CN106612806A

CN106612806A - 一种植物幼苗移栽机器人

Info

Publication number: CN106612806A
Application number: CN201710026527.5A
Authority: CN
Inventors: 刘泽奎
Original assignee: Individual
Current assignee: Chongqing Zhenxi Agricultural Science And Technology Group Co Ltd
Priority date: 2017-01-14
Filing date: 2017-01-14
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2037-01-14
Also published as: CN106612806B

Abstract

本发明公开一种植物幼苗移栽机器人，包括幼苗移动平台、五个幼苗培养土分割刀片、第一气缸、第一气缸固定架、四个移动车轮、四个驱动电机、移栽架，通过设置切割组件可以将一整块培养土分割成若干个单株的植物，通过设置挖坑机构、机械爪和收土机构，完成对植物幼苗的移栽工作，以及在移栽后对植物幼苗的覆土工作；本发明结构简单，操作方便，可以同时完成对三个不同点的挖坑、移栽、覆土工作。本发明通过设置四个移动车轮，可以灵活的在田间行走，通过设置五个幼苗培养土分割刀片，本发明可以将一整块培养土分割成若干个单株的植物幼苗，可以同时完成对每株幼苗种植坑的挖掘、移栽、覆土工作，提高了植物幼苗移栽的效率。

Description

一种植物幼苗移栽机器人

技术领域

本发明属于机器人领域，具体涉及一种植物幼苗移栽机器人。

背景技术

植物幼苗移栽是指将栽培在培养土中的幼苗移栽到成长田地的成长环境中，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，而随着经济的发展，农村的劳动力价值越来越高，大田人工幼苗移栽的成本越来越高。因此需要一种自动化的移栽机器人，如申请号201410057758.9提供了一种旱地陇式幼苗移栽机，其为在大田表面上开沟挖坑，在开沟过程中，泥土往往是整块的被挖出来，低于移栽后的覆土工作极其不利。本发明提供了一种在挖坑的时候具有松土功能，并且能够方便的将一整块植物幼苗切割成单独一株在培养土中，方便幼苗的移栽种植。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种植物幼苗移栽机器人，本发明通过设置切割组件可以将一整块培养土分割成若干个单株的植物，本发明通过设置挖坑机构、机械爪和收土机构，完成对植物幼苗的移栽工作，以及在移栽后对植物幼苗的覆土工作；本发明结构简单，操作方便，可以同时完成对三个不同点的挖坑、移栽、覆土工作。

本发明所实用的技术方案是：一种植物幼苗移栽机器人，包括幼苗移动平台、五个幼苗培养土分割刀片、第一气缸、第一气缸固定架、第一气缸活塞杆安装座、燕尾槽滑轨、推动滑板燕尾架、推动滑板、幼苗培养土推动板、两个第二气缸活塞杆安装座、两个第二气缸、四个立柱、燕尾滑轨齿条、齿条、两个驱动电机固定架、四个移动车轮、四个驱动电机、移栽架、移栽架燕尾槽、两个移栽架电机、两个移栽架电机安装架、移栽架齿轮、收土气缸、四个收土架固定圆盘支架、收土架固定圆盘、收土架移动圆盘、四个收土架连杆、四个收土架拨片、幼苗机械爪升降气缸、幼苗机械爪安装架、两个第一连杆铰接座、两个第二连杆铰接座、两个第一连杆、两个第二连杆、两个幼苗夹板、两个幼苗机械爪气缸、刨坑电机安装板、刨坑机构升降气缸、刨坑电机、螺旋钻头。幼苗移动平台上固定安装有五个幼苗培养土分割刀片，每个幼苗培养土分割刀片之间间隔的距离相同，在幼苗移动平台上，位于幼苗培养土分割刀片前端设置有燕尾槽滑轨，在燕尾槽滑轨下方固定安装有第一气缸固定架，在第一气缸固定架上固定安装有第一气缸，在推动滑板上设置有第一气缸活塞杆安装座，所述的第一气缸的活塞杆固定安装在第一气缸活塞杆安装座上，在推动滑板的底部设置有推动滑板燕尾架，所述的推动滑板燕尾架滑动安装在燕尾槽滑轨中；所述的幼苗移动平台上与幼苗培养土分割刀片相对的一面上固定安装有两个第二气缸，在幼苗移动平台内部滑动安装有幼苗培养土推动板，在幼苗培养土推动板设置有两个第二气缸活塞杆安装座，所述的两个第二气缸的活塞杆固定安装在两个第二气缸活塞杆安装座上；在幼苗移动平台的下方设置有两个驱动电机固定架，两个驱动电机固定架左右对称，在每个驱动电机固定架上设置有两个驱动电机，在每个驱动电机的电机轴上固定安装有移动车轮；在幼苗移动平台的四角设置有四个立柱，其中与推动滑板推出方向相同的两个立柱上固定安装有燕尾滑轨齿条，在燕尾滑轨齿条上设置有齿条；所述的燕尾滑轨齿条上滑动安装有移栽架，在移栽架上设置有移栽架燕尾槽，所述的移栽架燕尾槽与燕尾滑轨齿条滑动配合，在移栽架上设置有两个移栽架电机安装架，每个移栽架电机安装架上固定安装有移栽架电机，在移栽架电机的电机轴上固定安装有移栽架齿轮，所述的移栽架齿轮与齿条啮合。

