CN107980593A - 一种双生长单元自稳型蔬菜机 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业设备领域，公开了一种双生长单元自稳型蔬菜机，包括第一生长单元、第二生长单元、泵组、培植盆、种植配方和控制单元。第一生长单元、第二生长单元均内置相铰接的基架和置放架，置放架包括多层承载部和立杆，承载部和立杆铰接，培植盆分别被置放于承载部上；第一生长单元后边侧的顶部和第二生长单元前边侧的顶部相铰接。种植配方内置供液量及液位的预设值。基于种植配方的供液量及液位的预设值，控制单元自动向培植盆输送营养液和水，及被操纵摆动倾斜增加光照，使蔬菜正常生长；蔬菜机被摆动倾斜和摆动直立，培植盆依次错开和再次层叠，培植盆的空间姿态保持不变，培植盆内的培植液不会洒落，不会污脏种植场地。

Description

一种双生长单元自稳型蔬菜机

技术领域

本发明涉及一种蔬菜机，尤其涉及一种应用于蔬菜立体种植的具有双生长单元的自稳型蔬菜机，该蔬菜机可以自动地为被种植蔬菜输送营养液和水，及被摆动倾斜使蔬菜增加光照，其在被摆动过程中，培植盆的空间姿态始终保持不变，属于农业设备领域。

背景技术

蔬菜的水培种植是现有的无土栽培技术，该蔬菜采用营养液施肥，营养液中溶解有蔬菜生长所需的矿物质。无土栽培需要有由贮液盆及定植件构成的培植盆，定植件用于容纳并支撑所种植的蔬菜，蔬菜的根系悬浮在的培植液中，在蔬菜的生长过程中，不断向的培植液里加入蔬菜生长所需要的营养液。

在蔬菜的水培栽培活动中，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种植架上，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，但造成部分蔬菜无法获得充足的阳光，影响蔬菜正常进行光合作用。于是产生了一种种植架，该种植架被倾斜设置，多个培植盆依次错开，蔬菜能获得较充足的阳光，但在无阳光时，不能收起种植架恢复其直立状态，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，蔬菜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内的营养液洒落，另一方面导致种植箱中一侧的营养液位高于相对侧的，易造成蔬菜吸收的养份不均匀，根系生长发育不同步，影响蔬菜的同步生长，导致成品蔬菜大小不一。为此，亟需开发一种双生长单元自稳型蔬菜机，该蔬菜机可以自动地为被种植蔬菜输送营养液和水，以及被摆动倾斜使蔬菜增加光照，其在被摆动倾斜和摆动直立的过程中，培植盆依次错开和再次层叠，培植盆的空间姿态不变，可以始终保持水平，蔬菜机不易发生侧翻。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种双生长单元自稳型蔬菜机，该蔬菜机可以自动地为被种植蔬菜输送营养液和水，以及被摆动倾斜使蔬菜增加光照；该蔬菜机具有双生长单元，其在被摆动倾斜和摆动直立的过程中，蔬菜机具有自稳定性，不会发生侧翻，培植盆依次错开和再次层叠，培植盆的空间姿态不变，可以始终保持水平，培植盆内的培植液不会洒落到盆外，不会造成培植液的浪费。

本发明的技术方案是提供一种双生长单元自稳型蔬菜机，其设计要点在于，包括：

第一生长单元A、第二生长单元B、伸缩装置30、培植盆50、传感器组60和控制单元90，所述第一生长单元A、第二生长单元B均内置有基架10和置放架20；

所述基架10，为蔬菜机的支撑基础，其主要由基架本体11、第一连接部12构成，所述第一连接部12设置在基架本体11上；

所述置放架20，为蔬菜机的承载主体，其包括至少二层相互平行或水平布置的承载部22和多支立杆23；承载部22和多支立杆23分别相铰接，任二层承载部22和立杆23构成平行四边形机构；所述置放架20的下部被设置与立杆23相关联的第二连接部21，所述第一连接部12和第二连接部21相配合，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和立杆23构成平行四边形机构；

所述第一生长单元A设置在第二生长单元B的前方，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向设置；所述平行四边形机构适于蔬菜机的置放架20相对于与其相连接的基架10沿与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；

