CN107318631A - 一种内置三支立柱的智能型培植架 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业设备领域，公开了一种内置三支立柱的智能型培植架，其包括基架、置放架、摆动装置、伸缩腿装置、传感器组和控制部。基架的顶部设有第一连接部，置放架的底部设有第二连接部。置放架包括多层承载部和三个立柱，承载部和立柱铰接；置放架装配于基架上，第二连接部和第一连接部铰接；基架、任一层承载部和立柱构成平行四边形机构；摆动装置的摆动输出部和置放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，先操纵伸缩腿装置伸出，再操纵培植架摆动倾斜和摆动直立，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落，不会造成土或水的浪费及种植场地的污脏。

Description

一种内置三支立柱的智能型培植架

技术领域

本发明涉及一种培植架，尤其涉及一种应用于植物立体种植的内置三支立柱的智能型培植架，该培植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保持不变，属于农业设备领域。

背景技术

在植物的种植活动中，为了增加空间的有效利用及方便管理，常把培植盆放置在具有多层结构的直立式培植架上，使多个培植盆相互层叠，减小所占用的空间体积。但造成部分植物无法获得充足的阳光，影响植物进行正常的光合作用。于是产生了一种培植架，该培植架被倾斜设置，多个被放置的培植盆依次错开，植物虽能获得较充足的阳光，但增加了所占空间体积；且在无阳光时，也不能收起培植架恢复其直立状态，让培植盆再次相互层叠，缩小所占用的空间。随后出现了一种蔬菜架，其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，其没有给出蔬菜架在被摆动过程中使种植箱始终保持水平状态的技术方案，在蔬菜架摆动倾斜过程中种植箱将随之产生倾斜，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，亟需开发一种内置三支立柱的智能型培植架，该培植架在被自动摆动倾斜和摆动直立的过程中，培植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，承载部的空间姿态不变。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种内置三支立柱的智能型培植架，该培植架被自动摆动倾斜和摆动直立，在被摆动的过程中，培植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。

本发明的技术方案是提供一种内置三支立柱的智能型培植架，其设计要点在于，包括：

基架10，为所述培植架的支撑基础，包括基架本体11、第一连接部12，所述基架本体11的上端部被设置三个第一连接部12；

置放架20，为所述培植架的承载主体，其包括至少二层相互平行或水平布置的承载部22和三支立柱23；承载部22和三支立柱23分别相铰接，任二层承载部22和立柱23构成平行四边形机构；所述三支立柱23的下端部依次被设置一个第二连接部21，所述置放架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和立柱23构成平行四边形机构；所述平行四边形机构适于置放架20相对于基架10沿着与铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；所述置放架20上设置用于驱动该置放架20作纵向摆动的摆动连接部25；

摆动装置30，包括摆动输出部37，摆动输出部37和摆动连接部25相连接，用于驱动置放架20作纵向摆动，所述纵向摆动包括摆动倾斜和摆动直立；

传感器组50，包括用于测量置放架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置放架20进行摆动控制。

本发明培植架的置放架20和基架10铰接，置放架20包括多层承载部22和立柱23，承载部22和立柱23相铰接，所述基架10、承载部22和立柱23构成平行四形机构。置放架20被操纵摆动倾斜及摆动直立的过程中，立柱23相对基架10摆动倾斜，承载部22只作平动运动，承载部的空间姿态始终保持不变，置于其上的培植盆内的土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使置放架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，摆动装置驱使置放架作纵向摆动倾斜和摆动直立，实现对培植架摆动倾斜和摆动直立的自动控制。

本发明在应用中，还有如下进一步优选的技术方案。

作为优选地，所述立柱23分布于承载部22的边侧，立柱23和承载部22的边侧部相铰接。

作为优选地，所述承载部22呈圆形，立柱23均匀分布于承载部22的周边侧；或者，

所述承载部22呈方形，立柱23分布于承载部22的两相对边侧，和承载部22的边侧部铰接。

作为优选地，所述承载部22上位于前边侧的左右两边侧部分别和位于该前边侧的两支立柱23a、23c相铰接，承载部22后边侧部和位于该后边侧的另一支立柱23b相铰接。

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置放架20进行摆动控制”包括：

控制部60获取位移传感器51测量的置放架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驱动置放架20做纵向摆动，直至所述置放架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；

所述摆动输出部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，

所述摆动输出部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，所述培植架还包括伸缩腿装置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，伸缩腿部42和固定部41滑动配合装配，伸缩机构分别和固定部41、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。

作为优选地，所述伸缩机构为由丝杆和伸缩腿部42构成的丝杠机构、气缸和油缸中的一种。

作为优选地，所述传感器组50还包括接近传感器53，用于测量伸缩腿部处于完全伸出和完全缩回的状态，接近传感器53和控制部60电连接；控制部60向伸缩腿装置40发送用于控制伸缩腿装置作伸缩移动的第二种控制信号，启动第二电机43转动，迫使伸缩腿部42作伸缩移动，直至表征伸缩腿部完全伸出或完全缩回的接近传感器53被触发。

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将生成的与操纵培植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对培植架执行所述摆动倾斜操作。

本发明的内置三支立柱的智能型培植架，内置有控制部，控制部将所获取的位移传感器测量的培植架摆动幅度的测量值和摆动幅度的预设值进行比较，当摆动幅度的测量值小于摆动幅度的预设值时，控制部生成使培植架作趋于摆动倾斜的控制信号；当摆动幅度的测量值大于摆动幅度的预设值时，控制部生成使培植架作趋于摆动直立的控制信号。控制部将所生成的使培植架作纵向摆动的控制信号传输给摆动装置，以操纵摆动装置驱使培植架作摆动倾斜和摆动直立，直至所述培植架摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值；培植架的摆动倾斜或摆动直立操作实现自动控制。控制部将光线传感器反馈的太阳光线强度的测量值和太阳光线的强度阈值进行比较，当测量值大于强度阈值时，判定有太阳光线，否则判定无太阳光线。当有太阳光线时，控制部将生成的使培植架作摆动倾斜对应的控制信号传送给摆动装置，操纵培植架作摆动倾斜，各层的承载部依次错开。做到有太阳光线时，培植架摆动倾斜，无太阳光线时，保持直立，对培植架的纵向摆动实施自动控制。

