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一種植物幼苗移栽機器人.pdf

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一種 植物 幼苗 移栽 機器人
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摘要
申請專利號:

CN201710026527.5

申請日:

20170114

公開號:

CN106612806A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01C11/02 主分類號: A01C11/02
申請人: 劉澤奎
發明人: 劉澤奎
地址: 072659 河北省保定市定興縣高里鄉北莊村
優先權: CN201710026527A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710026527.5

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開一種植物幼苗移栽機器人,包括幼苗移動平臺、五個幼苗培養土分割刀片、第一氣缸、第一氣缸固定架、四個移動車輪、四個驅動電機、移栽架,通過設置切割組件可以將一整塊培養土分割成若干個單株的植物,通過設置挖坑機構、機械爪和收土機構,完成對植物幼苗的移栽工作,以及在移栽后對植物幼苗的覆土工作;本發明結構簡單,操作方便,可以同時完成對三個不同點的挖坑、移栽、覆土工作。本發明通過設置四個移動車輪,可以靈活的在田間行走,通過設置五個幼苗培養土分割刀片,本發明可以將一整塊培養土分割成若干個單株的植物幼苗,可以同時完成對每株幼苗種植坑的挖掘、移栽、覆土工作,提高了植物幼苗移栽的效率。

權利要求書

1.一種植物幼苗移栽機器人,包括幼苗移動平臺(1)、五個幼苗培養土分割刀片(2)、第一氣缸(3)、第一氣缸固定架(4)、第一氣缸活塞桿安裝座(5)、燕尾槽滑軌(6)、推動滑板燕尾架(7)、推動滑板(8)、幼苗培養土推動板(9)、兩個第二氣缸活塞桿安裝座(10)、兩個第二氣缸(11)、四個立柱(12)、燕尾滑軌齒條(13)、齒條(14)、兩個驅動電機固定架(15)、四個移動車輪(16)、四個驅動電機(17)、移栽架(18)、移栽架燕尾槽(19)、兩個移栽架電機(20)、兩個移栽架電機安裝架(21)、移栽架齒輪(22)、收土氣缸(23)、四個收土架固定圓盤支架(24)、收土架固定圓盤(25)、收土架移動圓盤(26)、四個收土架連桿(27)、四個收土架撥片(28)、幼苗機械爪升降氣缸(29)、幼苗機械爪安裝架(30)、兩個第一連桿鉸接座(31)、兩個第二連桿鉸接座(32)、兩個第一連桿(33)、兩個第二連桿(34)、兩個幼苗夾板(35)、兩個幼苗機械爪氣缸(36)、刨坑電機安裝板(37)、刨坑機構升降氣缸(38)、刨坑電機(39)、螺旋鉆頭(40),其特征在于:所述的幼苗移動平臺(1)上固定安裝有五個幼苗培養土分割刀片(2),每個幼苗培養土刀片(2)之間間隔的距離相同,在幼苗移動平臺(1)上,位于幼苗培養土刀片(2)前端設置有燕尾槽滑軌(6),在燕尾槽滑軌(6)下方固定安裝有第一氣缸固定架(4),在第一氣缸固定架(4)上固定安裝有第一氣缸(3),在推動滑板(8)上設置有第一氣缸活塞桿安裝座(5),所述的第一氣缸(3)的活塞桿固定安裝在第一氣缸活塞桿安裝座(5)上,在推動滑板(8)的底部設置有推動滑板燕尾架(7),所述的推動滑板燕尾架(7)滑動安裝在燕尾槽滑軌(6)中;所述的幼苗移動平臺(1)上與幼苗培養土刀片(2)相對的一面上固定安裝有兩個第二氣缸(11),在幼苗移動平臺(1)內部滑動安裝有幼苗培養土推動板(9),在幼苗培養土推動板(9)設置有兩個第二氣缸活塞桿安裝座(10),所述的兩個第二氣缸(11)的活塞桿固定安裝在兩個第二氣缸活塞桿安裝座(10)上;在幼苗移動平臺(1)的下方設置有兩個驅動電機固定架(15),兩個驅動電機固定架(15)左右對稱,在每個驅動電機固定架(15)上設置有兩個驅動電機(17),在每個驅動電機(17)的電機軸上固定安裝有移動車輪(16);在幼苗移動平臺(1)的四角設置有四個立柱(12),其中與推動滑板(8)推出方向相同的兩個立柱(12)上固定安裝有燕尾滑軌齒條(13),在燕尾滑軌齒條(13)上設置有齒條(14);所述的燕尾滑軌齒條(13)上滑動安裝有移栽架(18),在移栽架(18)上設置有移栽架燕尾槽(19),所述的移栽架燕尾槽(19)與燕尾滑軌齒條(13)滑動配合,在移栽架(18)上設置有兩個移栽架電機安裝架(21),每個移栽架電機安裝架(21)上固定安裝有移栽架電機(20),在移栽架電機(20)的電機軸上固定安裝有移栽架齒輪(22),所述的移栽架齒輪(22)與齒條(14)嚙合;在移栽架(18)上分別固定安裝有收土氣缸(23)、幼苗機械爪升降氣缸(29)和刨坑機構升降氣缸(38),在收土氣缸(23)下方有四個收土架固定圓盤支架(24)固定安裝在移栽架(18)上,在四個收土架固定圓盤支架(24)另一端固定安裝有收土架固定圓盤(25),在收土架固定圓盤(25)上鉸接安裝有四個收土架撥片(28),所述的收土架撥片(28)上鉸接安裝有收土架連桿(27),收土架連桿(27)另一端鉸接安裝在收土架移動圓盤(26)上,所述的收土架移動圓盤(26)的中心固定安裝在收土氣缸(23)的活塞桿上;在幼苗機械爪升降氣缸(29)的活塞桿上固定安裝有幼苗機械爪安裝架(30),所述的幼苗機械爪安裝架(30)為對稱的結構,在幼苗機械爪安裝架(30)上設置有第一連桿鉸接座(31)和第二連桿鉸接座(32),在第一連桿鉸接座(31)上鉸接安裝有第一連桿(33),第一連桿(33)的另一端鉸接安裝在幼苗夾板(35)的鉸接座上,所述的第二連桿(34)的中間鉸接孔鉸接安裝在第二連桿鉸接座(32),第二連桿(34)兩端的鉸接孔,一端鉸接安裝在幼苗夾板(35)的鉸接座上,另一端鉸接安裝在幼苗機械爪氣缸(36)的活塞桿上,所述的幼苗機械爪氣缸(36)的缸筒部分鉸接安裝在幼苗機械爪安裝架(30)上的氣缸鉸接座上;在幼苗機械爪安裝架(30)上固定安裝有刨坑電機安裝板(37),刨坑機構升降氣缸(38)的活塞桿固定安裝在刨坑電機安裝板(37)上,在刨坑電機安裝板(37)上固定安裝有刨坑電機(39),在刨坑電機(39)的電機軸上固定安裝有螺旋鉆頭(40)。2.根據權利要求1所述的一種植物幼苗移栽機器人,其特征在于:所述的幼苗培養土推動板(9)上設置有五條縫,五個幼苗培養土分割刀片(2)可以從縫中穿過。3.根據權利要求1所述的一種植物幼苗移栽機器人,其特征在于:所述的第一連桿(33)和第二連桿(34)為平行四邊形的對邊,兩個幼苗夾板(35)在運動的過程中始終平行。

