一种智能型栽培架及控制方法技术

本发明专利技术属于农业设备领域，公开了一种智能型栽培架及控制方法，前者包括基架、承载架、摆动装置、传感器组和控制部。承载架包括多层承载部和立杆，承载部和立杆铰接，任二层承载部和立杆构成平行四边形机构。承载架的中部设置第二连接部，基架左右两边侧向上延伸的支撑部上设置第一连接部，承载架装配于基架上，第二连接部和第一连接部铰接；基架、任一层承载部和立杆构成平行四边形机构。摆动装置的摆动输出机构和承载架上的摆动连接部铰接。控制部基于传感器组反馈的测量值，判定有太阳光线时，操纵栽培架摆动倾斜和摆动直立，承载部依次错开和再次层叠，其空间姿态保持不变，置于其上的培植盆内的土或水不会洒落，不会造成种植场地的污脏。

A kind of intelligent cultivation frame and control method

The invention belongs to the field of agricultural equipment, and discloses an intelligent cultivation frame and control method. The former comprises a base frame, a bearing frame, a swing device, a sensor group and a control part. The bearing frame comprises a multi-layer bearing part and a vertical rod, and the bearing part is articulated with the vertical rod, and the two lateral bearing part and the vertical rod form a parallelogram mechanism. The middle part of the bearing frame is set up with second connecting parts, the first connecting part is arranged on the lateral extension of the left and right sides of the base frame, the bearing frame is assembled on the base frame, the second connection part and the first connecting part are articulated, and the base frame, any layer bearing part and the vertical bar constitute the parallelogram mechanism. The swing output mechanism of the swinging device is articulated with the oscillating connecting part on the bearing frame. The control department is based on the measured value of the feedback from the sensor group. When the sun light is determined, the manipulating frame is swinging and swinging upright. The bearing department is in turn and again stacked. The space posture is kept unchanged. The soil or water in the cultivated basin on it will not be sprinkled, and it will not cause pollution of the planting site.

