一种具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的制作方法

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人。

背景技术：

随着绿色城市的建设，城市绿化也越来越多，然而绿化的增加也带来一些问题，比如绿化的修剪问题，虽然目前市面上也有一些用于修剪绿化的园艺机器人，但是这种机器人功能不够完善，仅仅起到了修剪的作用，我们经常可以看到，路边绿化修剪完后，地上残留了大量的枝叶，这些枝叶需要工人们对其进行清扫，十分麻烦，而且在种植绿化后，需要定期对绿化带的土壤进行取样采集，通过分析土壤情况来确定是否需要施肥除虫等工作，这些都是目前机器人所欠缺的功能，这样大大降低了机器人的实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人，包括主体、移动机构、修剪机构、回收机构、土壤取样机构和中控机构，所述修剪机构设置在主体的上方，所述移动机构设置在主体的下方，所述回收机构和土壤取样机构均设置在主体的内部，所述移动机构、修剪机构、回收机构和土壤取样机构均与中控机构电连接；

所述回收机构包括移动组件、传送组件和收集箱，所述移动组件设置在传送组件的一侧，所述移动组件和传送组件连接，所述收集箱设置在传送组件的下方；

所述移动组件包括第一驱动单元和移动单元，所述第一驱动单元与移动单元传动连接，所述第一驱动单元包括第一电机、第一驱动轴和第一齿轮，所述第一电机设置在主体的内部，所述第一电机通过第一驱动轴与第一齿轮传动连接；

所述移动单元包括移动杆、清扫单元、连接杆和清扫盒，所述移动杆水平设置且位于第一齿轮的下方，所述移动杆的上方设有与第一齿轮啮合的从动齿，所述清扫单元与移动杆远离第一齿轮的一端固定连接，所述清扫盒设置在清扫单元的正下方，所述清扫盒通过连接杆与移动杆的下方连接；

所述传送组件包括第二驱动单元和传送单元，所述第二驱动单元与传送单元传动连接，所述第二驱动单元包括第二电机、第二驱动轴和驱动轮，所述第二电机设置在主体的内部，所述第二电机通过第二驱动轴与驱动轮传动连接，所述收集箱设置在驱动轮的下方；

所述传送单元包括传送带、从动轮和若干固定板，所述从动轮设置在清扫盒的内部，各固定板均匀设置在从动轮的周身，所述驱动轮通过传送带与从动轮传动连接，所述驱动轮圆心距离地面的高度大于从动轮圆心距离地面的高度；

当需要对路边残留的枝叶进行回收处理时，此时第一电机启动，第一齿轮随之转动，因为移动杆水平设置且位于第一齿轮的下方，移动杆的上方设有与第一齿轮啮合的从动齿，故移动杆向右移动，从主体的内部伸出，又因为清扫单元与移动杆远连接，清扫盒设置在清扫单元的正下方，清扫盒通过连接杆与移动杆的下方连接，故清扫单元和清扫盒都移出主体的内部，此时第二电机启动，驱动轮随之转动，因为驱动轮通过传送带与从动轮传动连接，故从动轮也开始转动，因为从动轮设置在清扫盒的内部，各固定板均匀设置在从动轮的周身，故从动轮能够高效的将清扫盒中的枝叶转到传送带上，因为传送带上设有凸起，可以有效的起到防止枝叶滑落的效果，最终传送带将枝叶传送到主体内部的收集箱中。

所述土壤取样机构包括伸缩组件和旋转组件，所述伸缩组件与旋转组件传动连接，所述伸缩组件包括气泵、连接管和两根伸缩杆，所述连接管与伸缩杆一一对应，所述气泵通过连接管与伸缩杆连通，两根伸缩杆中，其中一个伸缩杆水平设置在主体的内部且位于另一个伸缩杆的上端，另一个伸缩杆竖向设置；

所述旋转组件包括第三电机、第三驱动轴、紧固组件和土壤取样器，所述第三电机设置在竖向设置的伸缩杆的内部，所述第三驱动轴竖向设置，所述第三电机通过第三驱动轴与紧固组件传动连接，所述紧固组件和土壤取样器连接；

当需要进行土壤取样时，此时气泵分别对需要充气的伸缩杆进行充气，水平设置在主体的内部的伸缩杆伸长直到一端伸到主体的外面，然后竖向设置的伸缩杆伸长，通过气泵调节，使得两根伸缩杆移动到需要的位置，此时，第三电机启动，因为第三电机通过第三驱动轴与紧固组件传动连接，紧固组件和土壤取样器连接，故土壤取样器开始转动，进行土壤采集，通过机器人实现了自动化的土壤取样，更加的方便，降低了人力成本。

