一种植树机器人的制作方法

本发明涉及环境绿化技术领域，特别涉及一种植树机器人。

背景技术：

植树造林对于调节气候、涵养水源、减轻大气污染具有重要意义，传统的植树方法采用人工挖坑，然后在坑内放置树苗，最后用土掩埋的方法进行种植，这种种植方法不能保证树苗栽种的垂直度，影响美观，因此需要一种可以自动栽种树苗的设备。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种植树机器人，通过设置带有振动功能的振动料斗可以防止料斗本体内的树苗被卡住，通过取料器可以保证每次只取一棵树苗，利用机械手可以自动抓取树苗并放到树坑中，通过推土板可以把树坑填满，将树苗自动栽种在树坑中。

本发明所使用的技术方案是：一种植树机器人，包括四个驱动装置、底板、第一步进电机、摄像机、固定板、机械臂、振动料斗、中心轴、两个拨料器、第二步进电机、斜坡板、第三步进电机、铰支座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、转轮、两个销轴、两个立板，其特征在于：所述的底板是一块长方形平板，底板下方安装有四个驱动装置，底板上方右侧位置并列安装有两块立板，每块立板内侧都安装有一个销轴，在底板的左侧位置安装有一个固定板，固定板上安装有一个机械臂，在底板的前部安装有一个第一步进电机，所述的第一步进电机竖直向上安装，第一步进电机的电机轴上安装有一个摄像机；

所述的振动料斗包括料斗本体、两个支腿、两个横置板、柱销、两个第一圆孔、两个第二圆孔，所述的料斗本体为倒梯形截面形状，料斗底部设有一个可供树苗漏下的出口，在料斗本体下方安装有两个支腿，每个支腿下方都安装有一个横置板，两个支腿的中间位置固定着一块斜坡板，斜坡板最下方设有一个可供气动夹爪活动的缺口；所述的两个第二圆孔分别设置在两个支腿上并位于斜坡板上方，在第二圆孔中转动安装有一个中心轴，中心轴上固定安装有两个拨料器，所述的拨料器上设置有一个U形凹槽用于容纳树苗，所述的两个第一圆孔分别设置在两个横置板上并位于横置板的内侧一端，所述的柱销设置在一个横置板外端部，振动料斗通过两个第一圆孔分别与两个销轴转动配合，横置板上的柱销与第三连杆上端部转动连接，第三连杆和第一连杆上端部、第二连杆后端部铰接在一起，第一连杆的下端部铰接在底板上；所述的第三步进电机水平安装在底板上方，第三步进电机的电机轴上安装有转轮，转轮的偏心位置处设有一个偏心轴，转轮通过该偏心轴与第二连杆转动连接。

进一步地，所述的机械臂包括第一伺服电机、第二伺服电机、方套筒、电缸、伸缩杆、第三伺服电机、气动夹爪、推土板，所述的第一伺服电机竖直向上安装在固定板上方，所述的第二伺服电机的侧面固定在第一伺服电机的电机轴上，所述的方套筒侧面与第二伺服电机的电机轴固定，所述的伸缩杆滑动安装在方套筒内部，伸缩杆的滑动是通过电缸控制的，电缸一端固定在方套筒侧面，另一端固定在伸缩杆侧面，伸缩杆的前端面与第三伺服电机的底部固定，第三伺服电机的前端面与气动夹爪的底部固定，所述的气动夹爪为平行开闭气爪，气爪的一个夹爪下方安装有推土板。

本发明有益效果：

1.本发明通过设置带有振动功能的振动料斗可以防止料斗本体内的树苗被卡住，通过取料器可以保证每次只取一棵树苗，利用机械手可以自动抓取树苗并放到树坑中，通过推土板可以把树坑填满，将树苗自动栽种在树坑中。

