一种基于慧鱼组件的综合治沙装置

摘要

一种基于慧鱼组件的综合治沙装置，它涉及一种治沙装置。本发明为了解决现有生物沙障复合造林治沙由于大多采用人工种植和铺设的方式，存在工作效率低和治沙成本高的问题。本发明的行走机构(A)包括两个顶板(1)、中间板(2)、两个种植机构平移模块(3)、两个立柱(4)和两个履式驱动模块，两个顶板(1)平行布置且位于同一水平面上，两个履式驱动模块分别位于两个顶板(1)的正下方，每个顶板(1)与其对应的一个履式驱动模块之间通过立柱(4)连接，两个立柱(4)之间通过中间板(2)连接，两个种植机构平移模块(3)安装在两个立柱(4)的内侧并位于中间板(2)上。本发明用于治沙。

说明书

技术领域

本发明涉及一种综合治沙装置，具体涉及一种基于慧鱼组件的综合治沙装置，属于沙漠环境生态化治理领域。

背景技术

近年来，沙漠化的趋势已经成为了一个严重的生态问题。受到沙漠化的影响，国内许多地区的农业生产收到了极大的制约，居民的健康状况和生活质量也受到了严重的威胁。为了遏制住沙漠化的趋势，尽可能减少沙漠化对经济发展和国民健康的负面影响，国家的有关部门提出了一些防治沙漠化的措施，在实践过程中起到了一定的作用。

在多年来防沙治沙的实践工作中，研究者针对不同地区的实际情况，开发出了一些行之有效的治沙方法。其中，化学固沙、工程固沙和生物固沙在实际的治沙活动中运用地最为广泛。其中，化学固沙通过喷洒化学材料，在沙地面形成能够防止风力吹扬且具有保水和改良沙地性质的固结层，达到控制和改善沙害环境、提高沙地生产力的目的。化学固沙效率高、工程周期短，但市面上的固沙材料不能兼具效果佳、经济性好、实用性强、环境友好等特性，难以大面积推广。工程固沙通过设置沙障的方式，降低气流中的含沙量，防止沙丘扩张，起到改良土壤、固水保湿的作用。但这种方法防护高度和防护年限有限，工程量和投入量大，只能作为一种临时性、辅助性的固沙手段，应用于公路铁路等工程体系防沙。生物固沙通过在沙漠化地区种植树木，利用树木发达的根系来增强土壤的牢固性，起到防风固沙的作用，同时也有净化空气和减少污染的效果。然而，沙漠化地区气候干旱，水资源短缺，植被很难成活，容易造成资源的浪费。

为了弥补传统治沙方案的不足，近年来，有研究者提出了“生物沙障复合造林治沙”的理念，旨在将生物固沙和工程固沙结合起来，形成一种综合效益优良的新型治沙方案。在实际的运用过程中，这种治沙方案取得了明显的成效。通过工程建设，项目区内的植物种群由低劣型向高层性演替，使流动沙丘得到快速固定，生态效益显著；生物沙障复合造林治沙体系形成后，可保护牧场，增加牧草产量，同时产出木材，具有良好的经济效益；项目实施后，可以为平原地区建立一道稳定的绿色生态屏障，保护居民的健康和生命财产安全，产生一定的社会效益。

生物沙障复合造林治沙的方案之所以具有良好的生态效益、经济效益、社会效益，主要得益于以下几个因素：首先，单一的工程固沙在防护高度和防护年限方面存在短板，从而制约了其在防风固沙工作中的使用。而树木高大根深，且在保养得当的情况下能够长时间存活，弥补了工程治沙的短板，使得工程治沙能够最大限度地发挥其效益；其次，树木在水资源短缺的沙漠环境难以成活，这使得单一的生物固沙效果并不理想。而草方格在截留降水、减少水分蒸发、为沙土补充养分等方面起到了重要的作用，可以为树木提供良好的生存环境，提高树木的成活率；最后，工程固沙和生物治沙都需要投入大量的人力、物力、财力，项目周期较长。当采用生物固沙和工程固沙相结合的治沙方案时，不会明显延长项目周期，却可以产生比单一的生物治沙和工程治沙更为显著的效益，投入产出比大大提高，相同时间内的工作效率也高于传统治沙方案。

由上述可知，相较于以往的治沙方案，生物沙障复合造林治沙具有明显的优势，因而具有广阔的应用前景。然而，在实际的运用过程中，大多采用人工种植和铺设的方式，工作效率低，增加了人力物力，治沙成本过高，在大规模的治沙活动中显得尤为不利。因此，实现机械化和自动化成了当前生物沙障复合造林治沙的发展趋势。

综上所述，现有生物沙障复合造林治沙由于大多采用人工种植和铺设的方式，存在工作效率低和治沙成本高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有生物沙障复合造林治沙由于大多采用人工种植和铺设的方式，存在工作效率低和治沙成本高的问题。进而提供一种基于慧鱼组件的综合治沙装置。

