一种全自动沙漠植树机

1.本实用新型涉及绿化机械设备技术领域，特别涉及一种全自动沙漠植树机。


背景技术：

2.土地沙漠化是当今世界上一个重要的生态问题，对人们生存和发展都存在着巨大的威胁。我自国50～70年代起，土地荒漠化速度为每年增加1560平方公里；从70～80年代，其速度已为每年增加2100平方公里；目前则扩展至每年增加2460平方公里，速度之快令人震惊。因此治沙造林刻不容缓。传统的植树主要以人力为主，尤其在条件恶劣的地方耗费许多的人力，物力，并且效率也低，为了提高种植效率，降低人力成本，机器植树逐渐成为了主流。
3.在相关技术中，现有植树机在工作时，通常采用钻头在指定的位置土地上钻出用于栽种树苗的树坑，再利用植树机上配备的机械手、可开合的存苗筒等栽种结构将树苗栽种到树坑中，最后进行填土完成栽种。
4.相关技术中植树机可以在常规环境下的土地上进行工作，而在沙漠环境下，地面上的沙粒流动性强，采用钻头在沙土地面上成孔时，坑洞周围包括坑洞内部的沙土容易飞溅导致所成的树坑塌陷，难以形成满足栽种要求深度和宽度的坑洞，导致所栽种的树苗存活率低。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种全自动沙漠植树机，能够适应沙漠的沙土环境挖出符合栽种要求深度和宽度的坑洞，提高栽种树苗的存活率。所述技术方案如下：
6.本实用新型实施例提供了一种全自动沙漠植树机，包括：
7.车体、成孔装置、回填装置、栽种装置、苗箱和控制器，所述成孔装置、所述回填装置和所述栽种装置均安装于所述车体上，所述车体具有多组用于驱动所述车体移动的行走装置，所述车体上具有安装面，所述成孔装置、所述回填装置、所述栽种装置和所述行走装置均与所述控制器电连接，
8.所述成孔装置包括螺旋钻、成孔管、电机支撑架、第一电机和传动升降装置，所述安装面上具有第一通孔，所述成孔管垂直于所述安装面且位于所述第一通孔上方，所述电机支撑架设置于所述成孔管的顶部，所述第一电机安装于所述电机支撑架上，所述螺旋钻同轴设置于所述成孔管内且与所述第一电机的输出轴连接，所述成孔管的侧壁上连接有排料管，所述排料管与所述成孔管呈锐角布置且开口朝向所述安装面，所述传动升降装置设置于所述安装面上且与所述成孔管连接，所述成孔管被配置为能够在所述传动升降装置的驱动下沿轴线方向进行升降；
9.所述回填装置包括传动带和沙箱，所述传动带和所述沙箱均设置于所述安装面上，所述传动带的一端位于所述排料管的开口下方，所述传动带的另一端位于所述沙箱开口上方，所述沙箱具有与所述车体底部连通的泄沙口，所述泄沙口上具有电动蝶阀；
10.所述栽种装置用于将存储于所述苗箱内的树苗由车体上放置到地面。
11.可选地，所述传动升降装置包括主起重臂、圆弧起重臂、三角起重臂和电缸，所述圆弧起重臂的一端与所述安装面铰接，所述圆弧起重臂的另一端与所述主起重臂的一端铰接，所述主起重臂的另一端与所述成孔管连接，所述电缸设置于所述三角起重臂和所述成孔管之间，所述电缸的一端与所述安装面连接，所述电缸另一端的伸缩臂通过所述三角起重臂与所述主起重臂的中部铰接，所述电缸与所述控制器电连接。
12.可选地，所述全自动沙漠植树机还包括分苗装置，所述分苗装置包括第二电机、偏心轮、摇杆、推板、上升轴、翻板、第三电机、支撑架和导轨，所述第二电机和所述支撑架分别设置于所述苗箱的两侧，所述苗箱的两侧分别具有第一开口和第二开口，所述第一开口与所述第二电机之间以及所述第二开口与所述支撑架之间均具有支撑平台，所述偏心轮与所述第二电机传动连接，所述第二电机的输出轴平行于所述安装面，所述摇杆的一端与所述偏心轮连接，所述摇杆的另一端与所述推板连接，所述推板可滑动的设置于所述第一开口前的所述支撑平台上，所述导轨与第二电机的输出轴平行且位于所述支撑架顶部，所述翻板设置于所述第二开口前的所述支撑平台上且一端与所述支撑平台铰接，所述第三电机可滑动地安装于所述导轨上，所述第三电机的输出轴平行于所述安装面且与所述导轨垂直，所述上升轴的一端与所述第三电机的输出轴连接，所述上升轴的另一端与所述翻板的另一端铰接，所述翻板的一端位于所述栽种装置旁侧。
13.可选地，所述翻板的一端垂直连接有支撑板。
14.可选地，所述苗箱的顶部具有变截面开口，在由所述苗箱的顶部向所述安装面接近的方向上，所述变截面开口的内壁截面积逐渐减小。