本发明的内置三支立柱的智能型培植架为直立式结构，包括基架和置放架，置放架装配于基架上并相铰接，置放架内置多层相互平行的承载部，各层承载部分别和立柱相铰接，所述铰接的铰接转动轴沿横向布置。基架、任一承载部与立柱构成平行四边形机构，该平行四边形机构使得培植架具有一个运动自由度，培植架在纵向具有“柔性”，适于培植架作纵向摆动倾斜和摆动直立，以使多层承载部依次错开和再次层叠。由于基架、承载部和立柱构成平行四边形机构，培植架被控制部操纵作纵向摆动过程中，只有立柱发生转动倾斜和转动直立，承载部只做平动运动，因而承载部的空间姿态保持不变。也就是说，当培植架被放置于地面上、承载部水平时，培植架被控制部操纵作摆动倾斜和摆动直立，各层承载部依次错开和再次相互层叠，承载部的空间姿态不变，始终保持水平。在种植应用中，培植盆被置放在培植架的承载部上，培植架在被操纵作摆动倾斜和摆动直立的过程中，各层培植盆依次错开和再次层叠，培植盆的空间姿态始终保持不变，这样可确保培植盆内的土或水不会洒落，不会造成土或水的浪费，同时又利于保持种植场地的干净整洁。特别地，对于无土栽培的水平放置的培植盆，培植架被操纵作纵向摆动，各层培植盆依次错开和再次层叠的过程中，培植盆始终保持水平状态，不会造成培植盆内的营养液洒落，更重要的是，可以确保培植盆内各处营养液液位的高度相同，有利于植物均衡吸收养份，根系同步发育，促进植物同步生长，做到同时种植、同时采摘。

有益效果

培植架自动摆动倾斜和摆动直立，在摆动过程中，承载部依次错开和再次层叠，承载部的空间姿态始终保持不变。通过设置控制部、摆动装置及传感器组，控制部将所获取的位移传感器测量的培植架摆动幅度的测量值和摆动幅度的预设值进行比较，并基于比较的结果生成对应的使培植架作纵向摆动的控制信号，并传送给摆动装置，以使摆动装置驱动培植架做摆动倾斜和摆动直立，直至所述培植架摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值。培植架的基架、承载部和立柱构成平行四边形机构，培植架被摆动倾斜和摆动直立和过程中，各层承载部依次错开和再次相互层叠，在此过程中只有构成平行四边形机构的立柱发生转动，承载部只做平动运动，因此承载部的空间姿态保持不变；当承载部被水平设置时，承载部始终保持水平状态。在种植应用中，培植盆被置放在承载部上，当植物需要光照时，操纵培植架摆动倾斜，各层培植盆依次错开，培植盆里的植物均能得到充足的光照，正常进行光合作用；当植物不需要光照时，操纵培植架摆动恢复直立状态，各层培植盆再次层叠，可以缩小培植架占用的空间，也方便对培植盆进行操作。培植架在被摆动的过程中，培植盆的空间姿态始终保持不变，确保培植盆内的土或水不会洒落，不会造成土或水的浪费，同时又利于保持种植场地的干净整洁。特别对于无土栽培的水平放置的培植盆，培植盆始终保持水平，不会造成培植盆内的营养液洒落，避免造成营养液浪费；更重要的是，培植盆内各处营养液液位的高度保持相同，有利于植物均衡吸收养份，根系同步发育，促进植物同步生长，有利于做到同时种植、同时采摘。

控制部将光线传感器反馈的太阳光线强度的测量值和太阳光线的强度阈值进行比较，基于比较的结果当判定有太阳光线时，控制部将生成的使培植架作纵向摆动倾斜对应的控制信号传送给摆动装置，做到有太阳光线时，培植架摆动倾斜，无太阳光线时，保持直立，实现对培植架纵向摆动的智能控制

附图说明

图1本发明的一种智能型培植架的立体图。

图2图1中智能型培植架的另一视角的立体图。

图3图1中智能型培植架的分解图。

图4图1中智能型培植架向后摆动倾斜的立体图。

图5图4中智能型培植架的右视图。

图6图3中驱动装置的立体放大图。

图7基架本体的另一种实施方式的立体图。

图8本发明的另一种智能型培植架的立体图。

图9一种电气原理框图。

图10图9的电气原理框图的一种应用连接图。

图中，10-基架，11-基架本体，12(12a、12b、12c)-第一连接部，14-支腿，15-横杆，16-纵杆，20-置放架，21(21a、21b、21c)-第二连接部，22-承载部，23(23a、23b、23c)-立柱，24-横向杆，25(25a、25c)-摆动连接部，251-摆转轴，30-摆动装置，31-第一电机，32-减速机，35-摆动连杆，36-基座，37-摆动输出部，38-丝杆，39-滑块，103-支撑板，40-伸缩腿装置，41-固定部，42-伸缩腿部，43-第二电机，50-传感器组，51-位移传感器器，52-光线传感器，53-接近传感器，60-控制部。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

文中关于空间方位的表述在此作统一约定，空间方位以实施方式中第一幅附图的空间方位为参考基准，“前”指附图中离读者最近的一边侧，“后”指附图中离读者最远的一边侧，“左”指附图的左侧，“右”指附图的右侧，“纵向”指附图中从前向后或从后向前，“横向”指附图中从左向右或从右向左，“内”指附图轮廓线的内部，“外”指附图轮廓线的外部。

本实施方式的一种内置三支立柱的智能型培植架，如图1-图10所示，包括基架10、置放架20、摆动装置30、伸缩腿装置40、传感器组50以及控制部60。所述基架10为培植架的支撑基础，可放置在种植场的场地上，基架10的顶部设有三个第一连接部12。置放架20，用于承载栽培植物的培植盆，包括多层承载部22和三支立柱23，承载部22相互平行或水平设置，承载部22和三支立柱23分别相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向布置，任一承载部22和立柱23相铰接的铰接转动轴中至少有两个铰接转动轴的轴线不共线，任二层承载部22和立柱23构成平行四边形机构。置放架20的三支立柱23的下端分别被设置一个第二连接部21，第二连接部21和第一连接部12配合；置放架20和基架10装配，第二连接部21和第一连接部12相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向布置，所述基架10、任一承载部22和立柱23构成平行四边形机构。所述平行四边形机构适于置放架20相对于基架10沿着与铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动，置放架20的立柱23绕各自的第二连接部21和第一连接部12相铰接的铰接转动轴旋转，置放架20随之产生摆动倾斜和摆动直立，置放架20实现作纵向摆动，该摆动包括摆动倾斜和摆动直立。在纵向摆动过程中，各层承载部22依次错开和再次层叠，立柱23发生转动运动，承载部22只作平动运动，承载部22的空间姿态始终保持不变；当承载部22水平布置时，承载部22始终保持水平状态。摆动装置30，用于驱动置放架20做纵向摆动倾斜和摆动直立，其和基架10装配并固定。摆动装置30的摆动输出部37和设置在置放架20的立柱23上的摆动连接部25相连接。伸缩腿装置40和基架10装配并固定，在置放架20做纵向摆动倾斜的过程中，用以增强培植架在纵向的稳固性，以防止其侧翻。传感器组50包括位移传感器器51、光线传感器52和接近传感器53，位移传感器51用于测量置放架20摆动倾斜的幅度，装配在摆动装置30上，光线传感器52用于测量太阳光线的强度，装配在置放架20的顶端，接近传感器53用于测量伸缩腿装置40处于完全伸出和完全缩回的伸缩状态，装配在基架10和伸缩腿装置上。控制部60用于控制置放架20的摆动倾斜、摆动直立及倾斜幅度，摆动装置30、伸缩腿装置40、传感器组50分别和控制部60电连接，如图9所示。