培植盆50，用于支撑和容纳被水培种植的蔬菜，被放置于所述承载部22上；

所述传感器组60包括用于测量营养液输送流量的流量传感器64及用于测量培植盆50内液位的液位传感器65；

所述泵组70包括用于向培植盆50输送营养液的供液泵71及用于向培植盆50输送水的供水泵72；

所述控制单元90，适于获取种植配方，所述种植配方被配置成包括以时间作为变量的向培植盆50输入营养液的供液量的预设值及以时间作为变量的培植盆50内液位的预设值；基于从种植配方获取的供液量及液位的预设值，对向培植盆50输送营养液的供液量及培植盆50内的液位分别进行控制。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机被配置有控制单元、传感器组和泵组，控制单元基于从种植配方获取的供液量及液位的预设值，操纵泵组分别向培植盆内输送营养液和水，并使所输送营养液的输送量达到供液量的预设值、液位达到设定的预设值；以及操纵蔬菜机的置放单元作摆动倾斜，使置放架上的培植盆依次错开，被种植的蔬菜增加光照。该蔬菜机包括第一生长单元和第二生长单元，均内置相铰接的基架和置放架；置放架包括多层承载部和多支立杆，承载部和立杆分别铰接，所述基架、承载部和立杆构成平行四形机构。蔬菜机的第一生长单元的上部和第二生长单元的上部分别铰接，蔬菜机具有双生长单元，其在被摆动过程中，双生长单元相向和相离移动，蔬菜机具有自稳定性，不会发生侧翻；蔬菜机在被摆动倾斜及摆动直立，只有立杆转动，承载部只作平动运动，培植盆的空间姿态保持不变，可以始终保持水平，培植盆内的培植液不会洒落到盆外。

在应用中，本发明还有如下进一步优选的技术方案。

作为优选地，所述控制单元90，基于所获取的供液量的预设值，生成用于向培植盆50输送营养液的供液控制信号，并传输给供液泵71，以使供液泵71向培植盆50输送营养液，直至根据流量传感器64反馈的测量值计算得到的供液量的计算值达到所述供液量的预设值；以及，

将所获取的液位传感器65测量的培植盆50内液位的测量值与所获取的液位的预设值进行比较，基于所述液位的测量值与液位的预设值间的比较结果，生成向培植盆50输送水的供水控制信号，并传输给供水泵72，以使供水泵72向培植盆50输送水，直至液位传感器65测量的培植盆50内液位的测量值达到所述液位的预设值。

作为优选地，所述种植配方还被配置有液位偏差h0；

当液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h0的差值时，控制单元90生成向培植盆50输送水的供水控制信号，传输给供水泵72，直至液位传感器65测量的液位的测量值达到液位的预设值；或者，

当液位的测量值小于液位的预设值时，控制单元90生成向培植盆50输送水的供水控制信号，传输给供水泵72，直至液位传感器65测量的液位的测量值与液位偏差h0的差值达到液位的预设值。

作为优选地，所述置放架20的立杆23分布于承载部22的边侧，立杆23和承载部22的边侧部相铰接。

作为优选地，所述置放架20包括四支立杆23a、23b、23c、23d，承载部22呈方形，其中两支立杆23a、23b分布于左边侧，和承载部22的左边侧部相铰接，另两支立杆23c、23d分布于右边侧，和承载部22的右边侧部相铰接；第二连接部21被设置于立杆23的下端部或下部。

作为优选地，所述蔬菜机还包括伸缩装置30，所述伸缩装置30包括相连接的驱动装置31及伸缩机构32，所述伸缩机构32分别和第一生长单元A、第二生长单元B相连接，用以驱动蔬菜机作纵向摆动。

作为优选地，所述伸缩机构32分别和第一生长单元A的基架10、第二生长单元B的基架10相连接；或者，

所述伸缩机构32分别和第一生长单元A的立杆23、第二生长单元B的立杆23相连接；或者，

所述伸缩机构32分别和第一生长单元A的承载部22、第二生长单元B的承载部22相连接。

作为优选地，所述伸缩机构32为丝杠机构、油缸和气缸中的一种。

作为优选地，所述泵组70还包括气泵73，用于向培植盆50输送空气，所述气泵73的输出端和被装配于培植盆50内的且被液面浸没的曝气器731连通。

作为优选地，所述蔬菜机还包括光照装置80，用于向培植盆50内被种植的蔬菜补充光照，光照装置80被装配在置放架20上，出光方向对着培植盆50内的蔬菜。

作为优选地，所述传感器组60还包括用于测量置放架20的摆动幅度的位移传感器61，所述种植配方被配置成还包括以时间作为变量的置放架20的摆动幅度的预设值、以时间作为变量的用于向培植盆50输送和停止输送空气的输气状态的预设值及以时间作为变量的用于启用和关闭光照装置80的光照状态的预设值；

所述控制单元90，从种植配方获取摆动幅度、输气状态及光照状态的预设值，将所获取的位移传感器61测量的置放架20的摆动幅度的测量值与所获取的摆动幅度的预设值进行比较，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，生成使置放架20作纵向摆动相应的摆动控制信号，并传输给伸缩装置30，以使所述伸缩装置30驱动置放架20作纵向摆动，直至位移传感器61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；以及，