15.可选地，所述栽种装置包括夹爪、转接块、丝杆滑轨，所述安装面上具有第二通孔，所述第二通孔位于所述翻板的一端旁侧，所述丝杆滑轨垂直于所述安装面且与所述第二通孔的孔壁连接，所述转接块可滑动地穿设连接于所述丝杆滑轨上，所述夹爪连接于所述转接块上且正对所述翻板，所述丝杆滑轨的一端具有用于驱动丝杆的第四电机，所述夹爪和所述第四电机与所述控制器电连接。
16.可选地，所述回填装置还包括水箱，所述水箱通过支架设置于所述第二电机上方，所述水箱具有与所述车体底部连通的出水口，所述出水口上具有电动水阀，所述电动水阀与所述控制器电连接。
17.可选地，所述行走装置包括车轮架、多个驱动轮和履带，所述多个驱动轮安装于所述车轮架上，所述车轮架于所述车体连接，所述履带绕接于所述多个驱动轮上。
18.本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
19.采用本实用新型所体用的全自动沙漠植树机，在成孔过程利用螺旋钻与成孔管的组合结构，螺旋钻破土顺畅，且在钻挖过程中，沙漠环境下所挖树坑中的细碎沙土会跟随螺旋钻在成孔管内上升并依次经过排料管和传动带最终收集与沙箱中，避免在螺旋钻离开后因沙土直接回流导致树坑塌陷掩埋。这部份被收集的沙土在后续树苗栽种完成后，通过沙箱的泄沙口进行沙土回填，无需主动对回填的土壤进行主动准备。在实现自动植树的同时，能够适应沙漠的沙土环境挖出符合栽种要求深度和宽度的坑洞，提高栽种树苗的存活率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的立体结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的俯视结构示意图；
23.图3是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的局部放大结构示意图；
24.图4是本实用新型实施例提供的成孔装置的局部结构示意图；
25.图5是本实用新型实施例提供的螺旋钻的结构示意图；
26.图6是本实用新型实施例提供的传动升降装置的结构示意图；
27.图7是本实用新型实施例提供的沙箱的结构示意图；
28.图8是本实用新型实施例提供的夹爪的结构示意图；
29.图9是本实用新型实施例提供的分苗装置和苗箱的结构示意图；
30.图10是本实用新型实施例提供的水箱的结构示意图；
31.图11是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的控制结构框图。
具体实施方式
32.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
33.在相关技术中，现有植树机在工作时，通常采用钻头在指定的位置土地上钻出用于栽种树苗的树坑，再利用植树机上配备的机械手、可开合的存苗筒等栽种结构将树苗栽种到树坑中，最后进行填土完成栽种。
34.相关技术中植树机可以在常规环境下的土地上进行工作，而在沙漠环境下，地面上的沙粒流动性强，采用钻头在沙土地面上成孔时，坑洞周围包括坑洞内部的沙土容易飞溅导致所成的树坑塌陷，难以形成满足栽种要求深度和宽度的坑洞，导致所栽种的树苗存活率低。
35.图1是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的立体结构示意图。图2是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的俯视结构示意图。图3是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的局部放大结构示意图。图4是本实用新型实施例提供的成孔装置的局部结构示意图。图5是本实用新型实施例提供的螺旋钻的结构示意图。图6是本实用新型实施例提供的传动升降装置的结构示意图。图7是本实用新型实施例提供的沙箱的结构示意图。图8是本实用新型实施例提供的夹爪的结构示意图。图9是本实用新型实施例提供的分苗装置和苗箱的结构示意图。图10是本实用新型实施例提供的水箱的结构示意图。图11是本实用新型实施例提供的全自动沙漠植树机的控制结构框图。如图1至11所示，通过实践，本技术人提供了一种全自动沙漠植树机，包括车体1、成孔装置2、回填装置3、栽种装置4、苗箱5和控制器6。
36.其中，成孔装置2、回填装置3和栽种装置4均安装于车体1上，车体1具有多组用于驱动车体1移动的行走装置7，车体1上具有安装面11，成孔装置2、回填装置3、栽种装置4和