說明書

技術領域

本發明屬于機器人領域,具體涉及一種植物幼苗移栽機器人。

背景技術

植物幼苗移栽是指將栽培在培養土中的幼苗移栽到成長田地的成長環境中,主要需要打孔→栽苗→覆土等操作,由于移栽的工作量非常大,人工移栽的工作效率低下,而隨著經濟的發展,農村的勞動力價值越來越高,大田人工幼苗移栽的成本越來越高。因此需要一種自動化的移栽機器人,如申請號201410057758.9提供了一種旱地隴式幼苗移栽機,其為在大田表面上開溝挖坑,在開溝過程中,泥土往往是整塊的被挖出來,低于移栽后的覆土工作極其不利。本發明提供了一種在挖坑的時候具有松土功能,并且能夠方便的將一整塊植物幼苗切割成單獨一株在培養土中,方便幼苗的移栽種植。

發明內容

針對上述問題,本發明提供了一種植物幼苗移栽機器人,本發明通過設置切割組件可以將一整塊培養土分割成若干個單株的植物,本發明通過設置挖坑機構、機械爪和收土機構,完成對植物幼苗的移栽工作,以及在移栽后對植物幼苗的覆土工作;本發明結構簡單,操作方便,可以同時完成對三個不同點的挖坑、移栽、覆土工作。