基于获取的输气状态的预设值，生成用于向培植盆50内输送和停止输送空气相对应的输气控制信号，发送给气泵73，用以启用气泵73输送空气和关闭气泵73停止输送空气；以及，

基于获取的光照状态的预设值，生成用于启用和关闭光照装置80相对应的光照控制信号，并发送给光照装置80，用以启用和关闭光照装置80。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机，被配置有控制单元、传感器组、泵组和伸缩装置。控制单元获取与被种植蔬菜相对应的种植配方。控制单元基于从种植配方获取的供液量及液位的预设值，操纵泵组向培植盆内分别输送营养液和水，并使该次所输送营养液的输送量的计算值达到供液量的预设值、液位的测量值达到液位的预设值，以及操纵蔬菜机的生长单元作摆动倾斜，生长单元上的培植盆依次错开，使培植盆内被种植的蔬菜增加光照。进一步地，控制单元基于获取的光照状态的预设值，操纵光照装置发光，对被种蔬菜补充光照，增强光合作用；控制单元基于获取的输气状态的预设值，操纵气泵向培植盆输送空气，以使所输送的营养液在培植液内快速分散，且分散的更均匀，同时增加培植液中的含氧量，促进根系发有。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机，为直立式结构，包括第一生长单元A和第二生长单元B，均内置有基架10和置放架20。置放架20包括多层承载部22和立杆23，承载部22相互平行或水平布置，承载部22和立杆23铰接，置放架20装配于基架10上并铰接，分别构成第一、二生长单元。对于任一生长单元，所述基架、任一承载部与立杆构成平行四边形机构，该平行四边形机构使得生长单元具有一个运动自由度，该生长单元的置放架相对于基架作摆动倾斜和摆动直立。第一生长单元A设置在第二生长单元B的前方，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部相铰接，所述铰接的铰接转动方向均沿横向布置，蔬菜机具有一个运动自由度，蔬菜机在纵向具有“柔性”，适于蔬菜机的第一生长单元和第二生长单元作摆动倾斜和恢复直立，蔬菜机在被摆动过程中，只有立杆发生转动倾斜，承载部只做平动运动，因而培植盆的空间姿态保持不变。也就是说，当蔬菜机放置于地面上、培植盆水平时，蔬菜机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，培植盆的空间姿态不变，始终保持水平，这样可确保培植盆内的培植液不会洒落，不会造成培植液的浪费，同时又利于保持种植场地的干净整洁，更重要的是，可以确保培植盆内各处培植液的液位高度相同，有利于蔬菜均衡吸收养份，根系同步发育，促进蔬菜同步生长，有利于做到同时种植、同时采摘。。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机包括第一生长单元A、第二生长单元B，第一生长单元A设置在第二生长单元B的正前方，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部相铰接。当蔬菜机被摆动倾斜时，第一生长单元A、第二生长单元B的两个基架沿纵向相离移动而远离，两个基架的最外侧的支撑腿所围成的平面沿纵向扩大，面积增加，蔬菜机的重心仍然处于蔬菜机的中心部处，同时重心高度降低，该重心始终能正投影到该两个基架最外侧的支撑腿所围成的平面内，使得蔬菜机自身在纵向具有稳定性，蔬菜机被摆动倾斜过程中，蔬菜机不会发生侧翻。

有益效果

蔬菜机自动为被种植蔬菜输送营养液和水，及操纵蔬菜机摆动倾斜以增加光照，蔬菜机被摆动过程中，培植盆的空间姿态始终保持不变，可以保持水平，培植盆内的培植液不会洒落。蔬菜机被配置有控制单元、传感器组、泵组和伸缩装置，控制单元获取与被种植蔬菜相对应的种植配方，基于从种植配方获取的供液量及液位的预设值，操纵泵组分别向培植盆内输送营养液和水，并使所输送营养液的输送量达到供液量的预设值、培植液的液位达到液位的预设值，以及操纵蔬菜机的生长单元作摆动倾斜，生长单元上的培植盆依次错开，以使被种植的蔬菜增加光照。蔬菜机的任一生长单元的基架、承载部和立杆构成平行四边形机构，蔬菜机被摆动倾斜和摆动直立的过程中，只有构成平行四边形机构的立杆发生转动倾斜和转动直立，承载部只作平动运动，则承载部上的培植盆的空间姿态保持不变；当培植盆被水平设置时，培植盆始终保持水平；确保培植盆内的培植液不会洒落，不会造成培植液的浪费以及对种植场地的污脏；更重要的是，可以确保培植盆内各处培植液液位的高度相同，有利于蔬菜均衡吸收养份，根系同步发育，促进蔬菜同步生长，有利于做到同时种植、同时采摘。