在移栽架上分别固定安装有收土气缸、幼苗机械爪升降气缸和刨坑机构升降气缸，在收土气缸下方有四个收土架固定圆盘支架固定安装在移栽架上，在四个收土架固定圆盘支架另一端固定安装有收土架固定圆盘，在收土架固定圆盘上铰接安装有四个收土架拨片，所述的收土架拨片上铰接安装有收土架连杆，收土架连杆另一端铰接安装在收土架移动圆盘上，所述的收土架移动圆盘的中心固定安装在收土气缸的活塞杆上；在幼苗机械爪升降气缸的活塞杆上固定安装有幼苗机械爪安装架，所述的幼苗机械爪安装架为对称的结构，在幼苗机械爪安装架上设置有第一连杆铰接座和第二连杆铰接座，在第一连杆铰接座上铰接安装有第一连杆，第一连杆的另一端铰接安装在幼苗夹板的铰接座上，所述的第二连杆的中间铰接孔铰接安装在第二连杆铰接座，第二连杆两端的铰接孔，一端铰接安装在幼苗夹板的铰接座上，另一端铰接安装在幼苗机械爪气缸的活塞杆上，所述的幼苗机械爪气缸的缸筒部分铰接安装在幼苗机械爪安装架上的气缸铰接座上；在幼苗机械爪安装架上固定安装有刨坑电机安装板，刨坑机构升降气缸的活塞杆固定安装在刨坑电机安装板上，在刨坑电机安装板上固定安装有刨坑电机，在刨坑电机的电机轴上固定安装有螺旋钻头。

进一步的，所述的幼苗培养土推动板上设置有五条缝，五个幼苗培养土分割刀片可以从缝中穿过。

进一步的，所述的四个收土架拨片为向内的圆弧形。

进一步的，所述的第一连杆和第二连杆为平行四边形的对边，两个幼苗夹板在运动的过程中始终平行。

本发明的有益效果：（1）本发明通过设置四个移动车轮，可以灵活的在田间行走；（2）通过设置五个幼苗培养土分割刀片，本发明可以将一整块培养土分割成若干个单株的植物幼苗；（3）通过设置刨坑机构，可以完成对每株幼苗种植坑的挖掘工作；（4）通过设置幼苗夹，可以完成对每株幼苗的移栽工作；（5）通过设置收土机构，可以在每株幼苗移栽种植后，完成对幼苗的覆土工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明另一个角度的整体结构示意图。