【技术实现步骤摘要】
一种智能型栽培架及控制方法
本专利技术涉及一种栽培架，尤其涉及一种应用于植物立体种植的智能型栽培架，该栽培架在被自动摆动过程中其内置的用于放置培植盆的承载部的空间姿态始终保持不变；以及一种用于控制栽培架自动摆动的控制方法，属于农业设备领域。
技术介绍
在植物的栽培活动中，为了增加空间的有效利用，常把培植盆放置在具有多层结构的直立式栽培架上，使多个培植盆相互层叠，减小所占用的空间，提高单位空间的产出率，但造成部分植物无法获得充足的阳光，影响植物正常进行光合作用。于是产生了一种栽培架，该栽培架被倾斜设置，多个培植盆依次错开，植物能获得较充足的阳光，但在无阳光时，不能收起栽培架恢复其直立状态，增加了所占用的空间。近来又出现了一种无土水培蔬菜架，该蔬菜架下部设置转动调节装置，操作转动调节装置能使蔬菜架摆动倾斜，各层种植箱依次错开，植物均能获得较充足的阳光；根据需要，操作转动调节装置又能使蔬菜架摆动恢复原直立状态，各层种植箱再次相互层叠，节省了空间。但是，在摆动倾斜时，该蔬菜架易发生侧翻，同时种植箱也将随之产生倾斜；种植箱倾斜一方面易造成种植箱中的营养液洒落，另一方面导致种植箱中一侧的营养液位高于相对侧的，易造成植物吸收的养份不均匀，根系生长发育不同步，影响植物的同步生长，导致成品植物大小不一。为此，亟需开发一种智能型栽培架，该栽培架在被自动摆动倾斜和摆动直立的过程中，栽培架内置的用于放置培植盆的承载部依次错开和再次相互层叠，承载部的空间姿态保持不变。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种智能型栽培架，该栽培架被自动摆动倾斜和摆动直立，在摆动过程中，栽培架不易发生侧翻，栽培架内置的承载部依次错开和再次层叠，承载部的空间姿态保持不变，置于其上的培植盆内的土或水不会洒到外面。本专利技术的技术方案是提供一种智能型栽培架，其设计要点在于，包括：基架10，为栽培架的支撑基础，其主要由基架本体11、第一连接部12及支撑部13构成，两支撑部13由基架本体11的左右两边侧向上延伸，呈相对分布，所述两支撑部13的顶部分别被设置二个第一连接部12；承载架20，为栽培架的承载主体，其包括至少二层承载部22和四支立杆23，承载部22相互平行或水平布置，承载部22和四支立杆23分别铰接，任二层承载部22和立杆23构成平行四边形机构；所述承载架20的四支立杆23上分别被设置第二连接部21；所述第一连接部12到基架本体11顶部间的距离大于第二连接部21到承载架20底部间的距离；第一连接部12和第二连接部21相配合；所述承载架20和基架10装配，第二连接部21和第一连接部12相铰接，所述铰接的铰接转动方向沿横向设置，所述基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构；所述平行四边形机构适于承载架20相对于基架10沿着与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；所述承载架20上设置用于驱动承载架20做纵向摆动的摆动连接部25；摆动装置30，包括摆动输出机构37，摆动输出机构37和摆动连接部25相连接，用于驱动承载架20做纵向摆动，该摆动包括摆动倾斜和摆动直立；传感器组50，包括用于测量承载架20摆动幅度的位移传感器51；控制部60，基于对传感器组50反馈的测量值的运算结果对承载架20进行摆动控制。本专利技术的智能型栽培架的承载架20和基架10铰接，承载架20包括多层承载部22和立杆23，承载部22和立杆23相铰接，所述基架10、承载部22和立杆23构成平行四形机构，立杆23相对基架10摆动倾斜。承载架20被操纵摆动倾斜及摆动直立的过程中，承载部22的空间姿态保持不变，置于其上的培植盆内的土或/和水不会洒落到盆外，不会造成水/土的浪费以及对种植场地的污染。控制部对传感器组50反馈的测量值进行运算，并基于该运算结果生成对应的摆动倾斜和摆动直立的第一种控制信号，并传送给摆动装置，摆动装置驱使承载架作纵向摆动倾斜和摆动直立，实现对栽培架摆动倾斜和摆动直立的自动控制。栽培架被摆动倾斜和摆动直立时，承载架绕其中部的第二连接部旋转，稳定性强，不易发生侧翻。在应用中，本专利技术还有如下进一步优选的技术方案。作为优选地，所述承载部22呈方形，所述立杆23分布于承载部22的两相对边侧，立杆23和承载部22的两相对边侧部分别铰接。作为优选地，所述四支立杆23中的两支立杆23a、23b分布于左边侧，和承载部22的左边侧部铰接，另两支立杆23c、23d分布于右边侧，和承载部22的右边侧部铰接。作为优选地，所述承载部22沿立杆23等间距分布，第二连接部21被设置于立杆(23)的中部。作为优选地，所述“基于对传感器组50反馈的测量值的运算结果对承载架20进行摆动控制”包括：控制部60获取位移传感器51测量的承载架20摆动幅度的测量值，将所述摆动幅度的测量值与摆动幅度的预设值进行比较，并基于所述摆动幅度的测量值与摆动幅度的预设值之间的比较结果，生成对应的作纵向摆动的第一种控制信号，并传输给所述摆动装置30，以使所述摆动装置30驱动承载架20做纵向摆动，直至所述承载架20摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值。作为优选地，所述摆动装置30包括第一电机31，第一电机31和控制部60电连接；所述摆动输出机构37主要由第一电机31的输出轴构成，所述摆动连接部25为同轴装配并固定于第二连接部21上的摆转轴251；第一电机31的输出轴和摆转轴251轴连接；或者，所述摆动输出机构37主要由基座36、滑块39、丝杆38及摆动连杆35构成，滑块39和基座36内置的滑槽滑动配合，丝杆38贯穿滑块39并和其构成丝杠副，摆动连杆35的一端和滑块39铰接，另一端和摆动连接部25铰接；第一电机31的输出轴和丝杆轴连接。作为优选地，所述传感器组50还包括用于探测太阳光线的光线传感器52，控制部60根据光线传感器52探测的太阳光线强度的测量值，对太阳光线的强度进行判断，当通过太阳光线的强度判定有太阳光线时，控制部60将生成的与操纵栽培架摆动倾斜相应的第一种控制信号传输给摆动装置30，以使所述摆动装置30对栽培架执行所述摆动倾斜操作。作为优选地，还包括伸缩腿装置40，伸缩腿装置40主要由固定部41、伸缩腿部42、伸缩机构和第二电机43构成；两套伸缩腿部42相向平行设置，并和固定部配合装配，伸缩机构和伸缩腿部42相连接，用于带动伸缩腿部42作伸出和缩回移动，第二电机43和伸缩机构相关联，用以驱动伸缩机构作伸缩运动；所述伸缩机构为丝杠机构、气缸和油缸中的一种。针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种应用于上述智能型栽培架的控制方法，用于实现对栽培架的自动控制，其设计要点包括：太阳光线判断步、控制部60根据光线传感器52探测的太阳光线强度的测量值，周期性对太阳光线的强度进行判断，并基于对太阳光线的强度进行判断的结果，作出有太阳光线的判断和无太阳光线的判断；当作出有太阳光线的判断时：摆动倾斜步、控制部60根据所获取的摆动幅度的预设值及位移传感器51反馈的摆动幅度的测量值之间的比较结果，生成用于操控承载架20趋于摆动倾斜的第一种控制信号，并传送给摆动装置30，摆动装置30被操纵，迫使承载架20的立杆23绕第二连接部21和第一连接部12相铰接的铰接转动轴旋转，直至所述承载架20的摆动幅度的测量值达到摆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型栽培架，其特征在于，包括：基架(10)，为栽培架的支撑基础，其主要由基架本体(11)、支撑部(13)及第一连接部(12)构成，两支撑部(13)由基架本体(11)的左右两边侧向上延伸，呈相对分布，两支撑部(13)的顶部分别被设置二个第一连接部(12)；承载架(20)，为栽培架的承载主体，其包括至少二层承载部(22)和四支立杆(23)，承载部(22)相互平行或水平布置，承载部(22)和四支立杆(23)分别铰接，任二层承载部(22)和立杆(23)构成平行四边形机构；所述承载架(20)的四支立杆(23)上分别被设置第二连接部(21)；所述第一连接部(12)到基架本体(11)顶部间的距离大于第二连接部(21)到承载架(20)底部间的距离；第一连接部(12)和第二连接部(21)相配合；所述承载架(20)和基架(10)装配，第二连接部(21)和第一连接部(12)相铰接，所述铰接的铰接转动方向沿横向设置，所述基架(10)、任一承载部(22)和立杆(23)构成平行四边形机构；所述平行四边形机构适于承载架(20)相对于基架(10)沿着与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；所述承载架(20)上设置用于驱动承载架(20)做纵向摆动的摆动连接部(25)；摆动装置(30)，包括摆动输出机构(37)，摆动输出机构(37)和摆动连接部(25)相连接，用于驱动承载架(20)做纵向摆动，所述纵向摆动包括摆动倾斜和摆动直立；传感器组(50)，包括用于测量承载架(20)摆动幅度的位移传感器(51)；控制部(60)，基于对传感器组(50)反馈的测量值的运算结果对承载架(20)进行摆动控制。...