其中，所述基架10，为卧式结构，横向设置，如图1、图3所示，其由基架本体11和第一连接部12构成，如图3所示。所述基架本体11为由支撑腿14、横杆15、纵杆16构成的呈四边形的框架结构。在应用中，为了使基架更稳，支撑腿14的数量选用5个。如图3所示，4个支撑腿14分布在四边形框架的四角，第五个支撑腿14被设置在基架本体11后边侧的中部处，所述5个支撑腿14均直立设置。如图3所示，位于前边侧的呈水平设置的横杆15的两端部与位于该前边侧的两支撑腿14固定连接，位于后边侧的呈水平设置的两支短横杆15的两相对端部分别和第五支支撑腿14固定连接，该两支短横杆15的另一端部分别与位于该后边侧的另两支撑腿14固定连接，位于左边侧的纵杆16的两端部与位于该左边侧的两支撑腿14固定，位于右边侧的纵杆16的两端与位于该右边侧的两支撑腿14固定。所述横杆15、纵杆16与支撑腿14通过固定连接构成上述的四边形框架结构，形成培植架的支撑基础。第一连接部12为呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部，该枢接部上设有用于装配枢轴的枢孔。第一连接部12的数量为3个。如图3所示，位于前边侧的两个第一连接部12a、12c被设置在位于该前边侧的两支撑腿14的顶部，另一个第一连接部12b被设置在第五个支撑腿14的顶部，所述第一连接部的枢孔均沿横向布置；位于前边侧的两个第一连接部12a、12c的枢孔相共轴线。把第一连接部12设置于支撑腿14的顶部，以增加基架10的承载重量，并在相同载荷重量情况下，可以节省横杆15、纵杆16的用料量，有效减轻种植架的重量并降低其制造成本。

需要说明的是，上述基架本体11也可以为由支撑腿14、横杆15、纵杆16构成的呈长方体的框架结构，可以被理解为一个中空的箱体，内部可用于放置物品，如图7所示。在应用中，为了使基架更稳，支撑腿14的数量选用5个。其中4个支撑腿14分布在长方体框架的四角侧，第五个支撑腿14被设置在长方体框架后边侧的中部处，所述5个支撑腿14均直立设置。如图7所示，位于前边侧的两个沿横向平行设置的横杆15的两端部和该前边侧两个支撑腿14的上部和下部分别固定连接；位于后边侧第五个支撑腿14的左侧设有两个沿横向平行设置的短横杆15、右侧设有两个沿横向平行设置的短横杆15，四个短横杆15的一相对端部分别的第五个支撑腿14的上部和下部分别固定连接，该四个短横杆15的另一端部和该后边侧另两个支撑腿14的上部和下部分别固定连接；位于左边侧的两个沿纵向平行设置的纵杆16的两端部和该左边侧两个支撑腿14的上部和下部分别固定连接，位于右边侧的两个沿纵向平行设置的纵杆16的两端部和该右边侧两个支撑腿14的上部和下部分别固定连接。所述支撑腿14、横杆15、纵杆16通过上述固定连接构成了所述的长方体框架结构。另外，位于同一边侧的两支横杆15或纵杆16也可以交叉设置，以增强基架本体11在横向、纵向的稳固性，提高载荷量。

其中，所述置放架20，为培植架的直立式承载主体，如图3所示，包括承载部22、立柱23、横向杆24、第二连接部21及摆动连接部25。立柱23的数量为三个，其中位于前边侧的两个立柱23a、23c分布在置放架20前边侧的左右两端侧，第三个立柱23b分布于置放架20后边侧的中部，三个立柱23均沿竖直方向设置，构成置放架的支撑主体。承载部22呈方形，其由水平布置的方形平板部和围壁部构成，围壁部位于平板部的四周边侧，由平板部的上表面向上延伸，用以防止培植盆滑落，围壁部所围的平板区为承载区；此外，承载部22还可以仅由平板部构成。承载部22水平设置，数量为三层，三层承载部22相互平行，沿立柱23等间距分布，如图3所示。承载部22的承载区为平板，如图3所示，用于放置栽培植物的培植盆。需要说明的是，承载部22的承载区也可以选用带有网孔的平板，以增强空气在竖直方向的对流流通，如图8所示，承载部22还可以选用与培植盆相配合的用于托起培植盆的承载篮(图中未画出)。所述承载部22的左边侧部(图3示的左边侧)上设置一个第一枢接部221，该第一枢接部位于承载部的前边侧；承载部22的右边侧部(图3示的右边侧)上设置一个第一枢接部221，该第一枢接部位于承载部的前边侧，如图3所示；承载部22的后边侧的中部处设有另一个第一枢接部221，如图2所示。所以，所述承载部22上共设置有三个第一枢接部221。其中位于前边侧的两个第一枢接部为与承载部22分别固定连接的且沿横向向外延伸的二个枢轴，该枢轴的轴线均沿横向设置，如图3所示，且位于该前边侧的两个枢轴相共轴线；位于后边侧的第三个第一枢接部为与承载部22固定连接的呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部，该枢接部内置有用于装配枢轴的枢孔，枢孔的轴线均沿横向设置，如图2所示。此外，位于前边侧的两个作为第一枢接部的两个枢轴还可以被分别固定在承载部22前边侧的左右两端(图中未画出)。需要说明的是，上述三个第一枢接部可以全部选用沿横向设置的枢轴，也可以全部选用呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部。每支立柱23上设置三个第二枢接部231，该三个第二枢接部231沿立柱长度方向等间距分布，即任二个相邻的第二枢接部231之间的间距相等。所述第二枢接部231与第一枢接部221相配合。第二枢接部为设置在立柱23上通孔，即用于枢轴连接装配枢轴的枢孔，并形成“一”字型的枢接部，该枢孔与作为第一枢接部的枢轴、及U型枢接部的枢孔相配合。需要说明的是，第二连接部也可以是和立柱相固定的呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部。所述三支立柱23a、23b、23c分布于承载部22的外边侧，其中两支立柱23a、23c分别被设置于承载部22的左右两边侧，且位于承载部22的前边侧，另一支立柱23b被设置于承载部22的后边侧，即立柱23位于承载部22的前、后两相对边侧，且与承载部22上的三个第一枢连接221适配。三支立柱23在与每层承载部22相对应位置处共有三个第二枢接部，该三个第二枢接部和承载部22上的三个第一枢接部相配合。所述承载部22和三支立柱23相装配，并通过三对上述第一枢接部、第二枢接部相枢轴连接，构成铰链，该枢轴连接处的枢轴方向沿横向分布，也即是铰链的铰接转动方向沿横向分布。因而，承载部22的左边侧部和立柱23a枢轴连接，右边侧部和立柱23c枢轴连接，立柱23a、立柱23c位于承载部22的前边侧，承载部22的后边侧部的中部和立柱23b枢轴连接。如此，三层承载部22和三支立柱23分别装配并枢轴连接，如图3所示，三层承载部22相互平行，三层承载部22沿立柱等间距分布，任二层所述承载部22和立柱23构成平行四边形机构。三支横向杆24沿横向平行设置，该三支横向杆24的两端部和位于前边侧(图3中离读者最近的边侧)的两支立柱23a、23c通过螺栓固定，用于增强前边侧两支立柱23在横向的稳固性以及承载强度。其中，横向杆24也可以和立柱23相倾斜设置，形成桁架结构，以进一步增强置放架在横向的稳固性。承载部22也可以设置二层、四层或更多层。需要说明的是，所述三支立柱23中的两支立柱23a、23b还可以和承载部22左边侧部的前后两端分别枢轴连接，另一支立柱23c和承载部22的右边侧部枢轴连接，位于右边侧部的中部(图中未画出)。所述承载部22还可以相互平行布置，承载部22和立柱23枢轴连接，置放架和基架装配，承载部22与水平面相夹一锐角，即承载部相对于水平面倾斜。此外，所述呈方形的承载部22还可以由呈三角形的、圆形的、椭圆形的或跑道形的等形状的承载部所替代。