本發明所實用的技術方案是:一種植物幼苗移栽機器人,包括幼苗移動平臺、五個幼苗培養土分割刀片、第一氣缸、第一氣缸固定架、第一氣缸活塞桿安裝座、燕尾槽滑軌、推動滑板燕尾架、推動滑板、幼苗培養土推動板、兩個第二氣缸活塞桿安裝座、兩個第二氣缸、四個立柱、燕尾滑軌齒條、齒條、兩個驅動電機固定架、四個移動車輪、四個驅動電機、移栽架、移栽架燕尾槽、兩個移栽架電機、兩個移栽架電機安裝架、移栽架齒輪、收土氣缸、四個收土架固定圓盤支架、收土架固定圓盤、收土架移動圓盤、四個收土架連桿、四個收土架撥片、幼苗機械爪升降氣缸、幼苗機械爪安裝架、兩個第一連桿鉸接座、兩個第二連桿鉸接座、兩個第一連桿、兩個第二連桿、兩個幼苗夾板、兩個幼苗機械爪氣缸、刨坑電機安裝板、刨坑機構升降氣缸、刨坑電機、螺旋鉆頭。幼苗移動平臺上固定安裝有五個幼苗培養土分割刀片,每個幼苗培養土分割刀片之間間隔的距離相同,在幼苗移動平臺上,位于幼苗培養土分割刀片前端設置有燕尾槽滑軌,在燕尾槽滑軌下方固定安裝有第一氣缸固定架,在第一氣缸固定架上固定安裝有第一氣缸,在推動滑板上設置有第一氣缸活塞桿安裝座,所述的第一氣缸的活塞桿固定安裝在第一氣缸活塞桿安裝座上,在推動滑板的底部設置有推動滑板燕尾架,所述的推動滑板燕尾架滑動安裝在燕尾槽滑軌中;所述的幼苗移動平臺上與幼苗培養土分割刀片相對的一面上固定安裝有兩個第二氣缸,在幼苗移動平臺內部滑動安裝有幼苗培養土推動板,在幼苗培養土推動板設置有兩個第二氣缸活塞桿安裝座,所述的兩個第二氣缸的活塞桿固定安裝在兩個第二氣缸活塞桿安裝座上;在幼苗移動平臺的下方設置有兩個驅動電機固定架,兩個驅動電機固定架左右對稱,在每個驅動電機固定架上設置有兩個驅動電機,在每個驅動電機的電機軸上固定安裝有移動車輪;在幼苗移動平臺的四角設置有四個立柱,其中與推動滑板推出方向相同的兩個立柱上固定安裝有燕尾滑軌齒條,在燕尾滑軌齒條上設置有齒條;所述的燕尾滑軌齒條上滑動安裝有移栽架,在移栽架上設置有移栽架燕尾槽,所述的移栽架燕尾槽與燕尾滑軌齒條滑動配合,在移栽架上設置有兩個移栽架電機安裝架,每個移栽架電機安裝架上固定安裝有移栽架電機,在移栽架電機的電機軸上固定安裝有移栽架齒輪,所述的移栽架齒輪與齒條嚙合。

在移栽架上分別固定安裝有收土氣缸、幼苗機械爪升降氣缸和刨坑機構升降氣缸,在收土氣缸下方有四個收土架固定圓盤支架固定安裝在移栽架上,在四個收土架固定圓盤支架另一端固定安裝有收土架固定圓盤,在收土架固定圓盤上鉸接安裝有四個收土架撥片,所述的收土架撥片上鉸接安裝有收土架連桿,收土架連桿另一端鉸接安裝在收土架移動圓盤上,所述的收土架移動圓盤的中心固定安裝在收土氣缸的活塞桿上;在幼苗機械爪升降氣缸的活塞桿上固定安裝有幼苗機械爪安裝架,所述的幼苗機械爪安裝架為對稱的結構,在幼苗機械爪安裝架上設置有第一連桿鉸接座和第二連桿鉸接座,在第一連桿鉸接座上鉸接安裝有第一連桿,第一連桿的另一端鉸接安裝在幼苗夾板的鉸接座上,所述的第二連桿的中間鉸接孔鉸接安裝在第二連桿鉸接座,第二連桿兩端的鉸接孔,一端鉸接安裝在幼苗夾板的鉸接座上,另一端鉸接安裝在幼苗機械爪氣缸的活塞桿上,所述的幼苗機械爪氣缸的缸筒部分鉸接安裝在幼苗機械爪安裝架上的氣缸鉸接座上;在幼苗機械爪安裝架上固定安裝有刨坑電機安裝板,刨坑機構升降氣缸的活塞桿固定安裝在刨坑電機安裝板上,在刨坑電機安裝板上固定安裝有刨坑電機,在刨坑電機的電機軸上固定安裝有螺旋鉆頭。

