作品名稱:智能植樹車
學校名稱:桂林理工大學
參賽隊伍:這是個好名字
參賽學生:黃怡 秦祥睿 陳國靖
指導老師:陳輝慶 張群英
森林是國家經濟發展必不可少的重要資源,實現林業工程的自動化勢在必行。為了提高植樹造林速度與質量,降低人工勞動強度,本文設計了一款智能植樹車。該裝置主要由車體機構、植樹裝置、遙控系統三大部分構成。在自動控制模式下可以由STM32單片機控制器通過循線攝像頭實現自動循跡和定位,并完成挖洞、送樹、填土等自動植樹功能;當需要人工操作時可以切換到手動遙控模式,通過WiFi模塊由上位機對STM32單片機控制器發出指令,從而實現對植樹車的遠程遙控。該裝置全自動、高效率、適用范圍廣,適用于大面積植樹,特別是在環境較為惡劣、危險的地方替代人力工作,提高勞動效率,降低風險。
本設計的工作流程說明如下:
1) 植樹車控制系統初始化,將前置信息清除,啟動各工作模塊,等待行動指令;
2) 在自動控制模式下,循線攝像頭識別到路線數據發送到單片機控制器進行處理,通過車體機構植樹車按一定路徑行進,準確到達需要種樹的位置;若未成功到達相應位置,植樹車會不斷校正路線,直到循線攝像頭反饋正確的信號后停止;
3) 到達植樹位置后,挖洞機構開始工作,通過縱向絲桿傳動電機控制縱向絲桿向下推進,使鉆頭旋轉在地面挖種植洞;
4) 在挖洞完成后,通過橫向絲桿傳動電機將挖洞機構轉換為送樹機構,隨后圓盤帶動推板將樹苗筒往前推,使最前方的樹苗筒運動到下樹引導管的正上方,樹苗筒里的樹苗沿著下樹引導管及填土直筒的軌道落入挖好的孔洞里;
5) 接著填土機構開始工作,填土直筒通過縱向絲桿傳動電機控制縱向絲桿向下推進,壓實土壤,然后上升到初始高度,完成一次植樹活動;
6) 植樹車檢測植樹信號,行駛至下一個種植點繼續執行種樹任務;若已經全部完成則結束植樹活動返回指定待命區;
7) 若是需要人工操作,可以隨時通過上位機切換到遙控模式,然后根據操作者的人工手動操作實現智能植樹車的移動和植樹。