一种草方格沙障铺设机器人

本发明涉及一种机器人，具体涉及一种草方格沙障铺设机器人。

背景技术：

1、草方格沙障技术是应用最广泛且被证明十分有效的固沙技术。将一定面积的稻草方格铺设在沙地表面，从而增加地面的粗糙度，减小风力，阻挡沙丘移动；此外还能够截留水分，提高沙层的含水量，可在短时期内有效的改善生态环境。

2、资料显示，我国的草方格铺设作业基本上是人工或半机械化作业，存在着一定弊端，造价成本太高。现有机械铺设是将机构搭载在大型机械车体上，其铺设作业费用高，且需要人工定期维护；此外人工或半机械化作业效率低；受沙漠气候影响，人工铺设草方格劳动力工作强度大且效率低。因此，寻找一种简易而高效的荒漠化治理设备为重要。

3、文献cn115522528a涉及草方格沙障铺设车及铺设方法，尽管在一定程度上提高了工作效率，但是一次性连续作业性能较差，需要的动力源较多，整体结构较复杂；

4、文献cn115211265a涉及草方格沙障铺设车及铺设方法，尽管公开了履带式移动机构实现行走，但实际解决的是如何切割草方格，以满足实际需要。

技术实现思路

1、本发明为克服现有技术，提供一种草方格沙障铺设机器人。该机器人模块化设计，结构紧凑，操作可靠性强，特别适合用于沙漠边远地区的小型机械化治沙。

2、一种草方格沙障铺设机器人包含：

3、储草盒，布置在架体的上部，用于储存稻草；

4、送草机构，布置在储草盒前方的架体上，由以实现稻草的铺设；

5、插草机构，布置在架体的中部，以实现对铺设的稻草插入沙土中；

6、播种机构，布置在架体的后部，并与插草机构联动，以实现种子的播撒；

7、侧轮机构，布置在架体上，以实现机器人运动。

8、进一步地，所述送草机构包含稻草推送组件、传动组件和送草滚轮组件；稻草推送组件布置在储草盒内，由传动组件驱动作直线运动，以推动储草盒内的稻草朝向送草滚轮组件运动，送草滚轮组件设置在储草盒的前方，并由设置在储草盒底部的传动组件驱动转动，以实现稻草的输出铺设。

9、进一步地，所述插草机构包含外壳、插草板、电机减速机、同步带传动机构、传动轴、转动轴和曲柄连杆机构；外壳固定在架体上，电机减速机固定在外壳上，外壳的两侧布置有通过传动轴相连的两套同步带传动机构，外壳的内部设置有通过转动轴相连的两套曲柄滑块机构，传动轴、转动轴和插草板的长度方向平行，且沿着机器人行进方向设置，其中一套同步带传动机构由电机减速机驱动，另一套同步带传动机构驱动另一套曲柄滑块机构运动，其中一套曲柄滑块机构由电机减速机驱动，插草板固定在两个曲柄滑块机构的滑块上，工作时，可相对外壳上下运动。

10、进一步地，所述播种机构包含种子储存罐、安装架、大齿轮、小齿轮、同步带轮a、飞轮和拨杆；安装架安装在架体上，电机减速机的输出端安装有同步带轮b，同步带轮a通过同步带与同步带轮b相连，种子储存罐安装在安装架上，同步带轮a与大齿轮同轴设置，均可转动地设置在安装架上，小齿轮和大齿轮啮合，飞轮与小齿轮固定在同一根播种传动轴上，播种传动轴可转动地设置在种子储存罐的出口位置的安装架上，飞轮设置在种子储存罐的出口位置，种子储存罐的底部设置有可控制出口开闭的拨杆。

11、进一步地，所述侧轮机构包含驱动电机、履带、侧板架、减震结构架、张紧轮、同步带轮和链条传动机构；架体的两侧分别转动连接有一个侧板架，侧板架的内侧安装有驱动电机，驱动电机的输出轴与设置在侧板架上的链条传动机构的一个链轮相连，侧板架的外缘设置有多个可转动的同步带轮，链条传动机构的另一个链轮与其中一个同步带轮固定在同一根动力传动轴上，所述动力传动轴可转动地设置在侧板架上，侧板架上还设置有减震结构架以及位于减震结构架底部用于张紧履带的张紧轮。