蔬菜机自身在纵向具有稳定性，在被摆动倾斜的过程中，不会发生侧翻。蔬菜机包括第一生长单元A、第二生长单元B，第一生长单元A设置在第二生长单元B的前方，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部分别相铰接，当蔬菜机被摆动倾斜时，第一生长单元A、第二生长单元B的两个基架沿纵向相离移动而远离，两个基架的最外侧的支撑腿所围成的平面沿纵向扩大，面积增加，蔬菜机的重心仍处于蔬菜机的中心部处，同时重心高度降低，该重心始终能正投影到该两个基架最外侧的支撑腿所围成的平面内，使得蔬菜机自身在纵向具有稳定性，蔬菜机被摆动倾斜过程中，蔬菜机不会发生侧翻。

附图说明

图1本发明的一种双生长单元自稳型蔬菜机的立体图。

图2图1中双生长单元自稳型蔬菜机的右视图。

图3图1中双生长单元自稳型蔬菜机其中一生长单元的立体图。

图4图3中一生长单元的右视图。

图5图3中一生长单元的分解图。

图6图1中双生长单元自稳型蔬菜机作摆动倾斜的立体图。

图7图6中双生长单元自稳型蔬菜机的右视图。

图8基架的另一种实施方式的立体图。

图9一种培植盆的立体图。

图10图9中培植盆的分解图。

图11双生长单元自稳型蔬菜机的管路连接图。

图12用于双生长单元自稳型蔬菜机的一种电气原理框图。

图13图12的电气原理框图的一种应用连接图。

图中，A-第一生长单元，B-第二生长单元，10-基架，11-基架本体，12(12a、12b、12c、12d)-第一连接部，14-支腿，15-横杆，16-纵杆，20-置放架，21(21a、21b、21c、21d)-第二连接部，22-承载部，221-第一枢接部，23(23a、23b、23c、23d)-立杆，231-第二枢接部，24-顶连接部，25-横向杆，30-伸缩装置，31-驱动装置，32-伸缩机构，321-丝杆，322-固定部，321′-输出轴，322′-缸体，104-水贮存器，105-营养液贮存器，50-培植盆，51-贮液盆，52-定植件，53-定植杯，511-进液口，512-进水口，513-进气口，514-排水口，60-传感器组，61-位移传感器，62-光线传感器，64-流量传感器，65-液位传感器，70-泵组，71-供液泵，72-供水泵，73-气泵，731-曝气器，80-光照装置，90-控制单元。

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”指附图的左边侧，“右”指附图的右边侧，“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。

本实施方式的一种双生长单元自稳型蔬菜机，如图1-图13所示，所述蔬菜机包括第一生长单元A、第二生长单元B、伸缩装置30、培植盆50、传感器组60、泵组70、光照装置80、控制单元90以及水贮存器104和营养液贮存器105。第一生长单元A和第二生长单元B的结构构造相同，均包括基架10和置放架20，下面将以第一生长单元A为例对本发明蔬菜机的结构构成进行说明。所述第一生长单元A内置有基架10和置放架20，如图3所示，该基架10为生长单元的支撑基础，基架10的顶部设有第一连接部12。置放架20包括多层承载部22和多支(指三支或三支以上)立杆23，承载部22相互平行或水平设置，承载部22分别和立杆23相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向设置，任一承载部22和立杆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和立杆23构成平行四边形机构。置放架20的下端部设置与与立杆23相关联的第二连接部21，第二连接部21与平行四边形机构相适配，第二连接部21和第一连接部12配合。所述置放架20装配于基架10上，第二连接部21和第一连接部12铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向设置，所述第一生长单元A的基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构。培植盆50，用于支撑和容纳被水培种植的蔬菜，培植盆50被放置于各层承载部22上。光照装置80分别被设置于各层培植盆50的上方，其出光面对着培植盆50内被种植的蔬菜，分别和置放架20固定。将上述置放架20装配于基架10上，可以分别构成蔬菜机的第一生长单元A和第二生长单元B。所述伸缩装置30包括驱动装置31及伸缩机构32。第一生长单元A设置在第二生长单元B的前方，且正相对，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向，伸缩机构32分别和第一生长单元A、第二生长单元B相连接，如图1、图6所示。所述第二生长单元B的基架10的底部装配有万向轮，以减小蔬菜机的两基架10相对移动时所产生的阻力。伸缩装置30驱动两(第一、第二)生长单元沿着与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向移动，则两生长单元的基架作相远离移动和相靠近移动，第二生长单元B的基架10相对于第一生长单元A的基架10沿纵向移动，各生长单元的置放架20相对于基架10沿着所述纵向平面作纵向摆动，置放架20的立杆23绕所述第二连接部21和第一连接部12相铰接的铰接转动轴转动，置放架20产生摆动倾斜和摆动直立，蔬菜机实现作纵向摆动，该摆动包括摆动倾斜和摆动直立。在纵向摆动过程中，各层培植盆50依次错开和再次层叠，立杆23发生转动运动，承载部22只做平动运动，则培植盆50的空间姿态保持不变，当培植盆50被水平布置时，培植盆50始终保持水平。泵组70用于向培植盆50分别输送水、营养液和空气。所述泵组70、水贮存器104和营养液贮存器105分别与第一生长单元A的基架10相装配并固定。所述伸缩装置30、传感器组60、泵组70、光照装置80分别和控制单元90电连接，如图12所示。控制单元90为蔬菜机的控制中心，用于对蔬菜机的摆动倾斜、摆动直立和摆动幅度，向培植盆50输送水、营养液和空气，被种植蔬菜增加光照和补充光照分别进行自动控制。