图3为本发明幼苗分割平台的结构示意图。

图4为本发明幼苗分割平台另一个角度的结构示意图。

图5为本发明幼苗移栽升降机构的示意图。

图6为本发明幼苗移栽升降机构另一个角度的示意图。

图7为本发明幼苗移栽升降机构另一个角度的示意图。

图8为本发明幼苗分割平台底部的结构示意图。

附图标号：1-幼苗移动平台；2-幼苗培养土分割刀片；3-第一气缸；4-第一气缸固定架；5-第一气缸活塞杆安装座；6-燕尾槽滑轨；7-推动滑板燕尾架；8-推动滑板；9-幼苗培养土推动板；10-第二气缸活塞杆安装座；11-第二气缸；12-立柱；13-燕尾滑轨齿条；14-齿条；15-驱动电机固定架；16-移动车轮；17-驱动电机；18-移栽架；19-移栽架燕尾槽；20-移栽架电机；21-移栽架电机安装架；22-移栽架齿轮；23-收土气缸；24-收土架固定圆盘支架；25-收土架固定圆盘；26-收土架移动圆盘；27-收土架连杆；28-收土架拨片；29-幼苗机械爪升降气缸；30-幼苗机械爪安装架；31-第一连杆铰接座；32-第二连杆铰接座；33-第一连杆；34-第二连杆；35-幼苗夹板；36-幼苗机械爪气缸；37-刨坑电机安装板；38-刨坑机构升降气缸；39-刨坑电机；40-螺旋钻头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种植物幼苗移栽机器人，在幼苗移动平台1上固定安装有五个幼苗培养土分割刀片2，每个幼苗培养土分割刀片2之间间隔的距离相同，在幼苗移动平台1上，位于幼苗培养土分割刀片2前端设置有燕尾槽滑轨6，在燕尾槽滑轨6下方固定安装有第一气缸固定架4，在第一气缸固定架4上固定安装有第一气缸3，在推动滑板8上设置有第一气缸活塞杆安装座5，所述的第一气缸3的活塞杆固定安装在第一气缸活塞杆安装座5上，在推动滑板8的底部设置有推动滑板燕尾架7，所述的推动滑板燕尾架7滑动安装在燕尾槽滑轨6中。幼苗移动平台1上与幼苗培养土分割刀片2相对的一面上固定安装有两个第二气缸11，在幼苗移动平台1内部滑动安装有幼苗培养土推动板9，在幼苗培养土推动板9设置有两个第二气缸活塞杆安装座10，两个第二气缸11的活塞杆固定安装在两个第二气缸活塞杆安装座10上。在幼苗移动平台1的下方设置有两个驱动电机固定架15，两个驱动电机固定架15左右对称，在每个驱动电机固定架15上设置有两个驱动电机17，在每个驱动电机17的电机轴上固定安装有移动车轮16。在幼苗移动平台1的四角设置有四个立柱12，其中与推动滑板8推出方向相同的两个立柱12上固定安装有燕尾滑轨齿条13，在燕尾滑轨齿条13上设置有齿条14。燕尾滑轨齿条13上滑动安装有移栽架18，在移栽架18上设置有移栽架燕尾槽19，移栽架燕尾槽19与燕尾滑轨齿条13滑动配合，在移栽架18上设置有两个移栽架电机安装架21，每个移栽架电机安装架21上固定安装有移栽架电机20，在移栽架电机20的电机轴上固定安装有移栽架齿轮22，所述的移栽架齿轮22与齿条14啮合。

在移栽架18上分别固定安装有收土气缸23、幼苗机械爪升降气缸29和刨坑机构升降气缸38，在收土气缸23下方有四个收土架固定圆盘支架24固定安装在移栽架18上，在四个收土架固定圆盘支架24另一端固定安装有收土架固定圆盘25，在收土架固定圆盘25上铰接安装有四个收土架拨片28，所述的收土架拨片28上铰接安装有收土架连杆27，收土架连杆27另一端铰接安装在收土架移动圆盘26上，所述的收土架移动圆盘26的中心固定安装在收土气缸23的活塞杆上。在幼苗机械爪升降气缸29的活塞杆上固定安装有幼苗机械爪安装架30，幼苗机械爪安装架30为对称的结构，在幼苗机械爪安装架30上设置有第一连杆铰接座31和第二连杆铰接座32，在第一连杆铰接座31上铰接安装有第一连杆33，第一连杆33的另一端铰接安装在幼苗夹板35的铰接座上，第二连杆34的中间铰接孔铰接安装在第二连杆铰接座32，第二连杆34两端的铰接孔，一端铰接安装在幼苗夹板35的铰接座上，另一端铰接安装在幼苗机械爪气缸36的活塞杆上，幼苗机械爪气缸36的缸筒部分铰接安装在幼苗机械爪安装架30上的气缸铰接座上。在幼苗机械爪安装架30上固定安装有刨坑电机安装板37，刨坑机构升降气缸38的活塞杆固定安装在刨坑电机安装板37上，在刨坑电机安装板37上固定安装有刨坑电机39，在刨坑电机39的电机轴上固定安装有螺旋钻头40。