需要说明的是：所述承载部22上还可以设置用于立柱23可穿过的通孔，第一枢接部被设置于承载部22的内部，且和该通孔相适配，立柱23贯穿该通孔，并和第一枢接部枢轴连接，即立柱23分布于承载部22的内部。

所述第二连接部21设置在置放架20的下端底部。第二连接部21为与U字型第一连接部12相适配的连接部，该连接部为设置在立柱23上的通孔，即为用于装配枢轴的枢孔，枢孔的轴心线方向沿横向，并形成用于枢轴连接的呈“一”字型的连接部，如图3所示。第二连接部21的数量为三个，三个第二连接部21a、21b、21c依次设置在置放架20的三支立柱23a、23b、23c的下端部。所述置放架20装配于基架10上，第二连接部21a、21b、21c和第一连接部12a、12b、12c相枢轴连接，构成铰链，该枢轴连接处的枢轴沿横向分布；所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的三个枢轴中，其中位于前边侧的二个枢轴共轴线。所述基架10、承载部22和立柱23构成平行四边形机构。摆动连接部25的数量为2个，设置在置放架20的下部，位于第二连接部21的上方，最下一层承载部22的下方。该摆动连接部25为设置在立柱23上的用于装配枢轴的枢孔，该枢孔的轴线沿横向布置，并形成“一”字型连接部，如图3所示，两个摆动连接部25a、25c分别设置在置放架20前边侧的两支立柱23a、23c的下端部。摆动连接部25用于外部力操纵该置放架20做纵向摆动。需要说明的是，摆动连接部25也可以是固定在立柱23上的用于枢轴连接的连接耳部，一字型的或U字型的连接耳部。

接下来为了方便表述，在此事先定义一个参考平面，该参考平面与上述承载部22和立柱23相枢轴连接处的枢轴相垂直，也就是与承载部22和立柱23通过枢轴连接所构成铰链的铰接转动方向相垂直，也即与该铰链的铰接转动轴的轴线相垂直。

对于一种优选的技术方案。所述任一层承载部22和三支立柱23相枢轴连接处有三个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴共轴线；所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处有三个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴共轴线。这种优选的技术方案，置放架20具有沿纵向、横向两个对称面，对称度高，方便于加工制造。因此，任一层承载部22和三支立柱23相枢轴连接处的三个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的三个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，也即位于前边侧共轴线的两个枢轴的两个投影点相重合。任意两层承载部22和三支立柱23相枢轴连接处的六个枢轴在所述参考平面上只有四个投影点，该四个投影点构成平行四边形的四个顶点，也即对应上述平行四边形机构的六个枢轴连接处的六个枢轴，所以，任意二层承载部22和立柱23构成平行四边形机构。因此，置放架20为一种内置平行四边形机构的支撑架。所述第二连接部21和第一连接部12枢轴连接处的两个投影点、任一承载部22和立柱23枢轴连接处的两投影点构成平行四边形的四个顶点，也即，所述基架10、任一承载部22和立柱23构成平行四边形机构，也就是说，第二连接部21与置放架20的平行四边形机构相适配；培植架由基架10、承载部22和立柱23构成，所以，培植架为一种内置平行四边形机构的支撑装置。

对于一般的技术方案。所述承载部22和三支立柱23相枢轴连接处有三个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴不一定共轴线；所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处有三个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴不一定共轴线。对于所述的位于前边侧的两个枢轴不共轴线情况，如图3所示，可以被理解为，把上述优选方案中的培植架的左边侧一支立柱23沿纵向平移一段距离，经这样处理后，位于前边侧的两个枢轴相互错开将不再共轴线。对于该一般的技术方案，承载部22和立柱23相枢轴连接处的三个枢轴在所述参考平面上将有二或三个投影点，第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的三个枢轴在所述参考平面上也有二或三个投影点，对于置放架及培植架的平行四边机构构成的评价，需要采用如下的方法。任一层承载部22和位于前边侧的两支立柱23a、23c相枢轴连接处有两个枢轴，其中位于左边侧的一个枢轴在所述参考平面上有一个投影点；该任一层承载部22和位于后边侧的另一支立柱23b相枢轴连接处有一个枢轴，该枢轴在所述参考平面上有一个投影点。任意两层承载部22和位于前边侧的两支立柱23a、23c相枢轴连接的位于左边侧的两个枢轴，以及该任意两层承载部22和位于后边侧的另一支立柱23c相枢轴连接的两个枢轴，在所述参考平面上有四个投影点，该四个投影点构成平行四边形的四个顶点，因而，该任意两层承载部22和位于前边侧左边侧的立柱23a及位于后边侧的立柱23b相枢轴连接并构成平行四边形机构。上述任一层承载部22和位于前边侧的两支立柱23a、23c相枢轴连接处有两个枢轴，其中位于右边侧的一个枢轴在所述参考平面上有一个投影点；该任一层承载部22和位于后边侧的另一支立柱23b相枢轴连接处有一个枢轴，该枢轴在所述参考平面上有一个投影点。所述任意两层承载部22和位于前边侧的两支立柱23a、23c相枢轴连接的位于右边侧的两个枢轴，以及该任意两层承载部22和位于后边侧的另一支立柱23b相枢轴连接的两个枢轴，在所述参考平面上有四个投影点，该四个投影点构成平行四边形的四个顶点，因而，该任意两层承载部22和位于前边侧右边侧的立柱23c及位于后边侧的立柱23b相枢轴连接并构成平行四边形机构。这样，所述任意两层承载部22和位于前边侧左边侧的立柱23a及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构，和位于前边侧右边侧的立柱23c及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构，所以，上述任意两层承载部22和立柱23构成平行四边机构。置放架20为一种内置平行四边形机构的支撑架。