附图说明

图1、图2为本发明的整体装配立体结构示意图。

图3为本发明的第三步进电机安装示意图。

图4为本发明的机械臂结构示意图。

图5为本发明的振动料斗结构示意图。

附图标号：1-驱动装置；2-底板；3-第一步进电机；4-摄像机；5-固定板；6-机械臂；7-振动料斗；8-中心轴；9-拨料器；10-第二步进电机；11-斜坡板；12-第三步进电机；13-铰支座；14-第一连杆；15-第二连杆；16-第三连杆；17-转轮；18-销轴；19-立板；601-第一伺服电机；602-第二伺服电机；603-方套筒；604-电缸；605-伸缩杆；606-第三伺服电机；607-气动夹爪；608-推土板；609-树苗；701-料斗本体；702-支腿；703-横置板；704-柱销；705-第一圆孔；706-第二圆孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种植树机器人，包括四个驱动装置1、底板2、第一步进电机3、摄像机4、固定板5、机械臂6、振动料斗7、中心轴8、两个拨料器9、第二步进电机10、斜坡板11、第三步进电机12、铰支座13、第一连杆14、第二连杆15、第三连杆16、转轮17、两个销轴18、两个立板19，其特征在于：所述的底板2是一块长方形平板，底板2下方安装有四个驱动装置1，底板2上方右侧位置并列安装有两块立板19，每块立板19内侧都安装有一个销轴18，在底板2的左侧位置安装有一个固定板5，固定板5上安装有一个机械臂6，在底板2的前部安装有一个第一步进电机3，所述的第一步进电机3竖直向上安装，第一步进电机3的电机轴上安装有一个摄像机4；

所述的振动料斗7包括料斗本体701、两个支腿702、两个横置板703、柱销704、两个第一圆孔705、两个第二圆孔706，所述的料斗本体701为倒梯形截面形状，料斗底部设有一个可供树苗609漏下的出口，在料斗本体701下方安装有两个支腿702，每个支腿702下方都安装有一个横置板703，两个支腿702的中间位置固定着一块斜坡板11，斜坡板11最下方设有一个可供气动夹爪607活动的缺口；所述的两个第二圆孔706分别设置在两个支腿702上并位于斜坡板11上方，在第二圆孔706中转动安装有一个中心轴8，中心轴8上固定安装有两个拨料器9，所述的拨料器9上设置有一个U形凹槽用于容纳树苗609，所述的两个第一圆孔705分别设置在两个横置板703上并位于横置板703的内侧一端，所述的柱销704设置在一个横置板703外端部，振动料斗7通过两个第一圆孔705分别与两个销轴18转动配合，横置板703上的柱销704与第三连杆16上端部转动连接，第三连杆16和第一连杆14上端部、第二连杆15后端部铰接在一起，第一连杆14的下端部铰接在底板2上；所述的第三步进电机12水平安装在底板2上方，第三步进电机12的电机轴上安装有转轮17，转轮17的偏心位置处设有一个偏心轴，转轮17通过该偏心轴与第二连杆15转动连接。

进一步地，所述的机械臂6包括第一伺服电机601、第二伺服电机602、方套筒603、电缸604、伸缩杆605、第三伺服电机606、气动夹爪607、推土板608，所述的第一伺服电机601竖直向上安装在固定板5上方，所述的第二伺服电机602的侧面固定在第一伺服电机601的电机轴上，所述的方套筒603侧面与第二伺服电机602的电机轴固定，所述的伸缩杆605滑动安装在方套筒603内部，伸缩杆605的滑动是通过电缸604控制的，电缸604一端固定在方套筒603侧面，另一端固定在伸缩杆605侧面，伸缩杆605的前端面与第三伺服电机606的底部固定，第三伺服电机606的前端面与气动夹爪607的底部固定，所述的气动夹爪607为平行开闭气爪，气爪的一个夹爪下方安装有推土板608。

本发明工作原理：本发明的机械臂6通过第一伺服电机601控制第二伺服电机602的转动；通过第二伺服电机602控制方套筒603的转动；通过电缸604控制伸缩杆605的伸缩；通过第三伺服电机606控制气动夹爪607的转动；通过气动夹爪607夹持树苗609；本发明在使用时首先在振动料斗7中放置树苗609，在使用时依靠摄像机4判断周围物体位置，通过驱动装置1行走至已经挖好的坑中，然后通过第三步进电机12控制转轮17转动，转轮17带动第二连杆15运转，第二连杆15带动第三连杆16上下运动，第三连杆16带动振动料斗7上下摆动，下一步通过第二步进电机10驱动拨料器9转动，使树苗609落入拨料器9上方的U形凹槽中，下一步使拨料器9转动180°，让U形凹槽中的树苗609掉落到斜坡板11上，下一步通过机械臂6前端的气动夹爪607夹持树苗609，然后通过第一伺服电机601驱动机械臂6旋转180°，下一步通过第三伺服电机606控制气动夹爪607旋转180°，使树苗609位于树坑的正上方并处于竖直状态，下一步气动夹爪607松开，让树苗609落入树坑中，然后机械臂6联动控制气动夹爪607下部的推土板608把树坑周围的土壤埋入树坑周围，将树苗609埋好。