本发明的技术方案是：一种基于慧鱼组件的综合治沙装置包括行走机构、草辊装载处理机构、草方格铺设机构、沙生植物贮藏与运送机构和沙生植物种植机构，行走机构包括两个顶板、中间板、两个种植机构平移模块、两个立柱和两个履式驱动模块，两个顶板平行布置且位于同一水平面上，两个履式驱动模块分别位于两个顶板的正下方，每个顶板与其对应的一个履式驱动模块之间通过立柱连接，两个立柱之间通过中间板连接，两个种植机构平移模块安装在两个立柱的内侧并位于中间板上；草辊装载处理机构安装在行走机构的前部，草方格铺设机构安装在中间板的下方，实现对草方格的铺设；沙生植物贮藏与运送机构固定安装在中间板的上方，沙生植物种植机构固定安装在种植机构平移模块的上方，且沙生植物种植机构沿着种植机构平移模块在长度方向上直线往复移动，实现沙生植物种植。

进一步地，每个履式驱动模块均包括减载轮、履带、行走电机、两个承重齿轮、支撑齿轮、六个倾斜式弹簧、弹簧连杆、桥式弹簧减震器和横梁；横梁水平布置，6个倾斜式弹簧分布在横梁的两侧，横梁的内外两侧等间距地安装3个倾斜式弹簧，每个倾斜式弹簧的上端均与横梁相固连，倾斜式弹簧可绕其上端做摆动；6个弹簧连杆的下端分别与1个倾斜式弹簧相固连，每个弹簧连杆的上端均固定在横梁上，弹簧连杆可绕其上端摆动；桥式弹簧减震器的中点与横梁相固连，桥式弹簧减震器可绕中点摆动，承重齿轮的数量为7个，其中3个承重齿轮固定在外侧的倾斜式弹簧与弹簧连杆的连接点上，2个承重齿轮固定在桥式弹簧减震器的两端，2个承重齿轮固定在两个横梁的两端；3个支撑齿轮固定在分别固定在横梁的上方；履带绕在7个承重齿轮和3支撑齿轮的外围，履带分别与7个承重齿轮及3个支撑齿轮相啮合；4个减载轮固定在横梁的内侧，其中3个减载轮固定在内侧的倾斜式弹簧与弹簧连杆的连接点上，2个减载轮分别固定在一个桥式弹簧减震器的中点；行走电机固定在横梁的后方，且行走电机的输出轴与一个承重齿轮连接。

进一步地，草辊装载处理机构包括单向阀块、压紧板、压紧气缸、草辊装载框架、摩擦轮、摩擦轮电机、轴上齿轮、摩擦轮轴、草辊装载传动齿轮和切断刀驱动组件；草辊装载框架的上端与中间板连接，草辊装载框架的下端与两个横梁连接，6个单向阀块平行安装于草辊装载框架的前方；两根摩擦轮轴上下平行安装在草辊装载框架的下部；3组摩擦轮安装在两根摩擦轮轴上，每组摩擦轮位于相邻两个单向阀块之间；每组摩擦轮均包括上下布置的两个摩擦轮；上部的三个摩擦轮安装在上方的摩擦轮轴上，下部的三个摩擦轮安装在下方的摩擦轮轴上；4个草辊装载传动齿轮分别安装在两根摩擦轮轴的两侧，每一侧的两个草辊装载传动齿轮互相啮合；摩擦轮电机固定在草辊装载框架的上部，摩擦轮电机的输出轴通过传动链与轴上齿轮连接，轴上齿轮固定在上方的摩擦轮轴上；两个压紧气缸固定在草辊装载框架的下部，压紧板与两个压紧气缸的下部相固连；切断刀驱动组件固定在草辊装载框架的下部；切断刀驱动组件包括切断刀、切断刀齿条和切断刀电机，切断刀齿条固定在草辊装载框架的下部，切断刀安装在电机架的下端，切断刀电机安装在电机架上，电机架安装在切断刀齿条上，电机架在切断刀电机和切断刀齿轮的协同作用下沿着切断刀齿条的长度方向做直线运动。

更进一步地，草方格铺设机构包括铺设模块组、铺设丝杠组、铺设齿轮组、铺设电机和铺设模块固定轴；铺设丝杠组包括第一长铺设丝杠、第二长铺设丝杠、第一短铺设丝杠和第二短铺设丝杠；铺设丝杠组固定在中间板的下方，第一长铺设丝杠和第二长铺设丝杠位于第一短铺设丝杠和第二短铺设丝杆的两侧；两根铺设模块固定轴安装在中间板的下方，分别位于第一长铺设丝杠和第二长铺设模块丝杠的右侧；铺设模块组包括第一铺设模块、第二铺设模块和第三铺设模块，铺设模块组平行安装在铺设丝杠组和两根铺设模块固定轴上，其中，第一铺设模块安装在第一长铺设丝杠和左侧的铺设模块固定轴上，第二铺设模块安装在第一短铺设丝杠和第二短铺设丝杠上，第三铺设模块安装在第二长铺设丝杠和右侧的铺设模块固定轴上；铺设电机安装在中间板的下方，第一铺设电机通过铺设齿轮组与铺设丝杠组相连接并为铺设丝杠组提供动力。

