人工或铺苗设备按一定株距将树苗投放到沟中，然后由覆土压实装置将树苗根部土壤覆盖压实；该过程中需要涉及多个不同的设备，难以实现高度自动化，进而导致种树过程中需要消耗大量人力物力
。
此外，由于需要多个设备相配合，多个设备之间难以实现精准的重复定位也是制约现有种树机的树苗成活率的重要因素
。
[0003]此外，现有的部分育苗杯种植设备的育苗杯推出速度单一，难以针对不同重心和底面宽度进行推出速度的调整，进而导致育苗杯在输出阶段易出现倾倒或卡住的情况
。
还有部分育苗杯种植设备需要通过调控电机转速的调节育苗杯的推出速度，导致设备控制逻辑复杂，成本和故障率较高；因此，需要设计一种能够在同一位置自动完成育苗杯种植全部流程，且通过电机正反转即可实现育苗杯推出速度调节的机器人
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种育苗杯自动种植机器人及其种植方法
。
[0005]该育苗杯自动种植机器人，包括车架，以及安装在车架上的钻穴存土模块
、
冲土模块
、
压土模块和育苗杯储存运输模块；钻穴存土模块用于在土地中开设出树苗种植所需的坑洞；所述的育苗杯储存运输模块包括树苗存储输送通道和树苗输送盘；树苗存储输送通道安装在车架上；水平设置的树苗输送盘转动连接在车架上；呈弧形的树苗存储输送通道固定在车架上，并位于树苗输送盘的上方；位于树苗存储输送通道内的育苗杯支撑在树苗输送盘上；沿着树苗输送方向，树苗存储输送通道的宽度逐渐减小；所述的树苗输送盘由动力元件驱动旋转
。
[0006]所述树苗存储输送通道的输出口处设置有推出组件；所述的推出组件包括推杆
、
摆齿轮和曲柄轮；推杆滑动连接在树苗存储输送通道的输出口处；推杆的侧部设置有齿条段；摆齿轮转动连接在树苗存储输送通道上；摆齿轮上设置有齿轮段；摆齿轮上的齿轮段与推杆上的齿条段啮合；摆齿轮远离齿轮段的一侧设置有滑槽；曲柄轮转动连接在树苗存储输送通道上；曲柄轮的侧面上偏心设置有凸柱；凸柱伸入滑槽内；曲柄轮的转动带动推杆往复滑动，将树苗存储输送通道输出口处的育苗杯推出树苗存储输送通道外；工作过程中，通过调整曲柄轮的转向，使得推杆在快出慢回模式与快出慢回模式之间切换，适应不同的育苗杯
。
[0007]所述的冲土模块包括冲管
、
冲土驱动组件
、
翘板和翘土驱动组件；竖直设置的冲管滑动连接在机架上，并在冲土驱动组件的驱动下进行升降运动；冲管的底面倾斜设置；翘板的顶部边缘与冲管底面的上边缘转动连接；翘板在翘土驱动组件的驱动下进行翻转；冲管
降低至下极限位置时，树苗存储输送通道输出的育苗杯掉落到冲管中；
[0008]所述的压土模块位于冲土模块的正下方，包括两块开合压板；两块开合压板均能够在动力元件的驱动下进行升降和横向移动；两块开合压板的相对侧边缘均开设有让位缺口；两个让位缺口对接在一起时，形成闭环卡口；通过两块开合压板的相向或相背运动，调整闭环卡口的大小
。