所述位于前边侧的两个第二连接部21a、21c和第一连接部12a、12c相枢轴连接处有二个枢轴，其中位于左边侧的一个枢轴在所述参考平面上有一个投影点，位于后边侧的第二连接部21b和第一连接部12b相枢轴连接处有一个枢轴，该枢轴在所述参考平面上有一个投影点。任一层承载部22和位于前边侧左边侧的立柱23a相枢轴连接处的一个枢轴，以及该任一层承载部22和位于后边侧的另一立柱23b相枢轴连接处的一个枢轴，所述的这两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，标识为第二投影点；所述位于前边侧左边侧的第二连接部21a和第一连接部12a相枢轴连接处有一个枢轴，以及位于后边侧的第二连接部21b和第一连接部12b相枢轴连接处有一个枢轴，所述的这两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，标识为第一投影点；所述两个第一投影点和两个第二投影点构成平行四边形的四个顶点，因而，基架10、任一承载部22和位于前边侧左边侧的立柱23a及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构。所述位于前边侧的两个第二连接部21a、21c和第一连接部12a、12c相枢轴连接处有二个枢轴，其中位于右边侧的一个枢轴在所述参考平面上有一个投影点，位于后边侧的第二连接部21b和第一连接部12b相枢轴连接处有一个枢轴，该枢轴在所述参考平面上有一个投影点。任一层承载部22和位于前边侧右边侧的立柱23c相枢轴连接处的一个枢轴，以及该任一层承载部22和位于后边侧的另一立柱23b相枢轴连接处的一个枢轴，所述的该两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，标识为第一投影点；所述位于前边侧右边侧的第二连接部21c和第一连接部12c相枢轴连接处有一个枢轴，以及位于后边侧的第二连接部21b和第一连接部12b相枢轴连接处有一个枢轴，所述的这两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，标识为第二投影点；所述两个第一投影点和两个第二投影点构成平行四边形的四个顶点，因而，基架10、任一承载部22和位于前边侧右边侧的立柱23a及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构。这样，基架10、任一承载部22和位于前边侧左边侧的立柱23a及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构，又和位于前边侧右边侧的立柱23c及位于后边侧的立柱23b枢轴连接构成平行四边形机构，所以，所述基架10、任一承载部22和立柱23构成平行四边形机构，也就是说，所述第二连接部21与置放架20的平行四边形机构相适配，培植架为一种内置平行四边形机构的支撑装置。

此外，所述第二连接部21与平行四边形机构相适配，还可以被理解为：置放架20装配于基架10上，第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接，该置放架20被操纵作纵向摆动倾斜和摆动直立时，置放架20的立柱23绕该立柱的第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的枢轴可以自由的旋转，立柱23绕该枢轴转动倾斜和转动直立，承载部22平动运动，以实现置放架20作纵向摆动倾斜和摆动直立。也就是说，第二连接部21在置放架20上的位置不能影响置放架20作纵向摆动倾斜和摆动直立，即不能限制其运动自由度。

置放架20内置的平行四边形机构使得置放架20具一个运动自由度，在纵向具有“柔性”，适于所述置放架20做纵向摆动。纵向摆动包括操纵置放架20作纵向摆动倾斜，使各层承载部22依次错开，以及操纵置放架20作纵向摆动恢复原直立状态，使各层承载部22相互层叠。所述置放架20做纵向摆动倾斜，是指，置放架20的各立柱23被绕第二连接部21与第一连接部12枢轴连接的枢轴转动，由直立产生倾斜，以使各层承载部22依次错开，如图4、图5所示。置放架20的任二层承载部22和立柱23构成平行四边形机构，置放架20被操纵作纵向摆动的过程中，只有立柱23在摆动中发生转动倾斜，承载部22只作平动运动，所以承载部22的空间姿态始终保持不变，即承载部22和水平面间的夹角始终保持不变。也就是说，承载部22若被水平设置，在置放架20被操纵作纵向摆动倾斜和摆动恢复直立过程中，承载部22依次错开和相互层叠，承载部22始终保持水平。

培植架的基架10、任一承载部22和立柱23构成平行四边形机构，其中基架10、承载部22分别和立柱23枢轴连接，枢轴连接的枢轴方向横向分布，所以培植架有一个运动自由度，在纵向具有“柔性”，所述平行四边形机构适于培植架沿着与所述枢轴(即铰接转动方向)相垂直的纵向平面作纵向摆动，培植架被摆动倾斜和摆动直立。培植架被操纵作纵向摆动的过程中，置放在地面上的基架10不动，只有立柱23绕第二连接部21与第一连接部12枢轴连接的枢轴发生转动倾斜，承载部22只作平动运动，所以承载部22的空间姿态始终保持不变，即承载部22和水平面间的夹角始终保持不变。也就是说，当培植架被放置在地面上、承载部22水平时，在培植架被操纵作摆动倾斜和摆动(恢复)直立的过程中，承载部22依次错开和再次相互层叠，在此过程中，承载部22始终保持水平，如图5所示。这样，置放在承载部22上的培植盆，特别无土栽培的培植盆，当植物需要晒太阳时，操纵培植架作纵向摆动倾斜使各层培植盆依次错开，培植盆始终保持水平，培植盆不会发生倾斜，因此不会造成培植盆内的土或水培液洒落，造成土或水培液的浪费，同时又避免洒落的土或水培液破坏种植场地的干净整洁。