进一步地，沙生植物贮藏与运送机构包括传动带、转运台、转运台驱动组件、转运蜗杆、转运丝杠组、转运丝杠电机、传送带电机、传送带齿轮组、转运丝杠齿轮组和托架收集装置；两个传送带分别安装在顶板的上方；两个传送带电机安装在中间板上方，两个传送带电机通过传送带齿轮组分别与两个传送带连接；转运丝杠组安装在中间板的上方，转运台驱动组件安装在转运丝杠组上方，转运台安装在转运台驱动组件上方；转运蜗杆固定在顶板上；托架收集装置安装在草辊装载框架上；转运丝杠电机固定在中间板的上方，转运丝杠电机通过转运丝杠齿轮组与转运丝杠组连接,转运蜗杆固定在顶板的上方。

进一步地，传送带包括传送带框架、传送履带齿轮和传送履带；传送带框架固定在顶板上；3个传送履带齿轮固定在传送带框架中，传送履带与3个传送履带齿轮相啮合。

进一步地，转运台包括转运台蜗轮、沙生植物安放台和转运台气缸；转运台蜗轮安装在转运台驱动组件上，沙生植物安放台固定在转运台蜗轮上，转运台气缸安装在沙生植物安放台上；转运台驱动组件包括转运台电机和转运台齿条；转运台齿条通过丝杠螺母副与转运台丝杠组连接，转运台电机安装在转运台齿条上部，转运台电机能够沿着转运台齿条的长度方向做直线运动；转运丝杠组件包括第一转运丝杠和第二转运丝杠；第一转运丝杠通过转运丝杠齿轮组与转运台电机连接，第二转运丝杠通过传动链与第一转运丝杠连接；传送带齿轮组包括传送带齿轮和传送带电机齿轮；两个传送带电机齿轮分别固定在两个传送带电机的输出轴上，两个传送带电机齿轮通过传动链分别与两个传送带齿轮连接；转运丝杠齿轮组包括转运丝杠电机齿轮和转运丝杠齿轮；转运丝杠电机齿轮固定在转运丝杠电机的输出轴上，转运丝杠电机齿轮通过传动链与转运丝杠齿轮连接，转运丝杠齿轮固定在第一转运丝杠上。

进一步地，沙生植物种植机构包括沙生植物种植框架、种植丝杠组、种植丝杠电机、框架平移驱动组件、平行机械夹爪、夹爪驱动电机、夹爪垂直运动驱动组件、钻头、钻头驱动电机和行星齿轮减速器；框架平移驱动组件固定在中间板上，沙生植物种植框架安装在框架平移驱动组件上，种植丝杠组安装在沙生植物种植框架上；种植丝杠电机安装在沙生植物种植框架上，种植丝杠电机通过种植丝杠组与框架平移驱动组件连接；夹爪垂直运动驱动组件安装在沙生植物种植框架上，平行机械夹爪安装在夹爪垂直运动驱动组件上，夹爪驱动电机安装在平行机械夹爪上；钻头驱动电机固定在沙生植物种植框架上；行星齿轮减速器固定在沙生植物种植框架上，行星齿轮减速器的上端与钻头驱动电机的输出轴连接，行星齿轮减速器的下端与钻头相连接。

进一步地，框架平移驱动组件包括框架平移电机和框架平移齿条，两个框架平移齿条固定在中间板上，框架平移电机安装在框架平移齿条上，框架平移电机能够沿着框架平移齿条的长度方向做直线运动。

进一步地，夹爪垂直运动驱动组件包括夹爪垂直移动电机和夹爪垂直移动齿条，两个夹爪垂直移动齿条固定在沙生植物种植框架上，两个夹爪垂直移动电机分别安装在两个夹爪垂直移动齿条上，两个夹爪移动电机能够沿着两个夹爪垂直移动齿条9的长度方向做直线运动。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1、本发明能够实现铺设草方格和种植沙生植物的机械化和智能化，在实际治沙工作的过程中，能够高效地搭建起生物沙障复合造林治沙体系。同时，使用该产品时，工人只需要通过远程控制就能完成铺设工作，其劳动环境得以改善；该产品的费用仅来自于电能消耗和维修保养，相比传统的人工铺设方式而言其成本显著降低；

2、本发明采用的履带式的行走机构保证了该产品能够适应大多数的沙漠环境，对于一些人类难以进行施工的地区，该产品也能很好地完成铺设任务。由于该产品具有效率高、成本低、适应性强以及能够改善工人的劳动强度等优点，如果投入使用，将会为取代传统的人工铺设方案，成为国内主流的治沙方案，从而在我国未来的沙漠化治理工作中发挥重要的作用。

