[发明专利]一种树苗自主种植系统和方法

说明书

本发明涉及一种树苗自主种植系统和方法，包括车体、自动送苗机构、自动种植机构、导航模块和施肥模块，通过车体携带树苗，工控机控制小车移动的距离，使小车挖好土坑后刚好移动至下苗口对准土坑位置，随后工控机发出指令控制拨苗电机工作，将树苗拨到下苗口中，直至下落到种苗机构挖好的土坑中，再通过自动种植机构压土板将土压实，随后自动施药装置施药，完成种植过程，小车由已经规划好的路径结合导航模块行走，使种植过程变得高效。

技术领域

本发明涉及农林种植领域，具体涉及一种树苗自主种植系统和方法。

背景技术

树木有益于净化空气、美化环境，对建设生态文明社会有着极大的好处，产生的直接经济效益和间接生态效益巨大，对于社会发展有着巨大的促进作用。

传统树苗种植一般是采取人工和半机械种植的方法，但是存在许多问题，例如：劳动强度大，种植质量不高、费时费力等，存在很大的改进空间。自动种植装置，一般包括挖坑装置，投苗装置，压土装置与行走装置，相互协调实现自动种植，投苗装置的结构特点决定了种植的效率，行走装置的结构特点决定了适应种植的地形，现有的自动种植缺乏有效地施肥环节以保证种植的成活率。

因此通过设计，优化送苗装置与行走装置，实现精确定位，通过合理的药物施肥，能够使自主种植过程更加高效和智能。

发明内容

本发明的目的是提供一种树苗自主种植系统和方法，从树苗种植原理、种植机构、实现方式等方面做出了创新改进，通过自动种植树苗的方式，最大化提高实际生产效率。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种树苗自主种植系统包括车体、自动送苗机构、自动种植机构、导航模块、施肥模块和供电系统；所述自动送苗机构固定于车体底板上方，所述自动种苗机构固定于车体底板下方，所述导航模块和施肥模块设于车体上；

所述车体包括外壳、底板、轮胎和驱动转向系统，所述轮胎固定于驱动转向系统的转向架上，所述驱动转向系统包括电动伸缩缸、连接臂、转向电机、转向架和驱动电机；

所述自动送苗机构包括送苗鼓和拨苗架，所述送苗鼓包括送苗轨道、沿送苗轨道向外进给的树苗苗管、推动树苗苗管向外进给的送苗转盘；树苗放置于树苗苗管内，所述送苗轨道布置于送苗鼓底板上，所述送苗转盘分为上下两部分并被若干隔板分隔，在送苗鼓的中心设有涡卷簧，涡卷簧与送苗转盘连接；所述涡卷簧内端固定于转轴上，转轴与送苗鼓底部连接，可带动涡卷簧绕转轴中心转动，推动树苗进入送苗轨道的引导片；所述送苗轨道底部开设有下苗口，所述下苗口与树苗之间有楔形弹簧压块，所述弹簧压块底部与弹簧连接固定于送苗轨道下方；所述拨苗架包括电机与拨苗片，所述电机固定于送苗轨道外侧，所述拨苗片位于电机上方；

所述自动种植机构包光谱仪、气缸、挖坑机、下苗通道和压土机构，所述光谱仪固定于小车底板下侧，用于检测地面以判断是否要进行种植；所述挖坑机与气缸活塞杆相连，所述下苗通道固定于小车底板下侧，所述下苗通道底部设有气缸，所述气缸的活塞杆与压土机构上端固定；

所述导航模块包括GPS模块、工控机、红外测距仪和超声波测距仪，所述GPS模块固定于车体外壳上方，所述工控机固定于电池和药箱上方，所述红外测距仪对称固定于小车底板上侧，所述超声波测距仪固定于小车前方；所述GPS模块、红外测距仪与超声波测距仪连接至工控机。

所述施肥模块包括施药喷头和药箱，所述施药喷头固定于小车底板下侧，所述药箱位于小车底板上侧，且处于喷头正上方；

所述供电系统包括电池和太阳能电池板，所述电池固定于小车底板上侧，所述太阳能电池板固定于小车外壳上表面。

所述拨苗片转动半径大于树苗到使拨苗片转动的电机中心的距离，使得拨苗片转动恰好能拨动离下苗口最近的树苗落入下苗口。