其中，所述基架10，为卧式结构，横向设置，为蔬菜机(也即第一、第二生长单元)的支撑基础，如图3、图5所示，包括基架本体11和第一连接部12。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。如图5所示，4个支撑腿14分布在四边形框架的四角，4个支撑腿14均直立设置。如图5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横杆15的两端部与位于该后边侧的两支撑腿14固定连接，位于左边侧的沿纵向水平设置的纵杆16的两端部与位于该左边侧的两支撑腿14固定，位于右边侧的沿纵向水平设置的纵杆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，形成蔬菜机(第一、第二生长单元)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4个，分别为第一连接部12a、12b、12c、12d。如图5所示，位于前边侧的两个第一连接部12a、12d被设置在位于该前边侧的两支撑腿14的顶部，位于后边侧的两个第一连接部12b、12c被设置在位于该后边侧的两支撑腿14的顶部；所述第一连接部的枢孔均沿横向布置。其中位于前边侧的两个第一连接部12a、12d的枢孔相共轴线，位于后边侧部的两个第一连接部12b、12c的枢孔相共轴线。第一连接部12被设置于支撑腿14的顶部，以增加基架10的承载能力，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，有效减轻基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8所示。支撑腿14的数量为4个，4个支撑腿14分布在长方体框架的四角侧，支撑腿14均直立设置。如图8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，位于后边侧的两个沿横向平行设置的横杆15的两端部和该后边侧两个支撑腿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。所述横杆15、纵杆16、支撑腿14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在横向或纵向的稳固性，提高载荷量。

其中，所述置放架20，为蔬菜机(也即第一、第二生长单元)的承载主体，如图5所示，包括承载部22、立杆23、横向杆25及第二连接部21。立杆23的数量为四支，四支立杆23a、23b、23c、23d分布于置放架20的四角，沿竖直方向设置，构成长方体框架结构。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，沿立杆23等间距分布，如图5所示。承载部22的承载区选用带有网孔的平板，以增强空气在竖直方向的对流流通，用于承载栽培蔬菜的培植盆，如图5所示。需要说明的是，承载部22的承载区也可以为平板状，还可以选用与培植盆相适配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5示的左边侧)上设置两个第一枢接部221，其中一个第一枢接部221位于承载部的前边侧，另一个第一枢接部221位于承载部的后边侧；承载部22的右边侧部(图5示的右边侧)上设置两个第一枢接部221，其中一个第一枢接部221位于承载部的前边侧，另一个第一枢接部221位于承载部的后边侧。因而，所述承载部22上设有四个第一枢接部221，与立杆23的数量相同。上述四个第一枢接部221为呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部，内置有用于装配枢轴的枢孔。承载部22上位于左边侧部的两个第一枢接部221的U型开口沿纵向向外，承载部22上位于右边侧部的两个第一枢接部221的U型开口沿纵向向外，如图5所示，第一枢接部221的枢孔均沿横向分布；其中位于前边侧的第一枢接部221的枢孔共轴线，位于后边侧的第一枢接部221的枢孔共轴线。需要说明的是，上述四个“U”字型的第一枢接部还可以被分别设置在承载部22前、后两边侧部的左右两端(图中未画出)，另外，上述第一枢接部也可以为与承载部22分别固定的沿横向向外延伸的枢轴(图中未画出)。所述立杆23的结构相同，每支立杆23上设置三个第二枢接部231，该三个第二枢接部231沿立杆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231为设置在立杆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孔相配合。需要说明的是，第二枢接部231也可以是和立杆相固定的呈“U”字型的用于枢轴连接的枢接部。所述四支立杆23a、23b、23c、23d分布于承载部22的外边侧，其中两支立杆23a、23b位于承载部22的左边侧，另两支立杆23c、23d位于承载部22的右边侧，即相对于承载部22，立杆23分布于左、右两相对边侧。四支立杆23上在与该层承载部22相对应位置处共有四个第二枢接部231，该四个第二枢接部231和承载部22上的四个第一枢接部221相配合。所述承载部22和四支立杆23相装配，并通过四对上述第一枢接部221、第二枢接部231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。因而，四支立杆23中的两支立杆23a、23b分布于左边侧，和承载部22的左边侧部枢轴连接，另两支立杆23c、23d分布于右边侧，和承载部22的右边侧部枢轴连接；该承载部22和立杆23枢轴连接的四个枢轴中，其中位于前边侧的二个枢轴共轴线，位于后边侧的二个枢轴共轴线。所述立杆23和承载部22的左、右两边侧部分别枢轴连接，可以避免立杆23和承载部22间发生碰撞，以及避免立杆23和承载部上的培植盆间发生碰撞。如此，三层承载部22和四支立杆23分别装配，并枢轴连接，如图5所示，三层承载部22相互平行，承载部22沿立杆等间距分布，任二层所述承载部22和立杆23构成平行四边形机构。三支横向杆25沿横向平行设置，该三支横向杆25的两端部和位于前边侧的两支立杆23a、23d通过螺栓固定；另三支横向杆25沿横向平行设置，该三支横向杆25的两端部和位于后边侧的两支立杆23b、23c通过螺栓固定，用于增强各边侧两支立杆23在横向的稳固性以及承载强度。其中，横向杆25也可以和立杆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。需要说明的是，所述四支立杆23a、23b、23c、23d，其中两支立杆23a、23d还可以和承载部22的前边侧部相枢轴连接，另两支立杆23c、23d和承载部22的后边侧部相枢轴连接。承载部22也可以设置二层、四层或更多层。所述呈方形的承载部22还可以被呈三角形的、多边形的、圆形的、椭圆形的或跑道形的等形状的承载部所替代。所述承载部22还可以相互平行布置，承载部22和立杆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。