【技术特征摘要】
1.一种智能型栽培架，其特征在于，包括：基架(10)，为栽培架的支撑基础，其主要由基架本体(11)、支撑部(13)及第一连接部(12)构成，两支撑部(13)由基架本体(11)的左右两边侧向上延伸，呈相对分布，两支撑部(13)的顶部分别被设置二个第一连接部(12)；承载架(20)，为栽培架的承载主体，其包括至少二层承载部(22)和四支立杆(23)，承载部(22)相互平行或水平布置，承载部(22)和四支立杆(23)分别铰接，任二层承载部(22)和立杆(23)构成平行四边形机构；所述承载架(20)的四支立杆(23)上分别被设置第二连接部(21)；所述第一连接部(12)到基架本体(11)顶部间的距离大于第二连接部(21)到承载架(20)底部间的距离；第一连接部(12)和第二连接部(21)相配合；所述承载架(20)和基架(10)装配，第二连接部(21)和第一连接部(12)相铰接，所述铰接的铰接转动方向沿横向设置，所述基架(10)、任一承载部(22)和立杆(23)构成平行四边形机构；所述平行四边形机构适于承载架(20)相对于基架(10)沿着与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；所述承载架(20)上设置用于驱动承载架(20)做纵向摆动的摆动连接部(25)；摆动装置(30)，包括摆动输出机构(37)，摆动输出机构(37)和摆动连接部(25)相连接，用于驱动承载架(20)做纵向摆动，所述纵向摆动包括摆动倾斜和摆动直立；传感器组(50)，包括用于测量承载架(20)摆动幅度的位移传感器(51)；控制部(60)，基于对传感器组(50)反馈的测量值的运算结果对承载架(20)进行摆动控制。2.根据权利要求1所述的智能型栽培架，其特征在于：所述承载部(22)呈方形，所述立杆(23)分布于承载部(22)的两相对边侧，立杆(23)和承载部(22)的两相对边侧部分别铰接。3.根据权利要求2所述的智能型栽培架，其特征在于：所述四支立杆(23)中的两支立杆(23a、23b)分布于左边侧，和承载部(22)的左边侧部铰接，另两支立杆(23c、23d)分布于右边侧，和承载部(22)的右边侧部铰接。4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的智能型栽培架，其特征在于：所述承载部(22)沿立杆(23)等间距分布，第二连接部(21)被设置于立杆(23)的中部。5.根据权利要求1所述的智能型栽培架，其特征在于，所述“基于对传感器组(50)反馈的测量值的运算结果对承载架(20)进行摆动控制”包括：控制部(60)获取位移传感器(51)测量的承载架(20)摆动幅度的测量值，将所述摆动幅度的测量值与摆动幅度的预设值进行比较，并基于所述摆动幅度的测量值与摆动幅度的预设值之间的比较结果，生成对应的作纵向摆动的第一种控制信号，并传输给所述摆动装置(30)，以使所述摆动装置(30)驱动承载架(20)做纵向摆动，直至所述承载架(20)摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值。6.根据权利要求5所述的智能型栽培架，其特征在于：所述摆动装置(30)还包括第一电机(31)、第一电机(31)和控制部(60)电连接；所述摆动输出机构(37)主要由第一电机(31)的输出轴构成，所述摆动连接部(25)为同轴装配并固定于第二连接部(21)上的摆转轴(251)；第一电机(31)的输出轴和摆转轴(251)轴连接；或者，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸽，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：陈鸽，
类型：发明
国别省市：安徽,34