其中，所述摆动装置30，如图3、图6所示，摆动装置30包括第一电机31、减速机32和摆动输出部37。摆动输出部37由基座36、滑块39、丝杆38及摆动连杆35构成。基座36内置滑槽。滑块39的下部被设有与所述滑槽相滑动配合的滑部，上部设有用于枢轴连接的枢接部；滑块39的中部设有和丝杆38相配合的螺纹通孔。滑块39装配于基座36上，并和其滑动配合，使滑块只有沿滑槽方向运动的自由度；丝杆38贯穿滑块39的通孔，与滑块39构成丝杠副，丝杆用于驱动滑块沿滑槽滑动；丝杆38的一端和基座36前端部的直立的挡壁转动配合，挡壁用于约束丝杆38只能做转动运动，丝杆38的另一端和减速机32的输出轴轴连接。第一电机31和基座36装配，第一电机31的输出轴和减速机32的输入轴轴连接，第一电机31与控制部60电连接。如图6、图3所示，摆动连杆35的一端和滑块39上的枢接部相枢轴连接。两套摆动装置30装配并固定于基架10左右两边侧，位于左边侧的摆动装置30的摆动连杆35的另一端和该左边侧的摆动连接部25a枢轴连接，位于右边侧的摆动装置30的摆动连杆35的另一端和该右边侧的摆动连接部25c枢轴连接。所述第一电机31经减速机和丝杆轴连接以及通过齿轮机构和丝杆轴连接均被理解为第一电机31的输出轴和丝杆轴连接。

要说明的是，所述摆动装置30还有另一种实施方式替代，如图8所示，摆动装置30包括第一电机31、减速机32和摆动输出部37。所述摆动输出部37由第一电机31的输出轴构成，图8所示。摆动连接部25为用于传动扭矩的摆转轴251，摆转轴251采用两支，两支摆转轴251与位于前边侧的两支立柱23a、23c上的两个作为第二连接部21a、21c的枢孔分别同轴线装配，摆转轴251的轴线沿横向布置，所述摆转轴251和第二连接部21a、21c分别相固定。两套摆动装置30通过支撑板103装配并固定在基架本体11左右两边侧，减速机22的输出轴通过联轴器和摆转轴251轴连接，也可以通过齿轮机构或链轮机构和摆转轴251轴连接。采用两套摆动装置30，可以确保培植架的稳定摆动，由于减速机的输出轴直接的摆转轴连接，所以摆动精度高。另外也可以只使用一套摆动装置30，即把摆动装置30装配于前边侧两摆转轴的中部，减速机32的输出轴经左右两个传动轴分别和左右两个摆转轴轴连接。由于传动轴，特别当其较长时，传动轴的扭转形变较严重，对摆动精度的影响较大。所述第一电机31通过减速机和摆转轴251轴连接、第一电机31通过传动轴和摆转轴251轴连接、以及第一电机31通过齿轮机构或链轮机构和摆转轴251轴连接均被理解为第一电机31的输出轴和摆转轴251轴连接，第一电机31的输出轴构成摆动输出机构37。

所述位移传感器器51选用角位移传感器，角位移传感器装配于第二连接部21和第一连接12的相枢轴连接的其中一个连接处。该枢轴连接处的枢轴和第二连接部21同轴装配并固定，角位移传感器与基架10及该连接处的枢轴配合装配并固定；角位移传感器直接测量置放架20的立柱23绕第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的枢轴所旋转的角度。另外需要说明的是，对于上述摆动装置30的替代实施方式，其角位移传感器还可以装配在第一电机31的尾部，用于直接测量第一电机31的角位移。根据减速机的减速比、第一电机31的角位移，可以计算出减速机输出轴的角位移，即减速机输出轴所转的角度，减速机输出轴所转的角度也就是置放架20的立柱绕第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的枢轴所旋转的角度，即置放架20摆动倾斜的摆动幅度。

其中，所述伸缩腿装置40，如图1、图3所示，沿纵向布置，装配于基架10，在置放架20被摆动倾斜使各层承载部22依次错开的过程中，用于增强培植架在纵向的稳定性。如图3所示，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。伸缩机构用于带动伸缩腿部42作伸出和缩回移动，为由丝杆和伸缩腿部42构成的丝杠副。伸缩腿部42和固定部41滑动配合，并和固定部41配合装配，丝杆的另一端部和固定在固定部41上的限位块转动配合，限位块用以限制丝杆的平动自由度，使其只能转动。第二电机43通过齿轮机构和丝杆轴连接，用以驱动丝杆转动，丝杆转动迫使伸缩腿部42作伸、缩运动，实现伸缩腿部42伸出和缩回。所述固定部41可选为中空的管状结构，和基架10相固定；伸缩腿部42可选为中空管状结构。需要说明的是，所述伸缩机构还可以选用气缸和油缸中的一种，伸缩机构的一端部和固定部41相连接，如固定，另一端部和伸缩腿部42相连接，如枢接。例如，气缸的缸体和固定部41相固定连接，气缸的输出轴和伸缩腿部42相连接。

接近传感器53，包括两个接近传感器及一个感应块。其中一个接近传感器被装配于基架10上并位于后边侧，用于表征伸缩腿部42完全伸出；另一个接近传感器被装配于基架10上并位于前边侧，用于表征伸缩腿部42完全缩回，感应块被装配在伸缩腿部42的一端部，位于丝杆的一端侧。在伸缩腿完全伸出后，感应块和后边侧的接近传感器正相对，后边侧的接近传感器53产生触发信号，停止伸出；在伸缩腿完全缩回后，感应块和前边侧的接近传感器53正相对，前边侧的接近传感器产生触发信号，停止缩回。第二电机43、接近传感器53分别和控制部60电连接。控制部60向伸缩腿装置40发送用于控制伸缩腿装置作伸、缩移动的第二种控制信号，伸缩腿装置40被操纵，触发第二电机43转动、反向转动，迫使伸缩腿部42沿纵向作伸出、缩回移动，直至接近传感器53被触发产生完全伸出、完全缩回的触发信号，控制部60根据接近传感器53的触发信号，生成用于使第二电机43停止转动的第二种控制信号，发送给伸缩腿装置40，触发第二电机43停止转动。

其中，所述控制部60，如图9、图10所示，主要内置有处理器、存储器、驱动电路、传感器接口、网络模块、键盘接口以及显示接口，所述存储器、驱动电路、传感器接口、网络模块、键盘接口及显示接口分别和处理器电连接。触控屏经显示接口和控制部60电连接，专用键盘经键盘接口和控制部60电连接，移动终端，如手机，经网络模块和控制部60建立通信连接。触控屏、专用键盘、移动终端均可以用于对控制部60进行参数设置，如表征有太阳光线的度强阈值、培植架的摆动幅度的预设值、培植架摆动倾斜时长的设定值、网络参数等参数的设置，以及手动控制培植架的摆动倾斜和摆动直立。根据需要可以选配其中一种或几种。本实施方式中优选专用键盘、移动终端和触控屏，其中网络模块内置有蓝牙单元，移动终端为手机或平板电脑，移动终端通过蓝牙通信信道和控制部60建立通信连接。专用键盘上设置有“0-9”10个数字键、“删除”键、“确认”键，还有“伸出”、“缩回”键，用于手动控制伸缩腿装置的伸、缩移动，以及“倾斜”、“直立”键，用于手动控制培植架的摆动倾斜和摆动直立。控制部60用于对培植架的稳定性、培植架作摆动倾斜和摆动直立以及摆动倾斜的摆动幅度进行自动控制。控制部60对培植架进行自动控制的过程具体如下所述。