3、本发明将工程治沙和生物治沙有机结合在一个产品上，同时弥补了这两种治沙方案的维护成本高，种植成活率低的短板。而且实现了治沙手段的自动化和机械化，减轻了劳动者的工作量，工作效率提高了至少5倍。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明所述综合治沙装置的主视图；图3是本发明所述综合治沙装置的俯视图；图4是本发明所述综合治沙装置的侧视图；图5是本发明所述行走机构的结构示意图；图6是本发明所述行走机构的主视图；图7是本发明所述行走机构的俯视图；图8是本发明所述行走机构的侧视图；图9是本发明所述草辊装载处理机构的结构示意图；图10是本发明所述草辊装载处理机构的主视图；图11是本发明所述草辊装载处理机构的俯视图；图12是本发明所述草辊装载处理机构的侧视图；

图13是本发明所述草方格铺设机构的主视图；图14是本发明所述草方格铺设机构的俯视图；图15是本发明所述草方格铺设机构的侧视图；图16是本发明所述沙生植物贮藏与运送机构的主视图；图17是本发明所述沙生植物贮藏与运送机构的俯视图；图18是本发明所述沙生植物贮藏与运送机构的侧视图；图19是本发明所述沙生植物种植机构的主视图；

图20是本发明所述沙生植物种植机构的俯视图；图21是本发明所述沙生植物种植机构的侧视图；

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图8说明本实施方式，本实施方式的一种基于慧鱼组件的综合治沙装置包括行走机构A、草辊装载处理机构B、草方格铺设机构C、沙生植物贮藏与运送机构D和沙生植物种植机构E，

行走机构A包括两个顶板1、中间板2、两个种植机构平移模块3、两个立柱4和两个履式驱动模块，两个顶板1平行布置且位于同一水平面上，两个履式驱动模块分别位于两个顶板1的正下方，每个顶板1与其对应的一个履式驱动模块之间通过立柱4连接，两个立柱4之间通过中间板2连接，两个种植机构平移模块3安装在两个立柱4的内侧并位于中间板2上；

草辊装载处理机构B安装在行走机构A的前部，草方格铺设机构C安装在中间板2的下方，实现对草方格的铺设；沙生植物贮藏与运送机构D固定安装在中间板2的上方，沙生植物种植机构E固定安装在种植机构平移模块3的上方，且沙生植物种植机构E沿着种植机构平移模块3在长度方向上直线往复移动，实现沙生植物种植。

本发明的草辊装载处理机构能够将预装载的草辊递送至下一个机构，并截取一定长度的草帘，其工作流程如下：

a)摩擦轮转动：旋转电机启动，驱动上下两个摩擦轮转动，将预装载的草辊沿着预定的方向进行递送与草方格铺设机构动作a协同动作。当递送的草帘达到一定长度后，电机停止运动，递送停止。

