一种沙漠防风固沙铺设机器人

技术领域

本发明属于沙漠化治理技术领域，具体为一种沙漠防风固沙铺设机器人。

背景技术

目前，国家治理土地沙漠化的手段之一为设置沙障，包括草方格沙障、黏土沙障等。其中草方格沙障使用麦草、稻草、芦苇等材料，在流动沙丘上扎成挡风墙，以削弱风力的侵蚀，同时有截留降雨的作用，能提高沙层的含水量，有利于沙生植物的生长。我国目前普遍使用仍是传统的草方格铺设技术。

草方格制作的主要步骤为整理麦草、放置麦草和踩压成型。工作人员带上手套，抓起适量麦草迎风拍打，将留下适合成为草方格的长麦草。整理好麦草之后，工作人员会把麦草沿着已经画好的正方形方格放置，并在放置的时候保持麦草的厚度一定。最后将放置好的麦草利用铁锹沿着正方形方格的方向用力向下挤压，麦草的两侧因为铁锹的施力会自然立起，从而形成一到由麦草组成的天然屏障。麦草竖立后，工作人员会把周围的土，往麦草的根部踩压，以此加强麦草屏障的稳定性。

传统草方格一天铺设200平方米效率低下，劳动强度大，草方格铺设本身就是在沙漠中作业，环境恶劣，而且铺设的过程会又会受到阳光的暴晒或遇到风沙飞扬的情况，让人难以忍受，使作业环境更加恶劣，而且人工铺设草方格的成本昂贵，还需要人为的定期维护，人工铺设草沙障存在不均匀，质量不稳定的问题导致草方格铺设效率低下。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种沙漠防风固沙铺设机器人，有效的解决了目前人工铺设草方格容易受环境影响，同时效率低下，人力物力消耗高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种沙漠防风固沙铺设机器人，包括机架，所述机架两侧靠近边缘处均转动安装有主动行走轮，主动行走轮轴心端连接有行走电机，行走电机安装于机架内侧，机架两侧远离主动行走轮一端均安装有从动行走轮，从动行走轮与主动行走轮之间连接有履带，履带内侧均匀安装有中间轮，中间轮安装于机架侧端，机架上部安装有储料斗，储料斗内部下侧一端连接有固定斜板，储料斗内部下侧另一端转动连接有活动斜板，活动斜板一端转动连接有电动伸缩杆，电动伸缩杆另一端与储料斗内壁转动连接，储料斗下方连接有下料滚筒组件，下料滚筒组件下方对称连接有导向板，导向板安装于机架内侧，机架一侧安装有开沟组件，机架另一侧安装有插草组件，插草组件一侧安装有回土组件。

优选的，所述机架上端一侧且位于插草组件与回土组件之间连接有水箱，水箱上端一侧安装有水泵，水泵输入端连接有抽吸管，水泵输出端连接有浇水管，储料斗上端一侧安装有漏斗，漏斗下端连接有补水管，补水管一端与水箱连通。

优选的，所述下料滚筒组件包括与机架内侧两端连接的连接板，两个连接板之间转动连接有主动滚筒和从动滚筒，主动滚筒和从动滚筒一侧分别连接有第一主动齿轮和第一从动齿轮。

优选的，其中一个所述连接板上端固定连接有托板，托板上端安装有下料电机，下料电机输出端连接有传动齿轮，传动齿轮与第一主动齿轮啮合连接。

优选的，所述开沟组件包括与机架连接的固定座，固定座下端安装有电动推杆，电动推杆输出端安装有槽刀。

优选的，所述插草组件包括与机架连接的安装板，安装板一侧安装有升降电机，升降电机输出端连接有丝杆，丝杆外部两侧均转动连接有连接座，连接座与安装板连接，丝杆外部螺纹套接有滑块，滑块一端连接有安装杆，安装杆下端一侧开设有安装槽，安装槽内部通过连接轴转动连接有压草轮。

优选的，所述连接轴外端一侧固定套接有从动同步轮，安装杆上端安装有转动电机，转动电机输出端连接有主动同步轮，主动同步轮与从动同步轮之间连接有同步带。

优选的，所述回土组件包括与机架两侧连接的L型板，两侧的L型板上端均连接有转动座，两个转动座之间转动连接有转轴，转轴外端一侧固定套接有第二从动齿轮，第二从动齿轮一侧连接有连接杆，连接杆与转轴固定套接，连接杆下端一侧连接有顶板，顶板下端对称连接有回土片。