行走装置7均与控制器6电连接。
37.成孔装置2包括螺旋钻21、成孔管22、电机支撑架23、第一电机24和传动升降装置25。安装面11上具有第一通孔111，成孔管22垂直于安装面11且位于第一通孔111上方，电机支撑架23设置于成孔管22的顶部，第一电机24安装于电机支撑架23上。螺旋钻21同轴设置于成孔管22内且与第一电机24的输出轴连接，成孔管22的侧壁上连接有排料管221，排料管221与成孔管22呈锐角布置且开口朝向安装面11。传动升降装置25设置于安装面11上且与成孔管22连接，成孔管22被配置为能够在传动升降装置25的驱动下沿轴线方向进行升降。
38.回填装置3包括传动带31和沙箱32。传动带31和沙箱32均设置于安装面11上，传动带31的一端位于排料管221的开口下方，传动带31的另一端位于沙箱32开口上方。沙箱32具有与车体1底部连通的泄沙口321，泄沙口321上具有电动蝶阀322。
39.栽种装置4用于将存储于苗箱5内的树苗由车体1上放置到地面。
40.在本实用新型实施例中，全自动沙漠植树机通过控制器6向成孔装置2、回填装置3、栽种装置4和行走装置7中的各部件发送控制信号实现协调工作。整个车体1在行走装置7的驱动下进行移动，在沙漠环境下进行植树工作时，首先需要打孔钻挖出树坑。在车体移动到指定的位置后，行走装置7停止，控制器6向成孔装置2发送控制信号，其中传动升降装置25驱动成孔管22下降，位于成孔管22内的螺旋钻21跟随成孔管22一同由第一通孔111下降到车体1下方的地面位置，并在第一电机24的驱动下转动。在利用螺旋钻21钻挖沙土时，沙漠环境下细碎的沙土会跟随环绕于螺旋钻21的钻杆211上的旋片212一同上升，并在成孔管22和钻杆211之间形成的环形空间中向上输送，最后由排料管221从成孔管22中排出，并在传动带31的输送下进入到沙箱32中备用。在利用栽种装置4将苗箱5内的树苗由车体1放置栽种到通过成孔装置2钻挖出的树坑中后，位于泄沙口321上的电动蝶阀322接收控制器6的控制信号打开，将沙箱32中收集的沙土回填到树坑中完成初步栽种过程。
41.采用本实用新型所体用的全自动沙漠植树机，在成孔过程利用螺旋钻21与成孔管22的组合结构，螺旋钻21破土顺畅，且在钻挖过程中，沙漠环境下所挖树坑中的细碎沙土会跟随螺旋钻21在成孔管22内上升并依次经过排料管221和传动带31最终收集与沙箱32中，避免在螺旋钻21离开后因沙土直接回流导致树坑塌陷掩埋。这部份被收集的沙土在后续树苗栽种完成后，通过沙箱32的泄沙口进行沙土回填，无需主动对回填的土壤进行主动准备。在实现自动植树的同时，能够适应沙漠的沙土环境挖出符合栽种要求深度和宽度的坑洞，提高栽种树苗的存活率。
42.示例性地，在本实用新型实施例中，控制器6可以采用市面上成熟的树莓派控制系统，控制车体1上各处的电机和驱动机构协调工作。
43.可选地，传动升降装置25包括主起重臂251、圆弧起重臂252、三角起重臂253和电缸254，圆弧起重臂252的一端与安装面11铰接，圆弧起重臂252的另一端与主起重臂251的一端铰接，主起重臂251的另一端与成孔管22连接，电缸254设置于三角起重臂253和成孔管22之间，电缸254的一端与安装面11连接，电缸254另一端的伸缩臂通过三角起重臂253与主起重臂251的中部铰接，电缸254与控制器6电连接。示例性地，在本实用新型实施例中，通过控制器6向升降传动装置25内的电缸254发送控制指令，利用电缸254的伸缩臂的伸缩驱动三角起重臂253和主起重臂251的抬起和下降，通过主起重臂251一侧与安装面11铰接的圆弧起重臂252作为转动支点，驱动位于主起重臂251另一端的成孔管22进行升降。