b)夹紧板下降：当草方格铺设机构动作d完成推程运动后，气缸驱动夹紧板下降，将草帘夹紧。

本发明的草方格铺设机构能够配合草辊装载处理机构递送草帘，并完成草方格的铺设工作。

a)夹紧装置上升：来自草辊装载处理机构的草帘到达预定位置时，气缸驱动夹紧装置上升，将草帘夹紧。

b)铺设模块进行推程运动：草帘被夹紧后，电机驱动铺设模块做推程运动，将草帘拉至预定长度。此时，推程运动完成了90％左右。

c)夹紧装置下降：气缸驱动夹紧装下降，与夹紧装置相固连的压草装置下移至与地面接触。此时，夹紧装置不再夹紧草帘。

d)铺设模块完成推程运动：电机驱动铺设模块继续进行推程运动。随着运动的进行，草帘与模块脱离接触并自然下落至地面。

e)铺设模块完成回程运动：电机反向转动，驱动铺设模块做回程运动，在此过程中，铺设模块将已自然下落至地面的草方格压入沙土中，形成草方格。

本发明的沙生植物贮藏与运送机构将预装载的沙生植物运送到制定位置，为后续的种植做好准备。

a)传送带运动：电机驱动传送带运动，将预装载的沙生植物运送到转运台的托盘上。

b)转运台平移至中轴线处：电机驱动转运台移动至装置的中轴线处。

c)蜗轮蜗杆啮合：电机驱动转运台向后移动，直至转运台上的蜗轮与后方的蜗杆相啮合。

d)转运台旋转：电机通过蜗轮蜗杆驱动转运台转动一定角度，直至转运台上的托盘的轴线与夹树器的轴线相重合。

e)转运台平移至夹树器处：电机驱动转运台移动至夹树器处。

f)收集沙生植物的支架：夹树器完成夹持动作后，沙生植物的支架仍留在托盘上，此时转运台上的气缸将支架推到收集装置中。

g)机构恢复至初始状态：各个电机将转运台的位置和角位置恢复至初始状态，为下一次运送做好准备。

本发明的沙生植物种植机构能够在沙土中钻出坑位，并完成沙生植物的种植工作。

a)钻头旋转：电机驱动钻头做回转运动，此时指示灯亮起。

b)机构下降：电机驱动整个机构下降，在此过程中，钻头逐渐与地面接触并钻出坑位，坑位的深度达到预定值后，机构停止下降。

c)机构抬升：电机驱动整个机构上升，回到初始高度，此时钻头停止转动，钻土指示灯熄灭。

d)夹树器夹持沙生植物：舵机驱动夹树器夹持沙生植物。

e)机构向前移动：电机驱动整个机构向前移动，直到沙生植物的位置与坑8位相重合。

f)机构再次下降：电机驱动整个机构向下运动，直到钻头与地面的距离达到预定的安全距离。

g)夹树器下降：电机驱动夹树器向下运动，直到树的根部填满坑位，完成植树动作。

h)机构恢复至初始状态：电机驱动夹树器和整个机构回到初始位置，为下一次植树做好准备。

具体实施方式二：结合图5至图8说明本实施方式，本实施方式的每个履式驱动模块均包括减载轮5、履带6、行走电机7、两个承重齿轮8、支撑齿轮9、六个倾斜式弹簧10、弹簧连杆11、桥式弹簧减震器12和横梁13；横梁13水平布置，6个倾斜式弹簧10分布在横梁13的两侧，横梁13的内外两侧等间距地安装3个倾斜式弹簧10，每个倾斜式弹簧10的上端均与横梁13相固连，倾斜式弹簧10可绕其上端做摆动；6个弹簧连杆11的下端分别与1个倾斜式弹簧10相固连，每个弹簧连杆11的上端均固定在横梁13上，弹簧连杆11可绕其上端摆动；桥式弹簧减震器12的中点与横梁13相固连，桥式弹簧减震器12可绕中点摆动，承重齿轮8的数量为7个，其中3个承重齿轮8固定在外侧的倾斜式弹簧10与弹簧连杆11的连接点上，2个承重齿轮8固定在桥式弹簧减震器12的两端，2个承重齿轮8固定在两个横梁13的两端；3个支撑齿轮9固定在分别固定在横梁13的上方；履带6绕在7个承重齿轮8和3支撑齿轮9的外围，履带6分别与7个承重齿轮8及3个支撑齿轮9相啮合；4个减载轮5固定在横梁13的内侧，其中3个减载轮5固定在内侧的倾斜式弹簧10与弹簧连杆11的连接点上，2个减载轮5分别固定在一个桥式弹簧减震器10的中点；行走电机7固定在横梁13的后方，且行走电机7的输出轴与一个承重齿轮8连接。

如此设置，本发明的行走机构：行走机构是保证整套装置在不同路况下都能平稳运动的关键环节。在顶板的上表面，通过安装传送带实现沙生植物的贮藏与运送功能。中间板的上表面通过安装转运台配合传送带完成沙生植物的运送工作，下表面则安装有草方格铺设机构。工作时，内侧的电机通过轴系将运动和动力传递给一个外侧的齿轮，齿轮又与履带相互啮合，带动履带转动。由于履带与地面的接触面积较大，使整个装置对地面的压强减小，保证了装置在松软的地面上能够顺利工作，同时履带上的履齿可以增大与接触面的摩擦，便于完成爬坡作业。履带的运动会带动与之相啮合的其他齿轮转动，起到了支撑履带、使载荷分布均匀的作用。在每个齿轮上，针对性地设计了倾斜式弹簧或桥式弹簧减震器，当装置遇到障碍物时，倾斜式弹簧与桥式弹簧减震器交替工作，保证装置运行稳定。在两条履带的内侧，我们分别设计了三个减载轮，通过轴系与履带上的齿轮连接，并由履带上的齿轮提供运动和动力。减载轮直径和宽度较大，显著增大了地面的接触面积，起到了减少横向载荷分布的不均匀性、减小压强的作用。其他结构和组成与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图9至图12说明本实施方式，本实施方式的草辊装载处理机构B包括单向阀块14、压紧板15、压紧气缸16、草辊装载框架17、摩擦轮18、摩擦轮电机19、轴上齿轮21、摩擦轮轴22、草辊装载传动齿轮23和切断刀驱动组件；草辊装载框架17的上端与中间板2连接，草辊装载框架17的下端与两个横梁13连接，6个单向阀块14平行安装于草辊装载框架17的前方；两根摩擦轮轴22上下平行安装在草辊装载框架17的下部；3组摩擦轮18安装在两根摩擦轮轴22上，每组摩擦轮18位于相邻两个单向阀块14之间；每组摩擦轮18均包括上下布置的两个摩擦轮；上部的三个摩擦轮18安装在上方的摩擦轮轴22上，下部的三个摩擦轮18安装在下方的摩擦轮轴22上；4个草辊装载传动齿轮23分别安装在两根摩擦轮轴22的两侧，每一侧的两个草辊装载传动齿轮23互相啮合；摩擦轮电机19固定在草辊装载框架17的上部，摩擦轮电机19的输出轴通过传动链与轴上齿轮21连接，轴上齿轮21固定在上方的摩擦轮轴22上；两个压紧气缸16固定在草辊装载框架17的下部，压紧板15与两个压紧气缸16的下部相固连；切断刀驱动组件固定在草辊装载框架17的下部；切断刀驱动组件包括切断刀24、切断刀齿条25和切断刀电机26，切断刀齿条25固定在草辊装载框架17的下部，切断刀24安装在电机架的下端，切断刀电机26安装在电机架上，电机架安装在切断刀齿条25上，电机架在切断刀电机26和切断刀齿轮的协同作用下沿着切断刀齿条25的长度方向做直线运动。

