1.本发明涉及沙漠植树设备技术领域，具体涉及一种全自动沙漠植树车。

背景技术：

2.植树造林可使水土得到保持，哪里植被覆盖率低，哪里每逢雨季就会有大量泥沙流入河里，毁坏田地，填高河床，淤塞入海口，危害极大。要抑制水土流失，就必须植树造林，因为树木有像树冠那样庞大的根系，能像巨手一般牢牢抓住土壤。而被抓住的土壤的水分，又被树根不断地吸收蓄存。据研究表明，一亩树林比无林地区多蓄水20吨左右。植树造林对治理沙化耕地，控制水土流失，防风固沙，增加土壤蓄水能力，可以大大改善生态环境，减轻洪涝灾害的损失，而且随着经济林陆续进入成熟期，产生的直接经济效益和间接经济效益巨大，还能提供大量的劳动和就业机会，促进当地经济的可持续发展。目前国内外治沙均没有无人化产品，市场竞争压力很小，而产品不仅仅适应于国内沙漠，世界沙漠也同样适用，该产品实现低成本大面积沙漠绿化种植，效率较人工种植提升数倍，长期成本较人工种植极大下降，因此市场适用范围广阔，发展前景好，沙短期虽然经济效益很低，但治沙带来的土地绿化以及后续经济带动，长久下去带来的经济效益不可估量。当前全球气候变化，土地荒漠化，导致很多地区经济发展落后、贫困人口集聚，已成为制约地区发展与稳定的重要因素。3.现有植树技术，一般通过人工挖坑、回填、栽植、覆土和保墒，需要耗费一定的人力去完成，如果进行大规模种植活动，耗费大量的人力、物力和时间，单纯依靠人力显然存在种植效率不高和人力成本上升的问题，针对上述问题，植树机器机器应运而生，目前现有植树车工序分散劳动者工作强度高，植树效率低。

技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中植树车工序分散劳动者工作强度高，植树效率低的问题，进而提供一种全自动沙漠植树车。5.本发明为解决上述问题采取的技术方案是：一种全自动沙漠植树车，包括安装车架上的挖坑机构、喷水机构、载苗托盘机构、营养液喷洒机构、培土机构、红外避障机构和履带机构；所述挖坑机构和喷水机构安装在车架的前部，所述红外避障机构布置在挖坑机构的两侧，所述载苗托盘机构安装在车架的中部，所述履带机构布置在载苗托盘机构的下部，所述培土机构和所述营养液喷洒机构安装在车架的后部，所述植树车通过挖坑机构挖坑，将树苗由载苗托盘机构运输到树坑中，最后通过营养液喷洒机构、培土机构浇灌营养液和培土。6.进一步地，所述挖坑机构包括钻头、导向架、滑块、钻头电机、减速电机、电机皮带轮、皮带和皮带轮；所述导向架安装在在车架前部的上端，所述滑块滑动连接在导向架上，所述钻头电机安装在滑块的中部，所述钻头电机的轴连接钻头，所述钻头穿过车架，所述减速电机安装在导向架的侧面，所述皮带的两端分别和电机皮带轮和皮带轮传动，所述电机皮带轮和减速电机的轴连接，所述皮带轮和车架转动连接，所述滑块的一侧和皮带固定连接。7.进一步地，所述喷水机构包括喷头架、多个喷头和水箱；所述喷头架安装在车架上其中心开有通孔，所述钻头穿过通孔，多个所述喷头圆周均布连接在喷头架上，所述喷头架通过水管和水箱连接，所述水箱安装在车架的下部，所述水箱内部安装有水泵。8.进一步地，所述载苗托盘机构包括机架、多个套筒、上盖、多个传动托盘、拨盘、传动齿轮和托盘舵机；所述机架安装在车架中部的上侧，所述传动托盘收尾依次连接安装在机架的传动托盘轨道内，所述上盖布置在多个传动托盘的中间且安装在机架上，每个所述传动托盘的侧面均连接有一个套筒，所述套筒布置在机架的套筒轨道内，所述拨盘转动连接在机架，所述传动齿轮和托盘舵机连接，所述拨盘和所述传动齿轮啮合，所述托盘舵机安装在机架的底部。9.进一步地，所述传动托盘包括第一托盘和第二托盘；所述第一托盘的高度高于第二托盘的高度，所述第一托盘为圆形，其圆心位置连接有传动柱，所述第一托盘远离第二托盘的一侧开有缺口，相邻传动托盘的第一托盘和第二托盘相互接触，所述拨盘的中心位置布置有齿轮，所述齿轮和传动齿轮啮合，所述拨盘的外侧圆周均布有多个拨盘爪，所述传动托盘布置在相邻的两个拨盘爪间，所述传动柱和所述拨盘爪接触。