本發(fā)明涉及環(huán)境綠化技術領域,特別涉及一種植樹機器人。
背景技術:
植樹造林對于調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、減輕大氣污染具有重要意義,傳統(tǒng)的植樹方法采用人工挖坑,然后在坑內(nèi)放置樹苗,最后用土掩埋的方法進行種植,這種種植方法不能保證樹苗栽種的垂直度,影響美觀,因此需要一種可以自動栽種樹苗的設備。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提供一種植樹機器人,通過設置帶有振動功能的振動料斗可以防止料斗本體內(nèi)的樹苗被卡住,通過取料器可以保證每次只取一棵樹苗,利用機械手可以自動抓取樹苗并放到樹坑中,通過推土板可以把樹坑填滿,將樹苗自動栽種在樹坑中。
本發(fā)明所使用的技術方案是:一種植樹機器人,包括四個驅(qū)動裝置、底板、第一步進電機、攝像機、固定板、機械臂、振動料斗、中心軸、兩個撥料器、第二步進電機、斜坡板、第三步進電機、鉸支座、第一連桿、第二連桿、第三連桿、轉輪、兩個銷軸、兩個立板,其特征在于:所述的底板是一塊長方形平板,底板下方安裝有四個驅(qū)動裝置,底板上方右側位置并列安裝有兩塊立板,每塊立板內(nèi)側都安裝有一個銷軸,在底板的左側位置安裝有一個固定板,固定板上安裝有一個機械臂,在底板的前部安裝有一個第一步進電機,所述的第一步進電機豎直向上安裝,第一步進電機的電機軸上安裝有一個攝像機;
所述的振動料斗包括料斗本體、兩個支腿、兩個橫置板、柱銷、兩個第一圓孔、兩個第二圓孔,所述的料斗本體為倒梯形截面形狀,料斗底部設有一個可供樹苗漏下的出口,在料斗本體下方安裝有兩個支腿,每個支腿下方都安裝有一個橫置板,兩個支腿的中間位置固定著一塊斜坡板,斜坡板最下方設有一個可供氣動夾爪活動的缺口;所述的兩個第二圓孔分別設置在兩個支腿上并位于斜坡板上方,在第二圓孔中轉動安裝有一個中心軸,中心軸上固定安裝有兩個撥料器,所述的撥料器上設置有一個U形凹槽用于容納樹苗,所述的兩個第一圓孔分別設置在兩個橫置板上并位于橫置板的內(nèi)側一端,所述的柱銷設置在一個橫置板外端部,振動料斗通過兩個第一圓孔分別與兩個銷軸轉動配合,橫置板上的柱銷與第三連桿上端部轉動連接,第三連桿和第一連桿上端部、第二連桿后端部鉸接在一起,第一連桿的下端部鉸接在底板上;所述的第三步進電機水平安裝在底板上方,第三步進電機的電機軸上安裝有轉輪,轉輪的偏心位置處設有一個偏心軸,轉輪通過該偏心軸與第二連桿轉動連接。
進一步地,所述的機械臂包括第一伺服電機、第二伺服電機、方套筒、電缸、伸縮桿、第三伺服電機、氣動夾爪、推土板,所述的第一伺服電機豎直向上安裝在固定板上方,所述的第二伺服電機的側面固定在第一伺服電機的電機軸上,所述的方套筒側面與第二伺服電機的電機軸固定,所述的伸縮桿滑動安裝在方套筒內(nèi)部,伸縮桿的滑動是通過電缸控制的,電缸一端固定在方套筒側面,另一端固定在伸縮桿側面,伸縮桿的前端面與第三伺服電機的底部固定,第三伺服電機的前端面與氣動夾爪的底部固定,所述的氣動夾爪為平行開閉氣爪,氣爪的一個夾爪下方安裝有推土板。
本發(fā)明有益效果:
1.本發(fā)明通過設置帶有振動功能的振動料斗可以防止料斗本體內(nèi)的樹苗被卡住,通過取料器可以保證每次只取一棵樹苗,利用機械手可以自動抓取樹苗并放到樹坑中,通過推土板可以把樹坑填滿,將樹苗自動栽種在樹坑中。
附圖說明
圖1、圖2為本發(fā)明的整體裝配立體結構示意圖。
圖3為本發(fā)明的第三步進電機安裝示意圖。
圖4為本發(fā)明的機械臂結構示意圖。
圖5為本發(fā)明的振動料斗結構示意圖。
附圖標號:1-驅(qū)動裝置;2-底板;3-第一步進電機;4-攝像機;5-固定板;6-機械臂;7-振動料斗;8-中心軸;9-撥料器;10-第二步進電機;11-斜坡板;12-第三步進電機;13-鉸支座;14-第一連桿;15-第二連桿;16-第三連桿;17-轉輪;18-銷軸;19-立板;601-第一伺服電機;602-第二伺服電機;603-方套筒;604-電缸;605-伸縮桿;606-第三伺服電機;607-氣動夾爪;608-推土板;609-樹苗;701-料斗本體;702-支腿;703-橫置板;704-柱銷;705-第一圓孔;706-第二圓孔。
具體實施方式