44.可选地，全自动沙漠植树机还包括分苗装置8，分苗装置8包括第二电机81、偏心轮82、摇杆83、推板84、上升轴85、翻板86、第三电机87、支撑架88和导轨89，第二电机81和支撑架88分别设置于苗箱5的两侧，苗箱5的两侧分别具有第一开口51和第二开口52，第一开口51与第二电机81之间以及第二开口52与支撑架88之间均具有支撑平台53，偏心轮82与第二电机81传动连接，第二电机81的输出轴平行于安装面11，摇杆83的一端与偏心轮82连接，摇杆83的另一端与推板84连接，推板84可滑动的设置于第一开口51前的支撑平台53上，导轨89与第二电机81的输出轴平行且位于支撑架88顶部，翻板86设置于第二开口52前的支撑平台53上且一端与支撑平台53铰接，第三电机87可滑动地安装于导轨89上，第三电机87的输出轴平行于安装面11且与导轨89垂直，上升轴85的一端与第三电机87的输出轴连接，上升轴85的另一端与翻板86的另一端铰接，翻板86的一端位于栽种装置4旁侧。示例性地，在本实用新型实施例中，待栽种的树苗可以沿水平方向依次层叠放置于苗箱5内，在分苗装置8工作时，位于苗箱5一侧的第二电机81驱动偏心轮82转动，进而利用摇杆83驱动推板84在第一开口51处的支撑架88上来回滑动。推板84在来回滑动的过程中会进出第一开口51，进而将位于苗箱5最下层的树苗由第二开口52推出到位于苗箱5另一侧的推板84上。此时第三电机87的输出轴转动，驱动上升轴85转动，同时第三电机87在导轨89上向靠近栽种装置4的一端移动，从而使翻板86抬起并绕其与支撑平台53的铰接处旋转，直到翻板86转动到竖直，即垂直于安装面11的状态，使位于其上的树苗也同时以竖直的状态靠在其上并正对栽种装置4，方便栽种装置进行以竖直状态对树苗进行抓取和栽种，保证树苗以正确的竖直状态进行栽种。在节省人工劳作进行分苗的同时，进一步提高了栽种树苗的成活率。
45.可选地，翻板86的一端垂直连接有支撑板861。示例性地，通过设置于翻板86垂直的支撑板861，可以由底部对处于竖直状态的树苗进行支撑，避免树苗歪斜倾倒，进一步提高了栽种成功率。
46.可选地，苗箱5的顶部具有变截面开口54，在由苗箱5的顶部向安装面11接近的方向上，变截面开口54的内壁截面积逐渐减小。示例性地，在本实用新型实施例中，在将树苗放入苗箱5中时，倾斜的变截面开口54的内壁可以对放入的树苗进行汇集，位于最下方的内壁截面积最小的开口可以对落入底部的树苗的数量和姿态进行限定，方便和分苗装置8配合工作，进一步节省人工劳作进行分苗的人工成本。
47.可选地，栽种装置4包括夹爪41、转接块42、丝杆滑轨43，安装面11上具有第二通孔112，第二通孔112位于翻板86的一端旁侧，丝杆滑轨43垂直于安装面11且与第二通孔112的孔壁连接，转接块42可滑动地穿设连接于丝杆滑轨43上，夹爪41连接于转接块42上且正对翻板86，丝杆滑轨43的一端具有用于驱动丝杆的第四电机44，夹爪41和第四电机44与控制器6电连接。示例性地在，在本实用新型实施例中，在翻板86抬起并绕其与支撑平台53的铰接处旋转，使位于其上的树苗也同时以竖直的状态靠在其上并正对栽种装置4后，栽种装置4会利用夹爪41对位于竖直姿态的树苗进行夹持，第四电机44驱动丝杆滑轨43上的丝杆转动，极耳驱动转接块42带动夹爪41一起沿丝杆滑轨43由第二通孔112向车体1的底部移动，直到夹爪41将树苗移栽到打孔好的树坑中。待完成沙土回填操作后，夹爪41在其上自带的驱动电机411驱动下松弛并在丝杆的驱动下归位，完成一轮栽种。
48.可选地，回填装置3还包括水箱9，水箱9通过支架设置于第二电机81上方，水箱9具有与车体1底部连通的出水口91，出水口91上具有电动水阀，电动水阀与控制器6电连接。示
例性地，在本实用新型实施例中，在树苗种下后，可以先回填部分沙土，在通过水箱9的出水口91开阀向树坑内注入一部分水，保障树苗根部水分充足，同时对沙土进行一定的紧固作用避免树苗倾斜，最后再回填一部分沙土进行进一步覆盖紧固，完成一轮栽种。进一步提高了树苗的栽种成功率和存活率。
49.需要说明的是，在本实用新型实施例的附图中，仅示出了与水箱9的箱体直接连通的出水口91，出水口91与车体1的底部可以通过电动水阀外接软管进行连通和导向，本实用新型实施例对电动水阀以及软管的走管方式不作限定。
50.可选地，行走装置7包括车轮架71、多个驱动轮72和履带73，多个驱动轮72安装于车轮架71上，车轮架71于车体1连接，履带73绕接于多个驱动轮72上。示例性地，在本实用新型实施例中，采用驱动轮72和履带73配合的行走装置7，利用履带73沙土地面接触，接地面积大，通过性更好，更加适合附在的沙漠地况。
51.除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则所述相对位置关系也可能相应地改变。
52.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。