幼苗培养土推动板9上设置有五条缝，五个幼苗培养土分割刀片2可以从缝中穿过。四个收土架拨片28为向内的圆弧形。第一连杆33和第二连杆34为平行四边形的对边，两个幼苗夹板35在运动的过程中始终平行。

本发明工作原理：本发明在工作前将一整块植物幼苗培养土，放置在幼苗移动平台1，两个第二气缸11的活塞杆向外推出，驱动幼苗培养土推动板9运动，推动一整块植物幼苗向前运动，在整块植物幼苗培养土与幼苗培养土分割刀片2接触后，幼苗培养土分割刀片2将一整块植物幼苗培养土分割成六条，在之后第一气缸3向外伸出，推动已经切成条的培养土向前运动，在幼苗培养土分割刀片2侧面和推动滑板8的作用下，自动完成对培养土的再次切割，将已经切成条的培养土切割成单株的培养土，并推动已经切好的单株培养土向前运动，推动滑板8上的推动滑板燕尾架7在燕尾槽滑轨6上运动；切割成单株的幼苗被推出来，幼苗机械爪升降气缸29和刨坑机构升降气缸38工作，驱动幼苗机械爪安装架30放置在合适植物幼苗正上方，两个幼苗机械爪气缸36向外伸出，驱动两个第二连杆34运动，带动两个弧形的幼苗夹板35向内运动，夹住单株的幼苗夹，然后两个移栽架电机20启动，驱动移栽架齿轮22在燕尾滑轨齿条13上运动，带动移栽架18整体移动，将单株幼苗放置在已经挖好的坑中，同时刨坑电机安装板37向下运动，带动刨坑电机39和螺旋钻头40乡下运动，刨坑电机39启动，驱动螺旋钻头40旋转，完成刨坑的工作，在将幼苗放置在坑中，收土气缸23向内收缩，驱动四个收土架连杆27带动四个收土架拨片28向内收拢，将之前挖坑的出来土填在幼苗上，完成幼苗移栽的覆土工作，之后四个驱动电机17驱动四个移动车轮16向前运动，继续进行上述工作，从而完成植物幼苗的移栽。