12、本发明相比现有技术的有益效果是：

13、本发明采用采用模块化设计，五个模块协调工作，实现草方格的高效铺设，可降低成本，提高各部分功能的可靠性及设计质量，其独立性可满足后期批量化生产的需求。相较于人工作业具有环境适应性强、作业效率高的优点。各模块原理机构简单、结构紧凑，实际操作可靠性强。此外，播种传动由插草机构驱动、铺草动力由送草机构驱动，减少了动力需求，同时配置过载保护系统，提升了机器人的安全性。本发明特别适合沙漠边远地区的小型机械化治沙。

14、下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步地说明：

技术特征：

1.一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：包含：

2.根据权利要求1所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述送草机构(2)包含稻草推送组件(c)、传动组件(d)和送草滚轮组件(e)；

3.根据权利要求2所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述传动组件(d)包含电机(1-2)、传动齿轮一(1-3-1)、传动齿轮二(1-3-2)、丝杠螺母(1-4)、丝杠(1-5)、皮带传动机构(1-11)和锥齿轮副(1-12)；

4.根据权利要求3所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述稻草推送组件(c)包含草料推板(1-9)和推板连接板(1-8)；推板连接板(1-8)布置在储草盒(1)内，并固定在丝杠螺母(1-4)上，推料连接板(1-8)能沿储草盒(1)的底部滑孔内移动，草料推板(1-9)可滑动地布置在储草盒(1)内并与推板连接板(1-8)连接。

5.根据权利要求3所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述送草滚轮组件(e)包含轮盘转轴(2-2)和多个取料轮，锥齿轮副的一个锥齿轮安装在轮盘转轴(2-2)上，锥齿轮副的另一个锥齿轮安装在皮带传动机构的输出轴上，每个取料轮包含两个取草轮盘(2-3)和多个轮板(2-4)；两个取草轮盘(2-3)固定在轮盘转轴(2-2)上，两个取草轮盘(2-3)之间布置有由多个轮板构成的圆轮，轮盘转轴(2-2)的两端可转动地设置在一块送草连接板(2-1)上，两块送草连接板(2-1)与储草盒(1)的两个侧部一一对应固接。

6.根据权利要求1所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述插草机构(4)包含外壳(4-1)、插草板(4-4)、电机减速机(4-5)、同步带传动机构(4-6)、传动轴(4-8)、转动轴(4-10)和曲柄连杆机构(4-11)；

7.根据权利要求6所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述播种机构(5)包含种子储存罐(5-1)、安装架(5-3)、大齿轮(5-2)、小齿轮(5-4)、同步带轮a(5-5)、飞轮(5-6)和拨杆(5-7)；

8.根据权利要求1所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：所述侧轮机构(3)包含驱动电机(3-0)、履带(3-1)、侧板架(3-2)、减震结构架(3-3)、张紧轮(3-4)、同步带轮(3-5)和链条传动机构(3-6)；

9.根据权利要求6所述一种草方格沙障铺设机器人，其特征在于：还包含离合器(4-2)和弹簧(4-9)；离合器(4-2)与电机减速机(4-5)的输出端相连，其中一套曲柄滑块机构(4-11)与离合器(4-2)之间的轴上套有弹簧(4-9)，弹簧(4-9)的两端分别与曲柄滑块机构(4-1)和离合器(4-2)相抵。

技术总结
一种草方格沙障铺设机器人，它包含储草盒，布置在架体的上部，用于储存稻草；送草机构，布置在储草盒前方的架体上，由以实现稻草的铺设；插草机构，布置在架体的中部，以实现对铺设的稻草插入沙土中；播种机构，布置在架体的后部，并与插草机构联动，以实现种子的播撒；侧轮机构，布置在架体上，以实现机器人运动。本发明采用模块化设计，结构紧凑，操作可靠性强，特别适合用于沙漠边远地区的小型机械化治沙。

技术研发人员：门燕欢,李铁磊,李早,高婧翊,邓炆涛
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15