10.进一步地，所述营养液喷洒机构包括喷嘴和营养液箱；所述营养液箱安装在车架的后部，所述营养液箱内部安装有水泵，所述喷嘴通过水管和营养液箱连接且布置在培土机构的侧面。11.进一步地，所述培土机构包括落料筒、机械爪、连杆、舵机连杆和培土舵机；所述落料筒连接在车架后部的下端，所述机械爪为两个分别布置在落料筒的左右两侧，所述机械爪的中部和落料筒铰接，所述机械爪的下部设置有圆弧形培土板，每个机械爪的上部均和连杆的一端铰接，每个所述连杆的另一端均和舵机连杆铰接，所述舵机连杆和培土舵机连接，所述培土舵机安装在落料筒的侧面。12.进一步地，所述落料筒的下部开有圆弧缺口，所述喷嘴的喷淋方向正对圆弧缺口。13.进一步地，所述红外避障机构分为上红外避障机构和下红外避障机构，所述上红外避障机构安装在车架前部的上端，所述下红外避障机构安装在车架前部的下端。14.进一步地，所述履带机构包括履带和直流电机；所述履带为两个，分别安装在车架下部的左右两侧，所述直流电机布置在两个履带间，所述履带通过直流电机驱动。15.本发明具有以下有益技术效果：16.本发明通过喷水机构中的喷头连续喷射柱形水柱将沙子粘连到一起，以防止打洞时沙子的回流，喷水完成后通过挖坑机构中的钻头进行打孔，打孔完成后通过载苗托盘机构的套筒的间歇运动将树苗栽进树坑中，然后通过营养液喷洒机构对树苗的根部喷洒营养液，最后通过培土机构两侧的机械爪合拢培土。本发明挖坑、栽种树苗、喷洒营养液和培土作业等多个工序协同联动作业，节约人力成品，同时能够自动避障作业，自动化程度高，提高树苗栽种效率和树苗成活率。17.本发明采用的本实施方式中多个套筒均匀排列套筒轨道内，套筒内部装有树苗，传动托盘相互搭接后安装在传动托盘轨道侧壁和上盖侧壁形成的空间内，定位精准稳定，传动托盘不会脱离轨道，其中一个传动托盘运动后推动其他传动托盘连续运动，托盘舵机带动拨盘间歇转动，拨盘爪拨动传动柱运动一个间歇单元，当植树车向前行驶挖完一个树坑后，套筒工作一个单位，套筒中的树苗掉落到培土机构的落料筒当中。本发明载苗托盘机构采用拨盘的间歇运动，精准控制自动栽植树木，解决现有机械化程度低和树木成活率低的问题，确保提高植树成活率，提高植树效率。18.本发明通过设置履带，解决了现有的植树机器人四轮驱动在松软的沙地中易出现陷轮的问题，本发明采用履带式，减小了对沙土的压强，履带具有良好的抵抗翻倾和下滑的坡地稳定性性，同时还具有转弯半径小的机动性、爬坡能力强的越野性等特点，适用于沙漠地形作业。附图说明19.图1是本发明的立体结构示意图；20.图2是本发明的主视图；21.图3是图2的右视图；22.图4是图3的左视图；23.图5是图3的仰视图；24.图6是图3的俯视图；25.图7是载苗托盘机构的结构示意图之一；26.图8是载苗托盘机构的结构示意图之二；27.图9是载苗托盘机构的结构示意图之三；28.图10是套筒和转动托盘的结构示意图；29.图11是喷水机构的结构示意图；30.图12是培土机构的结构示意图；31.图13是本发明的工作流程图；32.图中：1、车架；2、挖坑机构；2-1、钻头；2-2、导向架；2-3、滑块；2-4、钻头电机；2-5、减速电机；2-6、电机皮带轮；2-7、皮带；2-8、皮带轮；3、喷水机构；3-1、喷头架；3-2、喷头；3-3、水箱；4、载苗托盘机构；4-1、机架；4-1-1、套筒轨道；4-1-2、传动托盘轨道；4-2、套筒；4-3、上盖；4-4、传动托盘；4-4-1、第一托盘；4-4-2、第二托盘；4-4-3、传动柱；4-5、拨盘；4-5-1、拨盘爪；4-6、传动齿轮；4-7、托盘舵机；5、营养液喷洒机构；5-1、喷嘴；5-2、营养液箱；6、培土机构；6-1、落料筒；6-1-1、圆弧缺口；6-2、机械爪；6-2-1、培土板；6-3、连杆；6-4、舵机连杆；6-5、培土舵机；7、红外避障机构；8、履带机构；8-1、履带；8-2、直流电机。