如此设置，本发明的草辊装载处理机构：草辊装载处理机构可以实现草辊在装置上的装载、运动和切断功能。在机构工作之前，由装卸工人将草辊装入带有弹簧的单向阀块上。电机的动力通过安装在机构上方的主动轴系中的齿轮输入，通过左右两侧的两对互相啮合的齿轮将运动和动力传递给装置下方的从动轴系，并保证了载荷沿齿轮轴向分布的均匀性。两轴之间通过齿轮的外啮合传递运动使得两者转动的方向相反，同时在两个轴上分别安装三组实现挤入式递送的摩擦轮，通过彼此的反方向回转将草帘挤入摩擦轮之间使之持续向前运动。当草方格递送的长度达到预定的长度时，通过气缸驱动压紧板将草帘夹紧，后通过电机驱动切断刀将草帘切断，使之完成后续的铺设工作。其他结构和组成与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图9至图12说明本实施方式，本实施方式的草方格铺设机构C包括铺设模块组、铺设丝杠组、铺设齿轮组、铺设电机和铺设模块固定轴52；铺设丝杠组包括第一长铺设丝杠30、第二长铺设丝杠31、第一短铺设丝杠32和第二短铺设丝杠33；铺设丝杠组固定在中间板2的下方，第一长铺设丝杠30和第二长铺设丝杠31位于第一短铺设丝杠32和第二短铺设丝杆33的两侧；两根铺设模块固定轴52安装在中间板2的下方，分别位于第一长铺设丝杠30和第二长铺设模块丝杠31的右侧；铺设模块组包括第一铺设模块27、第二铺设模块28和第三铺设模块29，铺设模块组平行安装在铺设丝杠组和两根铺设模块固定轴52上，其中，第一铺设模块27安装在第一长铺设丝杠30和左侧的铺设模块固定轴52上，第二铺设模块28安装在第一短铺设丝杠32和第二短铺设丝杠33上，第三铺设模块29安装在第二长铺设丝杠31和右侧的铺设模块固定轴52上；铺设电机安装在中间板2的下方，第一铺设电机50通过铺设齿轮组与铺设丝杠组相连接并为铺设丝杠组提供动力。

如此设置，本发明的草方格铺设机构：草方格铺设机构能够配合草辊装载处理机构递送草帘，并由三个结构相同的铺设模块完成草方格的铺设工作。一个铺设周期开始时，铺设模块上的夹紧装置受气缸驱动，将从草辊装载处理机构递送来的草帘夹紧，随后整个模块受丝杠螺母副驱动，进行推程运动。在推程运动中，三个铺设模块的行程不同，两侧的铺设模块行程为中间的铺设模块的2.5倍。通过设计差速链轮传动机构，保证了在同一个电机的驱动下，两侧的铺设模块运动速度为中间的铺设模块的2.5倍，从而使得三个铺设模块能够同时到达点。当推程运动完成至90％左右时，气缸驱动夹紧装置使之由夹紧状态转为放松状态，同时驱动与夹紧装置相连的压草装置下移至与地面接触，此时夹紧装置不再夹紧草帘，随着推程运动的继续进行，草帘与模块脱离接触并自然下落至沙面。当推程运动完成时，程序将控制电机进行反转使得丝杠的回转方向反向，进而驱动铺设模块进行回程运动。在回程运动中，压草装置将已自然下落至沙面的草帘压入沙土中，形成草方格。其他结构和组成与具体实施方式一至三中任意一项相同。

具体实施方式五：结合图13至图15说明本实施方式，本实施方式沙生植物贮藏与运送机构D包括传动带、转运台、转运台驱动组件、转运蜗杆61、转运丝杠组、转运丝杠电机65、传送带电机67、传送带齿轮组、转运丝杠齿轮组和托架收集装置73；两个传送带分别安装在顶板1的上方；两个传送带电机67安装在中间板2上方，两个传送带电机67通过传送带齿轮组分别与两个传送带连接；转运丝杠组安装在中间板2的上方，转运台驱动组件安装在转运丝杠组上方，转运台安装在转运台驱动组件上方；转运蜗杆61固定在顶板1上；托架收集装置73安装在草辊装载框架17上；转运丝杠电机65固定在中间板2的上方，转运丝杠电机65通过转运丝杠齿轮组与转运丝杠组连接,转运蜗杆61固定在顶板1的上方。