Claims

1.一种植物幼苗移栽机器人，包括幼苗移动平台（1）、五个幼苗培养土分割刀片（2）、第一气缸（3）、第一气缸固定架（4）、第一气缸活塞杆安装座（5）、燕尾槽滑轨（6）、推动滑板燕尾架（7）、推动滑板（8）、幼苗培养土推动板（9）、两个第二气缸活塞杆安装座（10）、两个第二气缸（11）、四个立柱（12）、燕尾滑轨齿条（13）、齿条（14）、两个驱动电机固定架（15）、四个移动车轮（16）、四个驱动电机（17）、移栽架（18）、移栽架燕尾槽（19）、两个移栽架电机（20）、两个移栽架电机安装架（21）、移栽架齿轮（22）、收土气缸（23）、四个收土架固定圆盘支架（24）、收土架固定圆盘（25）、收土架移动圆盘（26）、四个收土架连杆（27）、四个收土架拨片（28）、幼苗机械爪升降气缸（29）、幼苗机械爪安装架（30）、两个第一连杆铰接座（31）、两个第二连杆铰接座（32）、两个第一连杆（33）、两个第二连杆（34）、两个幼苗夹板（35）、两个幼苗机械爪气缸（36）、刨坑电机安装板（37）、刨坑机构升降气缸（38）、刨坑电机（39）、螺旋钻头（40），其特征在于：所述的幼苗移动平台（1）上固定安装有五个幼苗培养土分割刀片（2），每个幼苗培养土刀片（2）之间间隔的距离相同，在幼苗移动平台（1）上，位于幼苗培养土刀片（2）前端设置有燕尾槽滑轨（6），在燕尾槽滑轨（6）下方固定安装有第一气缸固定架（4），在第一气缸固定架（4）上固定安装有第一气缸（3），在推动滑板（8）上设置有第一气缸活塞杆安装座（5），所述的第一气缸（3）的活塞杆固定安装在第一气缸活塞杆安装座（5）上，在推动滑板（8）的底部设置有推动滑板燕尾架（7），所述的推动滑板燕尾架（7）滑动安装在燕尾槽滑轨（6）中；所述的幼苗移动平台（1）上与幼苗培养土刀片（2）相对的一面上固定安装有两个第二气缸（11），在幼苗移动平台（1）内部滑动安装有幼苗培养土推动板（9），在幼苗培养土推动板（9）设置有两个第二气缸活塞杆安装座（10），所述的两个第二气缸（11）的活塞杆固定安装在两个第二气缸活塞杆安装座（10）上；在幼苗移动平台（1）的下方设置有两个驱动电机固定架（15），两个驱动电机固定架（15）左右对称，在每个驱动电机固定架（15）上设置有两个驱动电机（17），在每个驱动电机（17）的电机轴上固定安装有移动车轮（16）；在幼苗移动平台（1）的四角设置有四个立柱（12），其中与推动滑板（8）推出方向相同的两个立柱（12）上固定安装有燕尾滑轨齿条（13），在燕尾滑轨齿条（13）上设置有齿条（14）；所述的燕尾滑轨齿条（13）上滑动安装有移栽架（18），在移栽架（18）上设置有移栽架燕尾槽（19），所述的移栽架燕尾槽（19）与燕尾滑轨齿条（13）滑动配合，在移栽架（18）上设置有两个移栽架电机安装架（21），每个移栽架电机安装架（21）上固定安装有移栽架电机（20），在移栽架电机（20）的电机轴上固定安装有移栽架齿轮（22），所述的移栽架齿轮（22）与齿条（14）啮合；在移栽架（18）上分别固定安装有收土气缸（23）、幼苗机械爪升降气缸（29）和刨坑机构升降气缸（38），在收土气缸（23）下方有四个收土架固定圆盘支架（24）固定安装在移栽架（18）上，在四个收土架固定圆盘支架（24）另一端固定安装有收土架固定圆盘（25），在收土架固定圆盘（25）上铰接安装有四个收土架拨片（28），所述的收土架拨片（28）上铰接安装有收土架连杆（27），收土架连杆（27）另一端铰接安装在收土架移动圆盘（26）上，所述的收土架移动圆盘（26）的中心固定安装在收土气缸（23）的活塞杆上；在幼苗机械爪升降气缸（29）的活塞杆上固定安装有幼苗机械爪安装架（30），所述的幼苗机械爪安装架（30）为对称的结构，在幼苗机械爪安装架（30）上设置有第一连杆铰接座（31）和第二连杆铰接座（32），在第一连杆铰接座（31）上铰接安装有第一连杆（33），第一连杆（33）的另一端铰接安装在幼苗夹板（35）的铰接座上，所述的第二连杆（34）的中间铰接孔铰接安装在第二连杆铰接座（32），第二连杆（34）两端的铰接孔，一端铰接安装在幼苗夹板（35）的铰接座上，另一端铰接安装在幼苗机械爪气缸（36）的活塞杆上，所述的幼苗机械爪气缸（36）的缸筒部分铰接安装在幼苗机械爪安装架（30）上的气缸铰接座上；在幼苗机械爪安装架（30）上固定安装有刨坑电机安装板（37），刨坑机构升降气缸（38）的活塞杆固定安装在刨坑电机安装板（37）上，在刨坑电机安装板（37）上固定安装有刨坑电机（39），在刨坑电机（39）的电机轴上固定安装有螺旋钻头（40）。

2.根据权利要求1所述的一种植物幼苗移栽机器人，其特征在于：所述的幼苗培养土推动板（9）上设置有五条缝，五个幼苗培养土分割刀片（2）可以从缝中穿过。

3.根据权利要求1所述的一种植物幼苗移栽机器人，其特征在于：所述的第一连杆（33）和第二连杆（34）为平行四边形的对边，两个幼苗夹板（35）在运动的过程中始终平行。