具体实施方式33.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，沿着植树车长度方向安装有挖坑机构的一侧为植树车的前部。34.具体实施方式一：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述一种全自动沙漠植树车，其特征在于：包括安装车架1上的挖坑机构2、喷水机构3、载苗托盘机构4、营养液喷洒机构5、培土机构6、红外避障机构7和履带机构8；所述挖坑机构2和喷水机构3安装在车架1的前部，所述红外避障机构7布置在挖坑机构2的两侧，所述载苗托盘机构4安装在车架1的中部，所述履带机构8布置在载苗托盘机构4的下部，所述培土机构6和所述营养液喷洒机构5安装在车架1的后部，所述植树车通过挖坑机构2挖坑，将树苗由载苗托盘机构4运输到树坑中，最后通过营养液喷洒机构5、培土机构6浇灌营养液和培土。35.具体实施方式二：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述挖坑机构2包括钻头2-1、导向架2-2、滑块2-3、钻头电机2-4、减速电机2-5、电机皮带轮2-6、皮带 2-7和皮带轮2-8；所述导向架2-2安装在在车架1前部的上端，所述滑块2-3滑动连接在导向架2-2上，所述钻头电机2-4安装在滑块2-3的中部，所述钻头电机2-4的轴连接钻头2-1，所述钻头2-1穿过车架1，所述减速电机2-5安装在导向架2-2的侧面，所述皮带 2-7的两端分别和电机皮带轮2-6和皮带轮2-8传动，所述电机皮带轮2-6和减速电机2-5 的轴连接，所述皮带轮2-8和车架1转动连接，所述滑块2-3的一侧和皮带2-7固定连接。36.本实施例中滑块2-3上安装有限位开关，机器开关打开后钻头电机2-4进行自动复位，而后一直向上运动，当撞到上方的限位开关后定位完成。定位完成后机器开始工作，通过蜗轮蜗杆减速电机2-5减速带动电机皮带轮2-6，通过皮带2-6的升降间接带动安装有打孔钻头2-1的滑块2-3升降。钻头电机2-4为直流电机，利用直流电机和减速箱带动钻头 2-1来进行树坑打孔，通过实验测得打孔钻头2-1的钻速为480/r可保证机器工作的效率，其可减少由于钻头2-1速度过高产生的离心力对机器稳定性造成的影响及防止钻铲打孔过程中高速的转动撞击沙子后导致飞溅对机器造成磨损，降低机器的使用寿命。37.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。38.具体实施方式三：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述喷水机构3包括喷头架3-1、多个喷头3-2和水箱3-3；所述喷头架3-1安装在车架1上其中心开有通孔，所述钻头2-1穿过通孔，多个所述喷头3-2圆周均布连接在喷头架3-1上，所述喷头架3-1 通过水管和水箱3-3连接，所述水箱3-3安装在车架1的下部，所述水箱3-3内部安装有水泵。39.本实施例中当小车通过遥控控制到达预定工作地点时，六个喷头3-2连续喷射柱形水柱将沙子粘连到一起，以防止打洞时沙子的回流，喷水完成后再进行打孔，同时保证不会浪费水源及减少小车加水次数，从而提高工作效率。40.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。41.