如此设置，本发明的沙生植物贮藏与运送机构：沙生植物贮藏与运送机构实现了树木的自动化装载与运送。机构尚未工作时，工人将带有支架的树木装载在传送带上，装载完成后，机构进入待命状态。一个运送周期开始时，电机通过链轮驱动传送带运动，传动带上的树木随之运动到转运台的托盘上，并由电机通过同步链轮机构和丝杠螺母副驱动转运台从传送带处运动到机器的中间位置。转运台准确到位后，由转运台下方的电机驱动转运台在轨道上向后移动，当转运台上的蜗轮与蜗杆相配合时，电机将通过同步链轮带动蜗杆转动，从而带动转运台做旋转运动，直到托盘的轴线与夹树器的轴线相重合。转运台完成转动后，其下方的电机将驱动转运台沿着轨道向前运动，到达预定位置后停止运动，等待夹树器夹取树木。夹树器完成夹持动作后，树木的支架仍留在托盘上，此时转运台上的气缸将支架推到收集装置中。随后，各个电机将转运台的位置和角位置恢复至运送周期开始时的状态，为下一个运送周期做好准备。其他结构和组成与具体实施方式一至四中任意一项相同。

具体实施方式六：结合图13至图15说明本实施方式，本实施方式的传送带包括传送带框架53、传送履带齿轮54和传送履带55；传送带框架53固定在顶板1上；3个传送履带齿轮54固定在传送带框架53中，传送履带55与3个传送履带齿轮54相啮合。如此设置，便于实现树木的传送。其他结构和组成与具体实施方式一至五中任意一项相同。

具体实施方式七：结合图16至图18说明本实施方式，本实施方式的转运台包括转运台蜗轮56、沙生植物安放台57和转运台气缸58；转运台蜗轮56安装在转运台驱动组件上，沙生植物安放台57固定在转运台蜗轮56上，转运台气缸58安装在沙生植物安放台57上；转运台驱动组件包括转运台电机59和转运台齿条60；转运台齿条60通过丝杠螺母副与转运台丝杠组连接，转运台电机59安装在转运台齿条60上部，转运台电机59能够沿着转运台齿条60的长度方向做直线运动；转运丝杠组件包括第一转运丝杠62和第二转运丝杠63；第一转运丝杠62通过转运丝杠齿轮组与转运台电机59连接，第二转运丝杠63通过传动链与第一转运丝杠62连接；传送带齿轮组包括传送带齿轮67和传送带电机齿轮68；两个传送带电机齿轮68分别固定在两个传送带电机67的输出轴上，两个传送带电机齿轮67通过传动链分别与两个传送带齿轮67连接；转运丝杠齿轮组包括转运丝杠电机齿轮69和转运丝杠齿轮70；转运丝杠电机齿轮69固定在转运丝杠电机65的输出轴上，转运丝杠电机齿轮69通过传动链与转运丝杠齿轮70连接，转运丝杠齿轮70固定在第一转运丝杠62上。

如此设置，便于实现植物的转运。其他结构和组成与具体实施方式一至六中任意一项相同。

具体实施方式八：结合图16至图18说明本实施方式，本实施方式的沙生植物种植机构E包括沙生植物种植框架74、种植丝杠组、种植丝杠电机87、框架平移驱动组件、平行机械夹爪90、夹爪驱动电机91、夹爪垂直运动驱动组件、钻头94、钻头驱动电机95和行星齿轮减速器；框架平移驱动组件固定在中间板2上，沙生植物种植框架74安装在框架平移驱动组件上，种植丝杠组安装在沙生植物种植框架74上；种植丝杠电机87安装在沙生植物种植框架74上，种植丝杠电机87通过种植丝杠组与框架平移驱动组件连接；夹爪垂直运动驱动组件安装在沙生植物种植框架74上，平行机械夹爪90安装在夹爪垂直运动驱动组件上，夹爪驱动电机91安装在平行机械夹爪90上；钻头驱动电机95固定在沙生植物种植框架74上；行星齿轮减速器固定在沙生植物种植框架74上，行星齿轮减速器的上端与钻头驱动电机95的输出轴连接，行星齿轮减速器的下端与钻头94相连接。

如此设置，便于实现对植物的抓取和种植。其他结构和组成与具体实施方式一至七中任意一项相同。

具体实施方式九：结合图16至图18说明本实施方式，本实施方式的框架平移驱动组件包括框架平移电机88和框架平移齿条89，两个框架平移齿条89固定在中间板2上，框架平移电机88安装在框架平移齿条89上，框架平移电机88能够沿着框架平移齿条89的长度方向做直线运动。其他结构和组成与具体实施方式一至八中任意一项相同。