所述紧固组件包括固定槽、固定块和紧固单元，所述固定块与固定槽匹配，所述固定块通过紧固单元与固定槽连接，所述固定槽与第三驱动轴相连，所述固定块与土壤取样器相连；

所述紧固单元包括第三驱动单元和锁定单元，所述第三驱动单元包括第四电机、第四驱动轴和第二齿轮，所述第四电机设置在固定块的内部，所述第四驱动轴水平设置，所述第四电机通过第四驱动轴与第二齿轮传动连接；

所述锁定单元包括第三齿轮、丝杆、两个移动块、两个轴承座、两个固定杆和两个插销，所述丝杆水平设置在固定块的内部，所述第三齿轮套设在丝杆的中部，两个轴承座分别设置在固定块内壁的两侧，两个轴承座分别设置在丝杆的两端，所述丝杆上设有两段螺纹，两段螺纹关于第三齿轮的竖向中心轴线对称，两个移动块分别设置在第三齿轮的两侧且套设在丝杆上，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，两个移动块关于竖向中心轴线对称，所述移动块设有开孔，所述开孔内部设有内螺纹，所述内螺纹与该段丝杆上的外螺纹匹配，所述固定杆与移动块一一对应，所述固定杆竖向设置在固定块的内部，所述插销与固定杆一一对应，所述插销水平设置在固定块的内部，所述插销通过固定杆与移动块连接，所述插销与固定槽匹配。

当需要对土壤取样器进行拆装时，此时第四电机启动，第二齿轮随之转动，因为二齿轮与第三齿轮啮合，故第三齿轮开始转动，又因为第三齿轮套设在丝杆中部，故丝杆随之转动，因为丝杆上设有两段螺纹，两段螺纹关于第三齿轮的竖向中心轴线对称，两个移动块分别设置在第三齿轮的两侧且套设在丝杆上，移动块设有开孔，开孔内部设有内螺纹，内螺纹与该段丝杆上的外螺纹匹配，故两个移动块开始移动水平，移动方向相反，因为固定杆与移动块一一对应，插销与固定杆一一对应，插销通过固定杆与移动块连接，故当第四电机正转时，两个插销从固定块的内部伸出，因为插销与固定槽匹配，故固定块伸到固定槽，插销伸出进行紧固，当四电机反转时，插销缩回固定块的内部，固定块可以与固定槽分开，这种紧固组件通过电动控制，方便牢靠，拆装方便。

作为优选，为了将地面残留的枝叶扫入清扫盒中，此时玷污电机启动，清扫刷随之转动，因为清扫刷与地面抵触，故清扫刷能将地上的枝叶清扫。所述清扫单元包括第五电机、第五驱动轴和若干清扫刷，所述第五电机设置在移动杆的内部，所述第五驱动轴水平设置，各清扫刷均匀分布在第五驱动轴的周身，所述清扫刷与地面抵触，所述第五电机通过第五驱动轴与清扫刷传动连接。

作为优选，为了使插销水平移动的更加平稳，所述插销上方设有燕尾槽和滑动块，所述燕尾槽固定在固定块的内部，所述滑动块固定在插销的上方，所述滑动块与燕尾槽匹配且在燕尾槽内滑动。

作为优选，为了使移动块水平移动，所述移动块上方设有导向杆，所述导向杆水平设置在固定块的内部，所述滑动块与导向杆滑动连接。

作为优选，为了使传送效果更好，防止传送过程中枝叶滑落，所述传送带上设有若干个凸起。

作为优选，所述中控机构包括显示界面、控制按键、状态指示灯和plc，所述显示界面、控制按键和状态指示灯均与plc电连接。

作为优选，为了观察的更加清楚，所述显示界面为液晶显示屏。

作为优选，为了能够遥控机器人，所述主体的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了防止两个插销移动距离过长，两个插销之间设有弹簧。

作为优选，为了检测机器人前进的路况，从而做出判断，所述主体上设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构电连接。

本发明的有益效果是，该具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人中通过回收机构，使得机器人能够对路边残留的枝叶进行清扫及回收，减少了工人的工作量，通过土壤取样机构，实现了自动化的土壤取样采集，为后续工作做准备，而且通过紧固组件，使得土壤取样器便于拆装，这些改进大大提高了机器人的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的结构示意图；