具体实施方式四：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述载苗托盘机构 4包括机架4-1、多个套筒4-2、上盖4-3、多个传动托盘4-4、拨盘4-5、传动齿轮4-6和托盘舵机4-7；所述机架4-1安装在车架1中部的上侧，所述传动托盘4-4收尾依次连接安装在机架4-1的传动托盘轨道4-1-2内，所述上盖4-3布置在多个传动托盘4-4的中间且安装在机架4-1上，每个所述传动托盘4-4的侧面均连接有一个套筒4-2，所述套筒4-2 布置在机架4-1的套筒轨道4-1-1内，所述拨盘4-5转动连接在机架4-1，所述传动齿轮4-6和托盘舵机4-7连接，所述拨盘4-5和所述传动齿轮4-6啮合，所述托盘舵机4-7安装在机架4-1的底部。42.所述传动托盘4-4包括第一托盘4-4-1和第二托盘4-4-2；所述第一托盘4-4-1的高度高于第二托盘4-4-2的高度，所述第一托盘4-4-1为圆形，其圆心位置连接有传动柱4-4-3，所述第一托盘4-4-1远离第二托盘4-4-2的一侧开有缺口，相邻传动托盘4-4的第一托盘 4-4-1和第二托盘4-4-2相互接触，所述拨盘4-5的中心位置布置有齿轮，所述齿轮和传动齿轮4-6啮合，所述拨盘4-5的外侧圆周均布有多个拨盘爪4-5-1，所述传动托盘4-4布置在相邻的两个拨盘爪4-5-1间，所述传动柱4-4-3和所述拨盘爪4-5-1接触。43.本实施方式中多个套筒4-2均匀排列套筒轨道4-1-1内，套筒4-2内部装有树苗，多个传动托盘4-4相互搭接后安装在由传动托盘轨道4-1-2侧壁和上盖4-3侧壁形成的空间内，传动托盘4-4的两侧都有限位不会脱离轨道，其中一个传动托盘4-4运动后推动其他传动托盘4-4连续运动，机架4-1下的托盘舵机4-7带传动齿轮4-6做间歇旋转，传动齿轮4-6带动拨盘4-5转动，拨盘爪4-5-1拨动传动柱4-4-3运动一个间歇单元，当机器开始工作时，植树车向前行驶完毕后套筒4-2工作一个单位，使下一个套筒4-2中的树苗掉落到培土机构6的落料筒6-1当中。44.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。45.具体实施方式五：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述营养液喷洒机构5包括喷嘴5-1和营养液箱5-2；所述营养液箱5-2安装在车架1的后部，所述营养液箱5-2内部安装有水泵，所述喷嘴5-1通过水管和营养液箱5-2连接且布置在培土机构6 的侧面，所述落料筒6-1的下部开有圆弧缺口6-1-1，所述喷嘴5-1的喷淋方向正对圆弧缺口6-1-1。46.本实施方式中喷嘴5-1通过水管和营养液箱5-2连接且布置在培土机构6的侧面，通过水泵对营养液箱5-2中的营养液进行抽取，营养液通过水管喷嘴5-1正对树苗的根部喷洒营养液，以提高树苗的成活概率。47.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。48.具体实施方式六：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述培土机构6包括落料筒6-1、机械爪6-2、连杆6-3、舵机连杆6-4和培土舵机6-5；所述落料筒6-1连接在车架1后部的下端，所述机械爪6-2为两个分别布置在落料筒6-1的左右两侧，所述机械爪6-2的中部和落料筒6-1铰接，所述机械爪6-2的下部设置有圆弧形培土板6-2-1，每个机械爪6-2的上部均和连杆6-3的一端铰接，每个所述连杆6-3的另一端均和舵机连杆6-4铰接，所述舵机连杆6-4和培土舵机6-5连接，所述培土舵机6-5安装在落料筒6-1 的侧面，所述落料筒6-1正上方正对车架1的位置开有通孔。49.本实施方式中营养液喷洒完毕0.2秒后，培土舵机6-5带动连杆6-3，连杆6-3带动机械爪6-2合拢，机械爪6-2下部的圆弧形培土板来实现培土功能。50.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。51.