[0009]作为优选，所述的翘土驱动组件包括同步轮
、
同步带和翘土驱动电机；翘土驱动电机固定在冲管外侧；翘土驱动电机的输出轴以及固定在翘板顶部边缘的转动轴上均固定有同步轮；两组同步轮通过同步带连接
。
[0010]作为优选，所述的钻穴存土模块包括钻穴支架
、
第二丝杠
、
螺旋钻头
、
钻头移动架
、
储土移动架和储土管
。
钻穴支架固定在车架上
。
相互平行且间隔设置的两根第二丝杠均转动连接在钻穴支架上
。
第二丝杠的轴线与水平面呈
45
°
～
80
°
夹角；第二丝杠的底端倾斜朝向靠近冲土模块的一侧；第二丝杠在动力元件的驱动下同步转动
。
所述的钻头移动架和储土移动架均与两根丝杠通过螺母连接；储土管的顶端与储土移动架固定
。
螺旋钻头的驱动转轴与钻头移动架转动连接；螺旋钻头由安装在钻头移动架上的动力元件驱动旋转
。
[0011]作为优选，所述储土移动架与两根第二丝杠之间的螺母采用开合螺母；通过储土移动架侧部的调整螺钉调节开合螺母与对应第二丝杠的连接与分离
。
通过将储土移动架上的开合螺母与对应的第二丝杠分离后滑动储土移动架，使得螺旋钻头在处于储土管内部的工作状态与处于储土管外部的工作状态之间切换
。
[0012]作为优选，两根第二丝杠通过带传动机构连接；其中一根第二丝杠由电机驱动旋转
。
[0013]作为优选，所述的螺旋钻头采用双叶螺旋钻头
。
[0014]作为优选，两块开合压板均由两轴压土驱动组件驱动进行升降和横向运动；所述两轴压土驱动组件包括横移驱动组件和升降驱动组件；横移驱动组件包括横移丝杠和横向滑移块；横向滑移块沿水平方向滑动连接在车架上；横移丝杠支承在车架上，并由电机驱动旋转；横向滑移块与横移丝杠构成螺旋副；升降驱动组件包括升降块和升降丝杠；竖直设置的两根升降丝杠均转动连接在横向滑移块的底部；两个升降块与两根升降丝杠均构成螺旋副；两个升降块的底部与对应的开合压板的两侧分别固定
。
[0015]作为优选，所述冲管倾斜的底面朝向靠近钻穴存土模块的一侧
。
[0016]作为优选，所述的冲土驱动组件包括第一丝杠和冲土驱动电机
。
竖直设置的第一丝杠转动连接在车架上
。
固定在冲管上的螺母与第一丝杠构成螺旋副
。
第一丝杠由冲土驱动电机驱动
。
[0017]该育苗杯自动种植机器人的种植方法，包括以下步骤：
[0018]步骤一
、
将育苗杯储存于树苗存储输送通道中
。
根据育苗杯的重心高度与底面宽度之比确定曲柄轮的工作转向；当育苗杯的重心高度与底面宽度之比大于或等于预设值时，曲柄轮的工作转向设定为使得推杆在慢出快回的工作模式下运行；当育苗杯的重心高度与底面宽度之比小于预设值时，曲柄轮的工作转向设定为使得推杆在快出慢回的工作模式下运行
。
[0019]步骤二
、
车架沿目标方向行进，且车架每经过预设距离停顿一次；车架每次停顿后均进行种植动作
。
种植动作的具体过程如下：
[0020]2‑
1.
钻穴存土模块在地面上开设出种植孔洞
。
[0021]2‑
2.