進一步的,所述的幼苗培養土推動板上設置有五條縫,五個幼苗培養土分割刀片可以從縫中穿過。

進一步的,所述的四個收土架撥片為向內的圓弧形。

進一步的,所述的第一連桿和第二連桿為平行四邊形的對邊,兩個幼苗夾板在運動的過程中始終平行。

本發明的有益效果:(1)本發明通過設置四個移動車輪,可以靈活的在田間行走;(2)通過設置五個幼苗培養土分割刀片,本發明可以將一整塊培養土分割成若干個單株的植物幼苗;(3)通過設置刨坑機構,可以完成對每株幼苗種植坑的挖掘工作;(4)通過設置幼苗夾,可以完成對每株幼苗的移栽工作;(5)通過設置收土機構,可以在每株幼苗移栽種植后,完成對幼苗的覆土工作。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明另一個角度的整體結構示意圖。

圖3為本發明幼苗分割平臺的結構示意圖。

圖4為本發明幼苗分割平臺另一個角度的結構示意圖。

圖5為本發明幼苗移栽升降機構的示意圖。

圖6為本發明幼苗移栽升降機構另一個角度的示意圖。

圖7為本發明幼苗移栽升降機構另一個角度的示意圖。

圖8為本發明幼苗分割平臺底部的結構示意圖。

附圖標號:1-幼苗移動平臺;2-幼苗培養土分割刀片;3-第一氣缸;4-第一氣缸固定架;5-第一氣缸活塞桿安裝座;6-燕尾槽滑軌;7-推動滑板燕尾架;8-推動滑板;9-幼苗培養土推動板;10-第二氣缸活塞桿安裝座;11-第二氣缸;12-立柱;13-燕尾滑軌齒條;14-齒條;15-驅動電機固定架;16-移動車輪;17-驅動電機;18-移栽架;19-移栽架燕尾槽;20-移栽架電機;21-移栽架電機安裝架;22-移栽架齒輪;23-收土氣缸;24-收土架固定圓盤支架;25-收土架固定圓盤;26-收土架移動圓盤;27-收土架連桿;28-收土架撥片;29-幼苗機械爪升降氣缸;30-幼苗機械爪安裝架;31-第一連桿鉸接座;32-第二連桿鉸接座;33-第一連桿;34-第二連桿;35-幼苗夾板;36-幼苗機械爪氣缸;37-刨坑電機安裝板;38-刨坑機構升降氣缸;39-刨坑電機;40-螺旋鉆頭。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步描述,在此發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明,但并不作為對本發明的限定。

實施例:如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8所示,一種植物幼苗移栽機器人,在幼苗移動平臺1上固定安裝有五個幼苗培養土分割刀片2,每個幼苗培養土分割刀片2之間間隔的距離相同,在幼苗移動平臺1上,位于幼苗培養土分割刀片2前端設置有燕尾槽滑軌6,在燕尾槽滑軌6下方固定安裝有第一氣缸固定架4,在第一氣缸固定架4上固定安裝有第一氣缸3,在推動滑板8上設置有第一氣缸活塞桿安裝座5,所述的第一氣缸3的活塞桿固定安裝在第一氣缸活塞桿安裝座5上,在推動滑板8的底部設置有推動滑板燕尾架7,所述的推動滑板燕尾架7滑動安裝在燕尾槽滑軌6中。幼苗移動平臺1上與幼苗培養土分割刀片2相對的一面上固定安裝有兩個第二氣缸11,在幼苗移動平臺1內部滑動安裝有幼苗培養土推動板9,在幼苗培養土推動板9設置有兩個第二氣缸活塞桿安裝座10,兩個第二氣缸11的活塞桿固定安裝在兩個第二氣缸活塞桿安裝座10上。在幼苗移動平臺1的下方設置有兩個驅動電機固定架15,兩個驅動電機固定架15左右對稱,在每個驅動電機固定架15上設置有兩個驅動電機17,在每個驅動電機17的電機軸上固定安裝有移動車輪16。在幼苗移動平臺1的四角設置有四個立柱12,其中與推動滑板8推出方向相同的兩個立柱12上固定安裝有燕尾滑軌齒條13,在燕尾滑軌齒條13上設置有齒條14。燕尾滑軌齒條13上滑動安裝有移栽架18,在移栽架18上設置有移栽架燕尾槽19,移栽架燕尾槽19與燕尾滑軌齒條13滑動配合,在移栽架18上設置有兩個移栽架電機安裝架21,每個移栽架電機安裝架21上固定安裝有移栽架電機20,在移栽架電機20的電機軸上固定安裝有移栽架齒輪22,所述的移栽架齒輪22與齒條14嚙合。