具体实施方式七：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述红外避障机构 7分为上红外避障机构和下红外避障机构，所述上红外避障机构安装在车架1前部的上端，所述下红外避障机构安装在车架1前部的下端。52.本实施方式中红外避障机构7为红外线反射型传感器，上红外避障机构用来检测小车正前方是否有障碍物，下红外避障机构用来检测小车前下方的障碍物，同时将检测到的信息传到控制板内部进行分析处理。53.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。54.具体实施方式八：结合图1至图13说明本实施方式，本实施方式所述履带机构8包括履带8-1和直流电机8-2；所述履带8-1为两个，分别安装在车架1下部的左右两侧，所述直流电机8-2布置在两个履带8-1间，所述履带8-1通过直流电机8-2驱动。55.本实施方式中打孔完毕以后直流电机8-2带动履带8-1，履带机构8带动小车向前行驶一段距离，同时位于直流电机8-2后部的编码器检测直流电机8-2的旋转圈数，当旋转圈数达到指定数量，履带8-1停止运动，后方落料桶6-1将正好对准前方钻头2-1打好的孔，履带8-1工作完毕。履带通过接地比压低：受力面积加大，增大摩擦，抓地力变好，相对地面的压强减小，不容易造成陷轮，并且结构简单，结实耐用。通过性和爬坡能力超强：履带拖拉机由于重心低、附着系数大，具有良好的抵抗翻倾和下滑的坡地稳定性性，同时还具有转弯半径小的机动性、爬坡能力强的越野性等特点，适用于沙漠地形作业。56.其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。57.本发明的工作原理：58.本发明采用的滑块2-3上安装有限位开关，机器开关打开后钻头电机2-4进行自动复位，而后一直向上运动，当撞到上方的限位开关后定位完成。定位完成后机器开始工作，通过蜗轮蜗杆减速电机2-5减速带动电机皮带轮2-6，通过皮带2-6的升降间接带动安装有打孔钻头2-1的滑块2-3升降。钻头电机2-4为直流电机，利用直流电机和减速箱带动钻头2-1来进行树坑打孔，通过实验测得打孔钻头2-1的钻速为480/r可保证机器工作的效率，其可减少由于钻头2-1速度过高产生的离心力对机器稳定性造成的影响及防止钻铲打孔过程中高速的转动撞击沙子后导致飞溅对机器造成磨损，降低机器的使用寿命。59.本发明采用的多个套筒4-2均匀排列套筒轨道4-1-1内，套筒4-2内部装有树苗，多个传动托盘4-4相互搭接后安装在传动托盘轨道4-1-2侧壁和上盖4-3侧壁形成的空间内，其中一个传动托盘4-4运动后推动其他传动托盘4-4连续运动，机架4-1下的托盘舵机4-7 带传动齿轮4-6做间歇旋转，传动齿轮4-6带动拨盘4-5转动，拨盘爪4-5-1拨动传动柱 4-4-3运动一个间歇单元，当机器开始工作时，植树车向前行驶完毕后套筒4-2工作一个单位，使下一个套筒4-2中的树苗掉落到培土机构6的落料筒6-1当中。60.本发明作业时先通过喷水机构3中的喷头3-2连续喷射柱形水柱将沙子粘连到一起，以防止打洞时沙子的回流，喷水完成后通过挖坑机构2中的钻头2-1进行打孔，打孔完成后通过载苗托盘机构4的套筒4-2的间歇运动将树苗栽进树坑中，然后通过营养液喷洒机构5对树苗的根部喷洒营养液，最后通过培土机构6两侧的机械爪6-2合拢培土。61.本发明通过arduino uno r3控制板结合stm32控制板及一块20a大电流h桥直流有刷电机驱动板协同控制从而实现前方红外障碍物自动检测、前下方红外路面检测、开机钻头电机2-4自动复位、开机载苗托盘自动复位、前方障碍物自动绕行、减速电机2-5、钻头电机2-4、载苗托盘、营养液喷洒泵，喷水水泵、培土机构6、履带8-1、限位开关、金属开关等各结构之间的协同工作，从而完成小车的整体工作流程。62.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。