冲管向下移动并伸入到种植坑洞中；在冲管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种育苗杯自动种植机器人，其特征在于：包括车架
(1)
，以及安装在车架
(1)
上的钻穴存土模块
(2)、
冲土模块
(3)、
压土模块
(4)
和育苗杯储存运输模块
(5)
；钻穴存土模块
(2)
用于在土地中开设出树苗种植所需的坑洞；所述的育苗杯储存运输模块
(5)
包括树苗存储输送通道
(5
‑
1)
和树苗输送盘
(5
‑
2)
；树苗存储输送通道
(5
‑
1)
安装在车架上；水平设置的树苗输送盘
(5
‑
2)
转动连接在车架
(1)
上；呈弧形的树苗存储输送通道
(5
‑
1)
固定在车架
(1)
上，并位于树苗输送盘
(5
‑
2)
的上方；位于树苗存储输送通道
(5
‑
1)
内的育苗杯支撑在树苗输送盘
(5
‑
2)
上；沿着树苗输送方向，树苗存储输送通道
(5
‑
1)
的宽度逐渐减小；所述的树苗输送盘
(5
‑
2)
由动力元件驱动旋转；所述树苗存储输送通道
(5
‑
1)
的输出口处设置有推出组件；所述的推出组件包括推杆
(5
‑
3)、
摆齿轮
(5
‑
4)
和曲柄轮
(5
‑
5)
；推杆
(5
‑
3)
滑动连接在树苗存储输送通道
(5
‑
1)
的输出口处；推杆
(5
‑
3)
的侧部设置有齿条段；摆齿轮
(5
‑
4)
转动连接在树苗存储输送通道
(5
‑
1)
上；摆齿轮
(5
‑
4)
上设置有齿轮段；摆齿轮
(5
‑
4)
上的齿轮段与推杆
(5
‑
3)
上的齿条段啮合；摆齿轮
(5
‑
4)
远离齿轮段的一侧设置有滑槽；曲柄轮
(5
‑
5)
转动连接在树苗存储输送通道
(5
‑
1)
上；曲柄轮
(5
‑
5)
的侧面上偏心设置有凸柱；凸柱伸入滑槽内；曲柄轮
(5
‑
5)
的转动带动推杆
(5
‑
3)
往复滑动，将树苗存储输送通道
(5
‑
1)
输出口处的育苗杯推出树苗存储输送通道
(5
‑
1)
外；工作过程中，通过调整曲柄轮
(5
‑
5)
的转向，使得推杆
(5
‑
3)
在快出慢回模式与快出慢回模式之间切换，适应不同的育苗杯；所述的冲土模块
(3)
包括冲管
(3
‑
3)、
冲土驱动组件
、
翘板
(3
‑
4)
和翘土驱动组件；竖直设置的冲管
(3
‑
3)
滑动连接在机架上，并在冲土驱动组件的驱动下进行升降运动；冲管
(3
‑
3)
的底面倾斜设置；翘板
(3
‑
4)
的顶部边缘与冲管
(3
‑
3)
底面的上边缘转动连接；翘板
(3
‑
4)
在翘土驱动组件的驱动下进行翻转；冲管
(3
‑
3)
降低至下极限位置时，树苗存储输送通道
(5
‑
1)
输出的育苗杯掉落到冲管
(3
‑
3)
中；所述的压土模块
(4)
位于冲土模块
(3)
的正下方，包括两块开合压板
(4
‑
1)
；两块开合压板
(4
‑
1)
均能够在动力元件的驱动下进行升降和横向移动；两块开合压板
(4
‑
1)
的相对侧边缘均开设有让位缺口；两个让位缺口对接在一起时，形成闭环卡口
(4
‑
2)
；通过两块开合压板
(4
‑
1)
的相向或相背运动，调整闭环卡口
(4
‑
2)
的大小
。2.
根据权利要求1所述的一种育苗杯自动种植机器人，其特征在于：所述的翘土驱动组件包括同步轮
(3
‑
6)、
同步带和翘土驱动电机；翘土驱动电机固定在冲管
(3
‑
3)
外侧；翘土驱动电机的输出轴以及固定在翘板
(3
‑
4)
顶部边缘的转动轴上均固定有同步轮
(3
‑
6)
；两组同步轮
(3
‑
6)
通过同步带连接
。3.
根据权利要求1所述的一种育苗杯自动种植机器人，其特征在于：所述的钻穴存土模块
(2)
包括钻穴支架
、
第二丝杠
(2
‑
3)、
螺旋钻头
(2
‑
4)、
钻头移动架
(2
‑
5)、
储土移动架
(2
‑
6)
和储土管
(2
‑
7)
；钻穴支架固定在车架
(1)
上；相互平行且间隔设置的两根第二丝杠
(2
‑
3)
均转动连接在钻穴支架上；第二丝杠
(2
‑
3)
的轴线与水平面呈
45
°
～
80
°
夹角；第二丝杠
(2
‑
3)
的底端倾斜朝向靠近冲土模块
(3)
的一侧；第二丝杠
(2
‑
3)
在动力元件的驱动下同步转动；所述的钻头移动架
(2
‑
5)
和储土移动架
(2
‑
6)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤光辉，卢琰棋，祝洲杰，高晨洋，余昕恺，张羽翔，陈铭，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：发明
国别省市：