在移栽架18上分別固定安裝有收土氣缸23、幼苗機械爪升降氣缸29和刨坑機構升降氣缸38,在收土氣缸23下方有四個收土架固定圓盤支架24固定安裝在移栽架18上,在四個收土架固定圓盤支架24另一端固定安裝有收土架固定圓盤25,在收土架固定圓盤25上鉸接安裝有四個收土架撥片28,所述的收土架撥片28上鉸接安裝有收土架連桿27,收土架連桿27另一端鉸接安裝在收土架移動圓盤26上,所述的收土架移動圓盤26的中心固定安裝在收土氣缸23的活塞桿上。在幼苗機械爪升降氣缸29的活塞桿上固定安裝有幼苗機械爪安裝架30,幼苗機械爪安裝架30為對稱的結構,在幼苗機械爪安裝架30上設置有第一連桿鉸接座31和第二連桿鉸接座32,在第一連桿鉸接座31上鉸接安裝有第一連桿33,第一連桿33的另一端鉸接安裝在幼苗夾板35的鉸接座上,第二連桿34的中間鉸接孔鉸接安裝在第二連桿鉸接座32,第二連桿34兩端的鉸接孔,一端鉸接安裝在幼苗夾板35的鉸接座上,另一端鉸接安裝在幼苗機械爪氣缸36的活塞桿上,幼苗機械爪氣缸36的缸筒部分鉸接安裝在幼苗機械爪安裝架30上的氣缸鉸接座上。在幼苗機械爪安裝架30上固定安裝有刨坑電機安裝板37,刨坑機構升降氣缸38的活塞桿固定安裝在刨坑電機安裝板37上,在刨坑電機安裝板37上固定安裝有刨坑電機39,在刨坑電機39的電機軸上固定安裝有螺旋鉆頭40。

幼苗培養土推動板9上設置有五條縫,五個幼苗培養土分割刀片2可以從縫中穿過。四個收土架撥片28為向內的圓弧形。第一連桿33和第二連桿34為平行四邊形的對邊,兩個幼苗夾板35在運動的過程中始終平行。

本發明工作原理:本發明在工作前將一整塊植物幼苗培養土,放置在幼苗移動平臺1,兩個第二氣缸11的活塞桿向外推出,驅動幼苗培養土推動板9運動,推動一整塊植物幼苗向前運動,在整塊植物幼苗培養土與幼苗培養土分割刀片2接觸后,幼苗培養土分割刀片2將一整塊植物幼苗培養土分割成六條,在之后第一氣缸3向外伸出,推動已經切成條的培養土向前運動,在幼苗培養土分割刀片2側面和推動滑板8的作用下,自動完成對培養土的再次切割,將已經切成條的培養土切割成單株的培養土,并推動已經切好的單株培養土向前運動,推動滑板8上的推動滑板燕尾架7在燕尾槽滑軌6上運動;切割成單株的幼苗被推出來,幼苗機械爪升降氣缸29和刨坑機構升降氣缸38工作,驅動幼苗機械爪安裝架30放置在合適植物幼苗正上方,兩個幼苗機械爪氣缸36向外伸出,驅動兩個第二連桿34運動,帶動兩個弧形的幼苗夾板35向內運動,夾住單株的幼苗夾,然后兩個移栽架電機20啟動,驅動移栽架齒輪22在燕尾滑軌齒條13上運動,帶動移栽架18整體移動,將單株幼苗放置在已經挖好的坑中,同時刨坑電機安裝板37向下運動,帶動刨坑電機39和螺旋鉆頭40鄉下運動,刨坑電機39啟動,驅動螺旋鉆頭40旋轉,完成刨坑的工作,在將幼苗放置在坑中,收土氣缸23向內收縮,驅動四個收土架連桿27帶動四個收土架撥片28向內收攏,將之前挖坑的出來土填在幼苗上,完成幼苗移栽的覆土工作,之后四個驅動電機17驅動四個移動車輪16向前運動,繼續進行上述工作,從而完成植物幼苗的移栽。

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