还需要说明的是：所述承载部22上还可以设置用于立杆23可穿过的通孔，第一枢接部被设置于承载部22周边侧以内的位置，该位置和通孔相适配，立杆23贯穿该通孔，并和第一枢接部枢轴连接，即立杆23分布于承载部22的内部。所述立杆23的数量可以为三支、五支或更多支，立杆23分布于承载部22的周边侧，位于承载部22的外部；立杆23可以和承载部22的前边侧部和/或后边侧部相枢轴连接，还可以和承载部22的左边侧部或/和右边侧部相枢轴连接，即可以和承载部22的任一边侧部枢轴连接。进一步地，将立杆23分成两组，其中一组立杆分布于一边侧，和承载部22上的位于该一边侧的边侧部枢轴连接，另一组立杆分布于该一边侧的相对边侧，并和承载部22的位于该相对边侧的边侧部枢轴连接。例如，置放架有三支立杆23，参照图5所示，其中位于左边侧的两支立杆23a、23b和方形承载部22的左边侧部的前后两端分别枢轴连接，位于右边侧的另一支立杆23c和承载部22的右边侧部枢轴连接，位于右边侧部的中部；此外，还有另一种替代连接方式，参照图5所示，其中位于前边侧的两支立杆23a、23d和承载部22的前边侧部的左右两端部分别枢轴连接，位于后边侧的另一支立杆23c和承载部22的后边侧部枢轴连接，并位于后边侧部的中部处。另外，所述第一枢接部221、第二枢接部211还可以全选用呈“U”型的用于枢轴连接的枢接部；或者所述第一枢接部221和第二枢接部211之一选用呈“U”型的枢接部，另一个选用与“U”型枢接部配合装配的“一”字型枢接部。

为了方便加工、装配及维护，上述承载部22和立杆23间的枢轴连接方式还可以被理解为：承载部22位于左边侧的两个“U”字型枢接部相连接构成连杆，形成左边侧的跨接部，该跨接部两端的“U”字型枢接部和位于左边侧的两支立杆23分别枢轴连接，跨接部和承载部22的左边侧固定连接；位于右边侧的两个“U”字型枢接部相连接构成连杆，形成右边侧的跨接部，该跨接部两端的“U”字型枢接部和位于右边侧的两支立杆23分别枢轴连接，跨接部和承载部22的右边侧固定连接。因此，承载部22通过跨接部和四支立杆23相枢轴连接，构成铰链，枢轴连接的枢轴方向沿横向布置。其中承载部22和跨接部实现分立，为分立部件，可以被分别加工。