图2是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的移动组件的结构示意图；

图3是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的传送组件的结构示意图；

图4是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的土壤取样机构的结构示意图；

图5是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的紧固组件的结构示意图；

图6是本发明的具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人的中控机构的结构示意图；

图中：1.主体，2.中控机构，3.移动机构，4.修剪机构，5.回收机构，6.第一电机，7.第一齿轮，8.移动杆，9.清扫单元，10.连接杆，11.清扫盒，12.第二电机，13.驱动轮，14.传送带，15.从动轮，16.固定板，17.收集箱，18.气泵，19.连接管，20.伸缩杆，21.第三电机，22.紧固组件，23.土壤取样器，24.固定槽，25.固定块，26.第四电机，27.第二齿轮，28.第三齿轮，29.移动块，30.丝杆，31.轴承座，32.导向杆，33.固定杆，34.插销，35.滑动块，36.燕尾槽，37.显示界面，38.控制按键，39.状态指示灯。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图6所示，一种具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人，包括主体1、移动机构3、修剪机构4、回收机构5、土壤取样机构和中控机构2，所述修剪机构4设置在主体1的上方，所述移动机构3设置在主体1的下方，所述回收机构5和土壤取样机构均设置在主体1的内部，所述移动机构3、修剪机构4、回收机构5和土壤取样机构均与中控机构2电连接；

所述回收机构5包括移动组件、传送组件和收集箱17，所述移动组件设置在传送组件的一侧，所述移动组件和传送组件连接，所述收集箱17设置在传送组件的下方；

所述移动组件包括第一驱动单元和移动单元，所述第一驱动单元与移动单元传动连接，所述第一驱动单元包括第一电机6、第一驱动轴和第一齿轮7，所述第一电机6设置在主体1的内部，所述第一电机6通过第一驱动轴与第一齿轮7传动连接；

所述移动单元包括移动杆8、清扫单元9、连接杆10和清扫盒11，所述移动杆8水平设置且位于第一齿轮7的下方，所述移动杆8的上方设有与第一齿轮7啮合的从动齿，所述清扫单元9与移动杆8远离第一齿轮7的一端固定连接，所述清扫盒11设置在清扫单元9的正下方，所述清扫盒11通过连接杆10与移动杆8的下方连接；

所述传送组件包括第二驱动单元和传送单元，所述第二驱动单元与传送单元传动连接，所述第二驱动单元包括第二电机12、第二驱动轴和驱动轮13，所述第二电机12设置在主体1的内部，所述第二电机12通过第二驱动轴与驱动轮13传动连接，所述收集箱17设置在驱动轮13的下方；

所述传送单元包括传送带14、从动轮15和若干固定板16，所述从动轮15设置在清扫盒11的内部，各固定板16均匀设置在从动轮15的周身，所述驱动轮13通过传送带14与从动轮15传动连接，所述驱动轮13圆心距离地面的高度大于从动轮15圆心距离地面的高度；

当需要对路边残留的枝叶进行回收处理时，此时第一电机6启动，第一齿轮7随之转动，因为移动杆8水平设置且位于第一齿轮7的下方，移动杆8的上方设有与第一齿轮7啮合的从动齿，故移动杆8向右移动，从主体1的内部伸出，又因为清扫单元9与移动杆8远连接，清扫盒11设置在清扫单元9的正下方，清扫盒11通过连接杆10与移动杆8的下方连接，故清扫单元9和清扫盒11都移出主体1的内部，此时第二电机12启动，驱动轮13随之转动，因为驱动轮13通过传送带14与从动轮15传动连接，故从动轮15也开始转动，因为从动轮15设置在清扫盒11的内部，各固定板16均匀设置在从动轮15的周身，故从动轮15能够高效的将清扫盒11中的枝叶转到传送带14上，因为传送带14上设有凸起，可以有效的起到防止枝叶滑落的效果，最终传送带14将枝叶传送到主体1内部的收集箱17中。

所述土壤取样机构包括伸缩组件和旋转组件，所述伸缩组件与旋转组件传动连接，所述伸缩组件包括气泵18、连接管19和两根伸缩杆20，所述连接管19与伸缩杆20一一对应，所述气泵18通过连接管19与伸缩杆20连通，两根伸缩杆20中，其中一个伸缩杆20水平设置在主体1的内部且位于另一个伸缩杆20的上端，另一个伸缩杆20竖向设置；

所述旋转组件包括第三电机21、第三驱动轴、紧固组件22和土壤取样器23，所述第三电机21设置在竖向设置的伸缩杆20的内部，所述第三驱动轴竖向设置，所述第三电机21通过第三驱动轴与紧固组件22传动连接，所述紧固组件22和土壤取样器23连接；

当需要进行土壤取样时，此时气泵18分别对需要充气的伸缩杆20进行充气，水平设置在主体1的内部的伸缩杆20伸长直到一端伸到主体1的外面，然后竖向设置的伸缩杆20伸长，通过气泵18调节，使得两根伸缩杆20移动到需要的位置，此时，第三电机21启动，因为第三电机21通过第三驱动轴与紧固组件22传动连接，紧固组件22和土壤取样器23连接，故土壤取样器23开始转动，进行土壤采集，通过机器人实现了自动化的土壤取样，更加的方便，降低了人力成本。