自动控制前需要进行必要的参数设置。通过专用键盘或手机等移动终端以及触控屏均可以设置太阳光线的强度阈值，该强度阈值用于表征是否有太阳光线，当太阳光线的强度值大于该强度阈值时，代表有太阳光线；设置表征培植架摆动倾斜的摆动幅度的预设值，预设值为0时表示培植架直立，大于0时表示培植架向后倾斜；设置判断周期，对太阳光线有无判断的时间间隔；设置倾斜时长，表示培植架处于倾斜状态持续的最长的时间长度。

太阳光线判断步。根据判断周期，控制部60对太阳光线有无进行循环判断。控制部60获取光线传感器52探测的太阳光线强度的测量值，并将光线传感器52探测的太阳光线强度的测量值和太阳光线的强度阈值进行比较，当太阳光线强度的测量值大于太阳光线的强度阈值时，控制部60做出有太阳光线的判断，否则做出无太阳光线的判断。当有太阳光线时，根据培植架摆动幅度的预设值，控制部60对培植架进行如下的自动控制。

伸缩腿装置伸出步。控制部60生成用于操控伸缩腿装置40作伸出移动的第二种控制信号，并传送给伸缩腿装置40，触发启动第二电机43转动，第二电机43带动丝杆转动，丝杆驱使伸缩腿部42相对于固定部41沿纵向向后滑动，直至后边侧的接近传感器53被触发，伸缩腿部向后完全伸出。此时，控制部60根据后边侧的接近传感器53的触发信号，生成用于使第二电机43停止转动的第二种控制信号，并发送给伸缩腿装置40，触发第二电机43停止转动。伸缩腿装置的伸缩腿部向后伸出，增强了培植架在纵向的稳定性，以防止培植架在摆动倾斜时发生侧翻。

培植架摆动倾斜步。控制部60将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进行比较，当摆动幅度的测量值小于摆动幅度的预设值时，生成用于操控置放架20趋于摆动倾斜的第一种控制信号，并传送给摆动装置30，触发启动第一电机31转动，摆动装置被操纵，减速机32获得输入扭矩，减速机32的输出轴把扭矩传递给摆动输出部37，摆动输出部37通过摆动连杆35把所获得的扭矩转递为向后的摆动推拉力，该摆动推拉力作用于置放架20的立柱23，迫使立柱23绕第二连接部21和第一连接部12枢轴连接处的枢轴沿顺时针(从右向左看)方向旋转，置放架20向后倾斜，直至所述位移传感器51反馈的置放架20摆动幅度的测量值达到所述摆动幅度的预设值，第一电机31停止转动。比如摆动幅度的预设值为30度，培植架实现向后倾斜，培植架上的各层承载部22依次错开，如图4、图5所示。

培植架摆动直立步。当无太阳光线时或培植架摆动倾斜持续时间达到设定的倾斜时长，控制部60将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进行比较，当摆动幅度的测量值大于预设值时，生成用于操控置放架20趋于摆动直立的第一种控制信号，并传送给摆动装置30，触发启动第一电机反向转动，摆动装置被操纵，减速机32获得反向输入扭矩，减速机32的输出轴把反向扭矩传递给摆动输出部37，摆动输出部37通过摆动连杆35把所获得的扭矩转递为向前的摆动推拉力，该摆动推拉力作用于置放架20的立柱23，迫使立柱23绕第二连接部21和第一连接部12枢轴连接处的枢轴沿逆时针方向旋转，直至位移传感器51反馈的置放架20摆动幅度的测量值达到所述摆动幅度的预设值，第一电机31停止转动。比如摆动幅度的预设值为0度，置放架20被摆动恢复原直立姿态，培植架的承载部22再次相互层叠，如图1、图2、图8所示。

所述位移传感器51反馈的置放架20摆动幅度的测量值达到所述摆动幅度的预设值，可以被理解为位移传感器51反馈的置放架20摆动幅度的测量值与所述摆动幅度的预设值的差值的相对值小于某一值，如小于3％；其中“差值的相对值”被定义为“ABS(测量值-预设值)/预设值*100％”。

伸缩腿装置缩回步。当培植架恢复直立状态后，控制部60生成用于操控伸缩腿装置40作缩回移动的第二种控制信号，并传送给伸缩腿装置40，触发启动第二电机43反向转动，第二电机43带动丝杆反向转动，丝杆驱使伸缩腿部42相对于固定部41沿纵向向前滑动缩回，直至前边侧的接近传感器53被触发，伸缩腿部向前完全缩回。此时，控制部60根据前边侧的接近传感器53的触发信号，生成用于使第二电机43停止转动的第二种控制信号，并发送给伸缩腿装置40，触发第二电机43停止转动。伸缩腿装置的伸缩腿部完全缩回后，减少了培植架所占的空间。至此，控制部60对培植架完成一次摆动倾斜和摆动直立的操纵。

两部件间活动连接，并具有一个相对转动的自由度，可以采用铰链连接，也可以采用枢轴连接。两部件通过枢轴进行枢轴连接，两部件相对枢轴可以转动，该两部件形成铰链，因此，枢轴连接为铰链连接的一种。在本文中，铰链连接简称铰接，枢轴连接简称枢接。本文中涉及的两部件间的枢轴连接方式，都可以采用铰链连接方式进行替代。当铰链中没有转动轴时，相铰链连接的两件部间相对转动时所围绕的是条直线。枢轴连接被铰链连接替代后，两种连接方式的对应关系：相铰链连接的两件部间相对转动时所围绕的转动轴或直线，被称为铰链连接(铰接)的铰接转动轴，与枢轴连接的枢轴相对应；相铰链连接(铰接)的两件部间相对转动的角速度的方向，也即铰接转动轴的轴线方向，被称为铰链连接(铰接)的铰接转动方向，与枢轴连接(枢接)的枢轴方向相对应。是采用枢轴连接实现铰接，还是采用铰链进行铰接，根据设计需要及加工艺确定。

现有技术中的培植架一般为多层结构的直立架，实现立体种植，提高单位空间的产出率。这样导致非顶层的植物得不到阳光的充分照射，影响植物的光合作用，影响植物的正常生长。随之出现了被倾斜设置的培植架，多个培植盆依次错开，植物能得到阳光的充分照射，但增加了空间占用。随后又出现了一种能转动倾斜使各层培植盆依次错开的培植架，其解决了植物充分照射阳光的问题，但是培植架上的培植盆也随之倾斜，造成培植盆内的土和水洒落，另外当其转动倾斜时培植架也易发生侧翻。