具体实施方式十：结合图16至图18说明本实施方式，本实施方式的夹爪垂直运动驱动组件包括夹爪垂直移动电机92和夹爪垂直移动齿条93，两个夹爪垂直移动齿条93固定在沙生植物种植框架74上，两个夹爪垂直移动电机92分别安装在两个夹爪垂直移动齿条93上，两个夹爪移动电机92能够沿着两个夹爪垂直移动齿条93的长度方向做直线运动。如此设置，便于实现植物在竖直方向的种植。其他结构和组成与具体实施方式一至九中任意一项相同。

本发明的沙生植物种植机构：沙生植物种植机构是实现钻孔和种植树木功能的关键机构。一个种植周期开始时，固定在机构内部的电机通过一组行星齿轮减速器驱动钻头做回转运动，此时钻土指示灯亮起。随后，由安装在机构上方的电机通过一组同步链条等速传动机构驱动垂直放置的4组丝杠螺母副等速回转，带动整个机构向下运动，在此过程中，钻头逐渐与地面接触并钻出坑位。坑位深度达到预定值以后，电机反转，整个机构向上移动，回到初始高度，随后钻头停止转动，钻土指示灯熄灭。此时，由沙生植物贮藏与运输机构递送来的树木被夹树器夹取，并由两个平移模块带动整个机构向前平移。平移模块固定在车身的轨道上，上面安装有电机和与之相配合的减速箱，减速箱与车身上的轨道相配合，通过电机的驱动实现整个机构在车身上的平移运动。当树的位置与坑位重合时，平移运动停止，整个机构受电机驱动向下运动。当钻头与地面的距离达到预定的安全距离时，机构停止运动，由电机驱动与之相固连的减速箱，使自身随减速箱一起沿着轨道向下移动。由于夹树器与电机相固连，电机会带着夹树器向下移动，直到树的根部填满坑位，完成植树动作。在此之后，电机带着夹树器回到机构的初始位置，并由驱动机构水平运动和垂直运动的电机驱动整个机构回到种植周期开始时的位置，为下一个种植周期做好准备。

结合图1至图21说明本发明的原理：

本发明所述一种基于慧鱼组件的新型治沙装置，其具有行走、草辊装载与处理、草方格铺设、沙生植物贮藏与运送、沙生植物种植的功能，其中：

行走功能：行走电机7通过轴系将运动和动力传递给一个承重齿轮8，承重齿轮8又与履带6相互啮合，带动履带6转动，从而带动整个装置移动。

草辊装载与处理功能：摩擦轮电机19的动力由上方的电机齿轮20输入，电机齿轮20通过传动链带动轴上齿轮21和摩擦轮轴22转动。两根摩擦轮轴22之间通过4个草辊装载传动齿轮23的外啮合实现反向回转，将草帘挤入摩擦轮18之间并持续向前运动。当草帘递送的长度达到预定值时，压紧气缸16驱动压紧板15将草帘夹紧，切断刀电机26驱动切断刀24将草帘切断。

草方格铺设功能：第一铺设模块27、第二铺设模块28、第三铺设模块29分别将草帘夹紧，随后由第一铺设电机50和第二铺设电机51驱动通过铺设丝杠组和铺设齿轮组驱动铺设模块组进行推程运动。当推程运动完成至90％左右时，铺设模块组由夹紧状态转为放松状态。随着推程运动的进行，草帘与铺设模块组脱离接触并自然下落至沙面。当推程运动完成时，第一铺设电机50和第二铺设电机51进行反转，驱动铺设模块组进行回程运动。在回程运动中，铺设模块组将已自然下落至沙面的草帘压入沙土中，形成草方格。

沙生植物贮藏与运送功能：传动带电机66通过传动链驱动传送履带55运动，传动履带55上的树木随之运动到沙生植物安放台57上。转运台电机59驱动转运台从传送带处运动到装置的中间位置。随后，转运丝杠电机65驱动转运台向后移动，当转运台蜗轮56与转运蜗杆61相配合时，转运蜗杆电机64通过传动链带动转运蜗杆61转动，从而带动转运台做旋转运动。转运台转动90度后，转运丝杠电机65将驱动转运台向前运动，到达预定位置后停止。

沙生植物种植功能：钻头驱动电机95通过行星齿轮减速器驱动钻头94做回转运动。随后，种植丝杠电机87通过种植丝杠组带动沙生植物种植框架74向下运动，钻头94逐渐与地面接触并钻出坑位。坑位深度达到预定值后，种植丝杠电机87反转，沙生植物种植框架74向上移动，回到初始高度，随后钻头94停止转动。平行机械夹爪90将树木夹持，框架平移驱动组件带动沙生植物种植框架74向前移动。当树的位置与坑位重合时，平移运动停止，沙生植物种植框架74受种植丝杠电机87驱动向下运动。当钻头94与地面的距离达到预定的安全距离时，沙生植物种植框架74停止运动，由夹爪垂直移动电机92驱动平行机械夹爪90向下移动，直到树的根部填满坑位，完成植树动作。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明的，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，以及应用到本发明未提及的领域中，当然，这些依据本发明精神所做的变化都应包含在本发明所要求保护的范围内。