所述紧固组件22包括固定槽24、固定块25和紧固单元，所述固定块25与固定槽24匹配，所述固定块25通过紧固单元与固定槽24连接，所述固定槽24与第三驱动轴相连，所述固定块25与土壤取样器23相连；

所述紧固单元包括第三驱动单元和锁定单元，所述第三驱动单元包括第四电机26、第四驱动轴和第二齿轮27，所述第四电机26设置在固定块25的内部，所述第四驱动轴水平设置，所述第四电机26通过第四驱动轴与第二齿轮27传动连接；

所述锁定单元包括第三齿轮28、丝杆30、两个移动块29、两个轴承座31、两个固定杆33和两个插销34，所述丝杆30水平设置在固定块25的内部，所述第三齿轮28套设在丝杆30的中部，两个轴承座31分别设置在固定块25内壁的两侧，两个轴承座31分别设置在丝杆30的两端，所述丝杆30上设有两段螺纹，两段螺纹关于第三齿轮28的竖向中心轴线对称，两个移动块29分别设置在第三齿轮28的两侧且套设在丝杆30上，所述第二齿轮27与第三齿轮28啮合，两个移动块29关于竖向中心轴线对称，所述移动块29设有开孔，所述开孔内部设有内螺纹，所述内螺纹与该段丝杆30上的外螺纹匹配，所述固定杆33与移动块29一一对应，所述固定杆33竖向设置在固定块25的内部，所述插销34与固定杆33一一对应，所述插销34水平设置在固定块25的内部，所述插销34通过固定杆33与移动块29连接，所述插销34与固定槽24匹配。

当需要对土壤取样器23进行拆装时，此时第四电机26启动，第二齿轮27随之转动，因为二齿轮27与第三齿轮28啮合，故第三齿轮开始转动，又因为第三齿轮28套设在丝杆30中部，故丝杆30随之转动，因为丝杆30上设有两段螺纹，两段螺纹关于第三齿轮28的竖向中心轴线对称，两个移动块29分别设置在第三齿轮28的两侧且套设在丝杆30上，移动块29设有开孔，开孔内部设有内螺纹，内螺纹与该段丝杆30上的外螺纹匹配，故两个移动块29开始移动水平，移动方向相反，因为固定杆33与移动块29一一对应，插销34与固定杆33一一对应，插销34通过固定杆33与移动块29连接，故当第四电机26正转时，两个插销34从固定块25的内部伸出，因为插销34与固定槽24匹配，故固定块25伸到固定槽24，插销34伸出进行紧固，当四电机26反转时，插销34缩回固定块25的内部，固定块25可以与固定槽24分开，这种紧固组件通过电动控制，方便牢靠，拆装方便。

作为优选，为了将地面残留的枝叶扫入清扫盒11中，此时玷污电机启动，清扫刷随之转动，因为清扫刷与地面抵触，故清扫刷能将地上的枝叶清扫。所述清扫单元9包括第五电机、第五驱动轴和若干清扫刷，所述第五电机设置在移动杆8的内部，所述第五驱动轴水平设置，各清扫刷均匀分布在第五驱动轴的周身，所述清扫刷与地面抵触，所述第五电机通过第五驱动轴与清扫刷传动连接。

作为优选，为了使插销34水平移动的更加平稳，所述插销34上方设有燕尾槽36和滑动块35，所述燕尾槽36固定在固定块25的内部，所述滑动块35固定在插销34的上方，所述滑动块35与燕尾槽36匹配且在燕尾槽36内滑动。

作为优选，为了使移动块29水平移动，所述移动块29上方设有导向杆32，所述导向杆32水平设置在固定块25的内部，所述滑动块35与导向杆32滑动连接。

作为优选，为了使传送效果更好，防止传送过程中枝叶滑落，所述传送带14上设有若干个凸起。

作为优选，所述中控机构2包括显示界面37、控制按键38、状态指示灯39和plc，所述显示界面37、控制按键38和状态指示灯39均与plc电连接。

作为优选，为了观察的更加清楚，所述显示界面37为液晶显示屏。

作为优选，为了能够遥控机器人，所述主体1的内部设有天线，所述天线与plc电连接。

作为优选，为了防止两个插销34移动距离过长，两个插销34之间设有弹簧。

作为优选，为了检测机器人前进的路况，从而做出判断，所述主体1上设有红外线探测器，所述红外线探测器与中控机构2电连接。

与现有技术相比，该具有枝叶回收及土壤取样功能的园艺机器人中，通过回收机构5，使得机器人能够对路边残留的枝叶进行清扫及回收，减少了工人的工作量，通过土壤取样机构，实现了自动化的土壤取样采集，为后续工作做准备，而且通过紧固组件，使得土壤取样器23便于拆装，这些改进大大提高了机器人的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。