所述第二连接部21设置在置放架20的下端部，第二连接部21和立杆23相关联。第二连接部21为与第一连接部12相适配的枢接部，该枢接部为设置在立杆23上的通孔，即为用于装配枢轴的枢孔，枢孔的轴线方向沿横向，并形成用于枢轴连接的呈“一”字型的连接部，如图5所示。第二连接部21的数量为四个，四个第二连接部21a、21b、21c、21d依次设置在置放架20的四支立杆23a、23b、23c、23d的下端部，所述四个第一连接部12和四个第二连接部21相配合。所述置放架20装配于基架10上，第二连接部21a、21b、21c、21d和第一连接部12a、12b、12c、12d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。所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的四个枢轴中，其中位于前边侧的二个枢轴共轴线，位于后边侧的二个枢轴共轴线。所述第一(或第二)生长单元的基架10、承载部22和立杆23构成平行四边形机构，第一(或第二)生长单元为内置有平行四边形机构的支撑单元，立杆23可以绕与其相关联的第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的枢轴旋转，立杆23发生倾斜和直立。上述把第二连接部21设置在立杆23上，为第二连接部21和立杆23相关联的一种方式。需要说明的是，所述第二连接部21还可以被设置在立杆23的下部，位于立杆23的下端部之上，可以被理解为设置于立杆23的中部及下端部之间区域的一位置，如设置在距离立杆23的下端部的1/3立杆长度处。

对于第一(或第二)生长单元的平行四边形机构构成的评价，为了表述方便，在此事先定义一个参考平面，该参考平面与上述承载部22和立杆23相枢轴连接处的枢轴相垂直，也就是与承载部22和立杆23通过枢轴连接所构成铰链的铰接转动方向相垂直，也即与该铰接的铰接转动轴垂直。由于第一生长单元、第二生长单元的结构构造相同，第一生长单元、第二生长单元的平行四边形机构构成的评价过程也相同，以下将以其中一个生长单元为例进行评价说明，例如以第一生长单元为例，参照图3、图5。

以上描述的是一种优选的技术方案。所述任一层承载部22和四支立杆23相枢轴连接处的四个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴共轴线、位于后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相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴共轴线、位于后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和四支立杆23相枢轴连接处的四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相枢轴连接处的四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，位于后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和四支立杆23相枢轴连接处的八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八个枢轴连接处的八个枢轴，所以，任意二层承载部22和立杆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和立杆23枢轴连接处的两投影点构成平行四边形的四个顶点，所述基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构，也即，所述第二连接部21与置放架20的平行四边形机构相适配。因此，第一(或第二)生长单元的基架10、承载部22和立杆23构成平行四边形机构，第一(或第二)生长单元为一种内置平行四边形机构的支撑单元。所述第二连接部21和立杆23相关联还包括如下情况，即第二连接部21经另一部件和立杆23固定，参照图5所示，例如，置放架20的位于前边侧的两支立杆23a、23d(或后边侧的两立杆23b、23c)的下端分别和沿横向布置的一支横向杆固定连接，第二连接部21被设置在该横向杆上(图中未画出)，数量为一个或多个；再例如，置放架20的右边侧的两支立杆23c、23d(或左边侧的两支立杆23a、23b)的下端分别和沿纵向布置的一支纵向杆枢轴连接，第二连接部21被设置在该纵向杆上，数量为一个或多个，所述枢轴连接的枢轴沿横向布置，其中，多个指两个或两个以上。

对于一般的技术方案。所述承载部22和四支立杆23相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴不一定共轴线、位于后边侧的两个枢轴也不一定共轴线；所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于前边侧的两个枢轴不一定共轴线、位于后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或/和位于后边侧的两个枢轴不共轴线的情况，如图5所示，可以被理解为，把上述优选方案中的第一生长单元的左边侧(或右边侧)的两支立杆23相向平移一段距离使其靠近，或者该左边侧的两支立杆23相离平移一段距离使其远离，或者该左边侧的两支立杆23同方向共同平移一段距离，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或/和位于后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和立杆23相枢轴连接处的四个枢轴在所述参考平面上将有二、三或四个投影点，第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的四个枢轴在所述参考平面上也有二、三或四个投影点，对于置放架及第一生长单元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和四支立杆23相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于左边侧的两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点。任意两层承载部22和四支立杆23的位于左边侧的四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和左边侧两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构。上述任一层承载部22和四支立杆23相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于右边侧的两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点；上述任意两层承载部22和四支立杆23相枢轴连接处有八个枢轴，其中位于右边侧的四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，所述任意两层承载部22和右边侧两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构。这样，所述任意两层承载部22和左边侧的两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构，和右边侧两支立杆23枢轴连接也构成平行四边形机构，所以，上述任意两层承载部22和立杆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。所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于左边侧的两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，任一层承载部22和位于左边侧的两支立杆23相枢轴连接处有两个枢轴，该两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，所述第二连接部21和第一连接部12位于左边侧枢轴的两个投影点、该任一承载部22和立杆23位于左边侧枢轴的两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和左边侧两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构；所述第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于右边侧的两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，所述任一层承载部22和立杆23相枢轴连接处有四个枢轴，其中位于右边侧的两个枢轴在所述参考平面上有两个投影点，所述第二连接部21和第一连接部12位于右边侧枢轴的两个投影点、该任一承载部22和立杆23位于右边侧枢轴的两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和右边侧两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构。这样，所述基架10、任一承载部22和左边侧两支立杆23枢轴连接构成平行四边形机构，和右边侧两支立杆23枢轴连接也构成平行四边形机构，所以，所述基架10、任一承载部22和立杆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。因此，第一(或第二)生长单元的基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构，第一(或第二)生长单元为一种内置平行四边形机构的支撑装置。需要说明的是，当立杆23的数量多于4个时，先把立杆23按四个一组进行分组，余下的不足四个的立杆23与从已分组的立杆23中选配相应数量的立杆构成四个一组；而后，再用上述的方法依次对每组立杆23和承载部22构成平行四边形机构进行评价。若每组立杆23和承载部22均构成平行四边形机构，则承载部22和立杆23构成平行四边形机构；否则，承载部22和立杆23不构成平行四边形机构。