本发明的培植架为直立式结构，包括基架10及置放架20。置放架20装配于基架10上并相铰接，置放架20内置多层相互平行或水平设置的承载部22，各层承载部22沿立柱23等间距分布，分别和立柱23相铰接，承载部22互相层叠，所述铰接的铰接转动轴沿横向布置。所述基架10、任一层承载部22与立柱33构成平行四边形机构，该平行四边形机构使得培植架具有一个运动自由度，培植架在纵向具有“柔性”，适于培植架被控制部60操纵作摆动倾斜和摆动直立，以使多层承载部22依次错开和再次层叠。由于基架10、承载部22和立柱23构成平行四边形机构，承载部22与基架10相平行，严格地讲，是承载部22与上述基架10和置放架20相枢轴连接处的枢轴所构成的平面相平行。基架10被放置在地面上，其空间姿态不变；培植架被控制部操纵作纵向摆动过程中，基架10不动，只有构成该平行四边形机构的立柱23绕着置放架20的第二连接部21与基架10的第一连接部12相枢轴连接的枢轴转动，并发生倾斜，承载部22只作平动运动，所以承载部22的空间姿态始终保持不变。也就是说，当培植架被放置在地面上、承载部22水平时，培植架被控制部操纵作摆动倾斜和摆动直立的过程中，承载部22始终保持水平。在植物的种植应用中，培植架被放置在种植场地上，如阳台上。培植盆被置放在培植架的各层承载部22上，实现立体种植，节省空间，提高单位空间的产出率。当植物需要光照时，伸缩腿装置40被控制部操纵，使伸缩腿部42沿纵向向外伸出，增加培植架在纵向的稳定性；而后摆动装置30被控制部操纵，迫使置放架20作纵向摆动倾斜，放置在承载部22上的各层培植盆依次错开，培植盆中的植物均可以得到充分的光照，正常进行光合作用，培植架处于摆动倾斜状态；当植物不需要光照时，摆动装置30被控制部操纵，迫使置放架20作纵向摆动并恢复原姿态，即直立状态，培植架被实现复位，各层培植盆再次相互层叠；最后伸缩腿装置40被控制部操纵，迫使伸缩腿部向内移动缩回，节省了空间。培植架被操纵作纵向摆动的过程中，各层培植盆依次错开和再次相互层叠，在此摆动过程中，培植盆的空间姿态保持不变，这样可确保培植盆内的土或水不会洒落，不会造成土或水的浪费，同时又利于保持种植场地的干净整洁。特别对于无土栽培的水平布置的培植盆，培植架被控制部操纵作纵向摆动，各层培植盆依次错开和再次层叠的过程中，培植盆始终保持水平状态，不会造成培植盆内的营养液洒落，更重要的是，可以确保培植盆中各处的营养液液位的高度相同，有利于植物均衡吸收养份，根系同步发育，促进植物同步生长，成品植物的大小差别不大，可做到同时种植、同时采摘。

本发明的智能型培植架，内置有控制部，控制部将所获取的位移传感器测量的培植架摆动幅度的测量值和摆动幅度的预设值进行比较，并基于该比较的结果生成对应的使培植架作纵向摆动的控制信号，并传输给摆动装置，以使摆动装置驱动培植架作摆动倾斜和摆动直立，直至所述培植架摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值。控制部将光线传感器反馈的太阳光线强度的测量值和太阳光线的强度阈值进行比较，基于该比较结果当判定有太阳光线时，控制部将生成的使培植架作纵向摆动倾斜对应的控制信号传送给摆动装置，做到有太阳光线时，培植架摆动倾斜，无太阳光线时，保持直立，实现对培植架纵向摆动的自动控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于，包括：

基架(10)，为所述培植架的支撑基础，包括基架本体(11)、第一连接部(12)，所述基架本体(11)的上端部被设置三个第一连接部(12)；

置放架(20)，为所述培植架的承载主体，其包括至少二层相互平行或水平布置的承载部(22)和三支立柱(23)；承载部(22)和三支立柱(23)分别相铰接，任二层承载部(22)和立柱(23)构成平行四边形机构；所述三支立柱(23)的下端部依次被设置一个第二连接部(21)，所述置放架(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)和立柱(23)构成平行四边形机构；所述平行四边形机构适于置放架(20)相对于基架(10)沿着与铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；所述置放架(20)上设置用于驱动该置放架(20)作纵向摆动的摆动连接部(25)；

摆动装置(30)，包括摆动输出部(37)，摆动输出部(37)和摆动连接部(25)相连接，用于驱动置放架(20)作纵向摆动，所述纵向摆动包括摆动倾斜和摆动直立；

传感器组(50)，包括用于测量置放架(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置放架(20)进行摆动控制。

2.根据权利要求1所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：

所述立柱(23)分布于承载部(22)的边侧，立柱(23)和承载部(22)的边侧部相铰接。

3.根据权利要求2所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：

所述承载部(22)呈圆形，立柱(23)均匀分布于承载部(22)的周边侧；或者，

所述承载部(22)呈方形，立柱(23)分布于承载部(22)的两相对边侧，和承载部(22)的边侧部铰接。

4.根据权利要求3所述的内置三支立柱的培植架，其特征在于：所述承载部(22)上位于前边侧的左右两边侧部分别和位于该前边侧的两支立柱(23a、23c)相铰接，承载部(22)的后边侧部和位于该后边侧的另一支立柱(23b)相铰接。

5.根据权利要求1所述的内置三支立柱的智能型培植架，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置放架(20)进行摆动控制”包括：

控制部(60)获取位移传感器(51)测量的置放架(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)驱动置放架(20)做纵向摆动，直至所述置放架(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所述的内置三支立柱的智能型培植架，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；

所述摆动输出部(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，

所述摆动输出部(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。

7.根据权利要求6所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：所述培植架还包括伸缩腿装置(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，伸缩腿部(42)和固定部(41)滑动配合装配，伸缩机构分别和固定部(41)、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。

8.根据权利要求7所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：所述伸缩机构为由丝杆和伸缩腿部(42)构成的丝杠机构、气缸和油缸中的一种。

9.根据权利要求7所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：所述传感器组(50)还包括接近传感器(53)，用于测量伸缩腿部处于完全伸出和完全缩回的状态，接近传感器(53)和控制部(60)电连接；控制部(60)向伸缩腿装置(40)发送用于控制伸缩腿装置作伸缩移动的第二种控制信号，启动第二电机(43)转动，迫使伸缩腿部(42)作伸缩移动，直至表征伸缩腿部完全伸出或完全缩回的接近传感器(53)被触发。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的内置三支立柱的智能型培植架，其特征在于：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)将生成的与操纵培植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)对培植架执行所述摆动倾斜操作。