下面通過實施例,并結合附圖,對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
實施例
如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示,一種植樹機器人,包括四個驅(qū)動裝置1、底板2、第一步進電機3、攝像機4、固定板5、機械臂6、振動料斗7、中心軸8、兩個撥料器9、第二步進電機10、斜坡板11、第三步進電機12、鉸支座13、第一連桿14、第二連桿15、第三連桿16、轉輪17、兩個銷軸18、兩個立板19,其特征在于:所述的底板2是一塊長方形平板,底板2下方安裝有四個驅(qū)動裝置1,底板2上方右側位置并列安裝有兩塊立板19,每塊立板19內(nèi)側都安裝有一個銷軸18,在底板2的左側位置安裝有一個固定板5,固定板5上安裝有一個機械臂6,在底板2的前部安裝有一個第一步進電機3,所述的第一步進電機3豎直向上安裝,第一步進電機3的電機軸上安裝有一個攝像機4;
所述的振動料斗7包括料斗本體701、兩個支腿702、兩個橫置板703、柱銷704、兩個第一圓孔705、兩個第二圓孔706,所述的料斗本體701為倒梯形截面形狀,料斗底部設有一個可供樹苗609漏下的出口,在料斗本體701下方安裝有兩個支腿702,每個支腿702下方都安裝有一個橫置板703,兩個支腿702的中間位置固定著一塊斜坡板11,斜坡板11最下方設有一個可供氣動夾爪607活動的缺口;所述的兩個第二圓孔706分別設置在兩個支腿702上并位于斜坡板11上方,在第二圓孔706中轉動安裝有一個中心軸8,中心軸8上固定安裝有兩個撥料器9,所述的撥料器9上設置有一個U形凹槽用于容納樹苗609,所述的兩個第一圓孔705分別設置在兩個橫置板703上并位于橫置板703的內(nèi)側一端,所述的柱銷704設置在一個橫置板703外端部,振動料斗7通過兩個第一圓孔705分別與兩個銷軸18轉動配合,橫置板703上的柱銷704與第三連桿16上端部轉動連接,第三連桿16和第一連桿14上端部、第二連桿15后端部鉸接在一起,第一連桿14的下端部鉸接在底板2上;所述的第三步進電機12水平安裝在底板2上方,第三步進電機12的電機軸上安裝有轉輪17,轉輪17的偏心位置處設有一個偏心軸,轉輪17通過該偏心軸與第二連桿15轉動連接。
進一步地,所述的機械臂6包括第一伺服電機601、第二伺服電機602、方套筒603、電缸604、伸縮桿605、第三伺服電機606、氣動夾爪607、推土板608,所述的第一伺服電機601豎直向上安裝在固定板5上方,所述的第二伺服電機602的側面固定在第一伺服電機601的電機軸上,所述的方套筒603側面與第二伺服電機602的電機軸固定,所述的伸縮桿605滑動安裝在方套筒603內(nèi)部,伸縮桿605的滑動是通過電缸604控制的,電缸604一端固定在方套筒603側面,另一端固定在伸縮桿605側面,伸縮桿605的前端面與第三伺服電機606的底部固定,第三伺服電機606的前端面與氣動夾爪607的底部固定,所述的氣動夾爪607為平行開閉氣爪,氣爪的一個夾爪下方安裝有推土板608。
本發(fā)明工作原理:本發(fā)明的機械臂6通過第一伺服電機601控制第二伺服電機602的轉動;通過第二伺服電機602控制方套筒603的轉動;通過電缸604控制伸縮桿605的伸縮;通過第三伺服電機606控制氣動夾爪607的轉動;通過氣動夾爪607夾持樹苗609;本發(fā)明在使用時首先在振動料斗7中放置樹苗609,在使用時依靠攝像機4判斷周圍物體位置,通過驅(qū)動裝置1行走至已經(jīng)挖好的坑中,然后通過第三步進電機12控制轉輪17轉動,轉輪17帶動第二連桿15運轉,第二連桿15帶動第三連桿16上下運動,第三連桿16帶動振動料斗7上下擺動,下一步通過第二步進電機10驅(qū)動撥料器9轉動,使樹苗609落入撥料器9上方的U形凹槽中,下一步使撥料器9轉動180°,讓U形凹槽中的樹苗609掉落到斜坡板11上,下一步通過機械臂6前端的氣動夾爪607夾持樹苗609,然后通過第一伺服電機601驅(qū)動機械臂6旋轉180°,下一步通過第三伺服電機606控制氣動夾爪607旋轉180°,使樹苗609位于樹坑的正上方并處于豎直狀態(tài),下一步氣動夾爪607松開,讓樹苗609落入樹坑中,然后機械臂6聯(lián)動控制氣動夾爪607下部的推土板608把樹坑周圍的土壤埋入樹坑周圍,將樹苗609埋好。