优选的，其中一个所述L型板下端安装有翻转电机，翻转电机输出端连接有第二主动齿轮，第二主动齿轮与第二从动齿轮啮合连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)、本发明在装置行走工程中，开沟组件进行开沟槽，同时电动伸缩杆控制下料张口大小，使得草料下落，然后经过下料滚筒组件的转动整理引导，草料落入导向板上，然后落入沙土上的沟槽上，之后插草组件上的压草轮将草料下压至沙土内，随后回土组件进行沙土回填，从而完成草方格铺设，该装置取代人工，可以大大的提高铺设效率，也解决了人工铺设会遇到太阳暴晒而引发的中暑等一系列问题，从而减少了人力物力的损耗，减少了铺设的费用；

(2)、该发明通过水泵将水箱中的水源喷洒至下压的草料上，能够对铺设好的草方格起固定的作用，起到更好的防风固沙的作用；

(3)、该发明大大降低的劳动强度，大大提高工作效率，单位铺设草方格的成本也大大的降低，减少了人员受到伤害，可以远程操控草方格铺设，能够做到将草料稳稳地扎入沙土当中，不仅改善了人工效率低下的情况，而且能够使铺设的效率提高，使得更多的地方可以铺设上草方格，可以减少沙漠化的程度，更早地完成沙漠绿化的任务。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明另一视角的结构示意图；

图3为本发明抽吸管的连接结构示意图；

图4为本发明导向板的连接结构示意图；

图5为本发明下料滚筒组件的结构示意图；

图6为本发明开沟组件的结构示意图；

图7为本发明插草组件的结构示意图；

图8为本发明回土组件的结构示意图；

图9为本发明路径规划行走结构示意图；

图中：1、机架；2、主动行走轮；3、行走电机；4、从动行走轮；5、履带；6、中间轮；7、储料斗；8、固定斜板；9、活动斜板；10、电动伸缩杆；11、下料滚筒组件；1101、连接板；1102、主动滚筒；1103、从动滚筒；1104、第一主动齿轮；1105、第一从动齿轮；1106、托板；1107、下料电机；1108、传动齿轮；12、导向板；13、开沟组件；1301、固定座；1302、电动推杆；1303、槽刀；14、插草组件；1401、安装板；1402、升降电机；1403、丝杆；1404、连接座；1405、滑块；1406、安装杆；1407、安装槽；1408、压草轮；1409、从动同步轮；1410、转动电机；1411、主动同步轮；1412、同步带；15、回土组件；1501、L型板；1502、转动座；1503、转轴；1504、第二从动齿轮；1505、连接杆；1506、顶板；1507、回土片；1508、翻转电机；1509、第二主动齿轮；16、水箱；17、水泵；18、抽吸管；19、浇水管；20、漏斗；21、补水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一，由图1-图9给出，本发明包括机架1，机架1两侧靠近边缘处均转动安装有主动行走轮2，主动行走轮2轴心端连接有行走电机3，行走电机3安装于机架1内侧，机架1两侧远离主动行走轮2一端均安装有从动行走轮4，从动行走轮4与主动行走轮2之间连接有履带5，履带5内侧均匀安装有中间轮6，中间轮6安装于机架1侧端，机架1上部安装有储料斗7，储料斗7内部下侧一端连接有固定斜板8，储料斗7内部下侧另一端转动连接有活动斜板9，活动斜板9一端转动连接有电动伸缩杆10，电动伸缩杆10另一端与储料斗7内壁转动连接，储料斗7下方连接有下料滚筒组件11，下料滚筒组件11下方对称连接有导向板12，导向板12安装于机架1内侧，机架1一侧安装有开沟组件13，机架1另一侧安装有插草组件14，插草组件14一侧安装有回土组件15；

通过行走电机3驱动主动行走轮2转动，使得履带5能够进行行走，从而使得装置发生移动，在需要转弯时，则控制两侧行走电机3的不同转速即可实现，装置沿着规划路径行走(图9所示)，行走的同时，位于装置前端的开沟组件13将沙土开槽，能够减小后面压草插入的阻力，然后电动伸缩杆10控制活动斜板9转动，进而能够控制活动斜板9与固定斜板8之间的开合张口，以便控制储料斗7内部的草料向下滑落，在草料下落后，通过下料滚筒组件11进行转动整理，使草料能够平整的落下至下方的导向板12上，在导向板12的引导作用下，使得草料铺设在所开设的沟槽上，随着装置的行走，插草组件14从草料上端中部滚动，将草料下压至沙土中，使得草料两侧向上立起，然后，回土组件15将两侧沙土回填，随着规划路径的行走，从而构成草方格状态。

实施例二，在实施例一的基础上，机架1上端一侧且位于插草组件14与回土组件15之间连接有水箱16，水箱16上端一侧安装有水泵17，水泵17输入端连接有抽吸管18，水泵17输出端连接有浇水管19，储料斗7上端一侧安装有漏斗20，漏斗20下端连接有补水管21，补水管21一端与水箱16连通；

在装置工作时，随着草料被下压至沙土中，通过水泵17的运行，抽吸管18将水箱16内的水源抽吸，经过浇水管19的输出，使得水源浇在下压后的草料上，从而能够对铺设好的草方格起固定的作用，起到更好的防风固沙的作用；另外，在水箱16缺水时，补给水源从漏斗20输入，然后从补水管21进入的水箱16，从而完成水源补给。

实施例三，在实施例一的基础上，下料滚筒组件11包括与机架1内侧两端连接的连接板1101，两个连接板1101之间转动连接有主动滚筒1102和从动滚筒1103，主动滚筒1102和从动滚筒1103一侧分别连接有第一主动齿轮1104和第一从动齿轮1105，其中一个连接板1101上端固定连接有托板1106，托板1106上端安装有下料电机1107，下料电机1107输出端连接有传动齿轮1108，传动齿轮1108与第一主动齿轮1104啮合连接；

通过下料电机1107驱动传动齿轮1108，传动齿轮1108与第一主动齿轮1104啮合传动，进而第一主动齿轮1104与第一从动齿轮1105啮合传动，使得主动滚筒1102和从动滚筒1103向内侧相向转动，从而使得下落的草料能够被滚筒向下引导。

实施例四，在实施例一的基础上，开沟组件13包括与机架1连接的固定座1301，固定座1301下端安装有电动推杆1302，电动推杆1302输出端安装有槽刀1303；

通过电动推杆1302的伸缩带动槽刀1303插入沙土的深度，从而控制开沟槽的深度，通过开沟槽结构，方便草料铺设后，后面方便下压至沙土中，减小下压阻力。

实施例五，在实施例一的基础上，插草组件14包括与机架1连接的安装板1401，安装板1401一侧安装有升降电机1402，升降电机1402输出端连接有丝杆1403，丝杆1403外部两侧均转动连接有连接座1404，连接座1404与安装板1401连接，丝杆1403外部螺纹套接有滑块1405，滑块1405一端连接有安装杆1406，安装杆1406下端一侧开设有安装槽1407，安装槽1407内部通过连接轴转动连接有压草轮1408，连接轴外端一侧固定套接有从动同步轮1409，安装杆1406上端安装有转动电机1410，转动电机1410输出端连接有主动同步轮1411，主动同步轮1411与从动同步轮1409之间连接有同步带1412；

通过升降电机1402驱动丝杆1403转动，使得滑块1405能够上下运动，进而滑块1405带动安装杆1406上下运动，使得压草轮1408能够上下调节高度，以便控制下压草料至沙土中的深度，在压草料时，通过转动电机1410驱动主动同步轮1411转动，在同步带1412的传动下，使得从动同步轮1409带动压草轮1408转动，从而能够再在装置行走时，转动下压草料。

实施例六，在实施例一的基础上，回土组件15包括与机架1两侧连接的L型板1501，两侧的L型板1501上端均连接有转动座1502，两个转动座1502之间转动连接有转轴1503，转轴1503外端一侧固定套接有第二从动齿轮1504，第二从动齿轮1504一侧连接有连接杆1505，连接杆1505与转轴1503固定套接，连接杆1505下端一侧连接有顶板1506，顶板1506下端对称连接有回土片1507，其中一个L型板1501下端安装有翻转电机1508，翻转电机1508输出端连接有第二主动齿轮1509，第二主动齿轮1509与第二从动齿轮1504啮合连接；

在装置行走过程中，对称设置的回土片1507将两侧的沙土向中间聚拢，使得沙土回填，从而增加草方格的稳固性，在不工作时，通过翻转电机1508驱动第二主动齿轮1509与第二从动齿轮1504啮合，使得第二从动齿轮1504带动转轴1503转动，进而带动连接杆1505翻转，将回土片1507翻转向上，在工作时再将回土片1507翻转至与沙土贴合。