此外，所述第二连接部21与平行四边形机构相适配，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的立杆23绕该立杆的第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的枢轴可以自由的旋转，立杆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。

第一(或第二)生长单元的置放架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。纵向摆动包括置放架20作摆动倾斜，使各层承载部22依次错开，以及操纵置放架20作摆动直立，使各层承载部22相互层叠。所述置放架20做摆动倾斜，是指，置放架20的各立杆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，立杆由直立产生倾斜，各层承载部22依次错开，如图6、图7所示。置放架20的任二层承载部22和立杆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，只有立杆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的空间姿态保持不变，承载部22和水平面间的夹角始终保持不变。

第一(或第二)生长单元的基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构，其中基架10、承载部22分别和立杆23枢轴连接，枢轴连接的枢轴方向横向分布，所以第一(或第二)生长单元具有一个运动自由度，在纵向具有“柔性”。第一(或第二)生长单元被操纵作纵向摆动的过程中，置放在地面上的基架10不动，只有立杆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，所以承载部上的培植盆50的空间姿态保持不变，即培植盆50和水平面间的夹角始终保持不变。也就是说，当第一(或第二)生长单元被放置在地面上、承载部22水平时，在第一(或第二)生长单元被操纵作摆动倾斜和摆动直立的过程中，培植盆50依次错开和再次相互层叠，在此过程中，培植盆50始终保持水平，如图7所示

本发明蔬菜机包括第一生长单元A和第二生长单元B。第一生长单元A被设置在第二生长单元B的正前方，正相对，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部相连接。该连接方式可以通过立杆23实现连接，即，第一生长单元A的位于后边侧两支立杆23b、23c的顶部分别设置顶连接部24，标记为第一顶连接部24，第二生长单元B的位于前边侧两支立杆23a、23d的顶部分别设置顶连接部24，标记为第二顶连接部24，所述顶连接部24为用于枢轴连接的枢接部。所述第一生长单元A后边侧的两支立杆23b、23c和第二生长单元B前边侧的两支立杆23a、23d分别通过所述第一、第二顶连接部24相枢轴连接，该枢轴连接的枢轴沿横向分布，为一种优选的连接方式。需要说明的是，两生长单元的顶部相连接还可以通过承载部22实现，第一生长单元A的位于顶部的承载部22的后边侧上被设置顶连接部24，被标识为第一顶连接部24；第二生长单元B的位于顶部的承载部22的前边侧上被设置相适配的顶连接部24，被标识为第二顶连接部24，所述第一顶连接部24、第二顶连接部24为用于枢轴连接的枢接部。所述第一生长单元A的位于顶部的承载部22和第二生长单元B的位于顶部的承载部22通过所述第一顶连接部24、第二顶连接部24配合装配并相枢轴连接，该枢轴连接的枢轴沿横向分布。第一生长单元A的基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构，第二生长单元B的基架10、任一承载部22和立杆23构成平行四边形机构，其中基架10、承载部22分别和立杆23枢轴连接，第一生长单元A的顶部和第二生长单元B的顶部枢轴连接，所述枢轴连接的枢轴方向横向分布，第一、第二生长单元有一个运动自由度，所以蔬菜机具有一个运动自由度，在纵向具有“柔性”。当蔬菜机被操纵作摆动倾斜时，第一、二生长单元的两基架被伸缩装置驱使相离移动，逐步远离，迫使第一生长单元的置放架向后摆动倾斜，第二生长单元的置放架向前摆动倾斜。在此摆动倾斜过程中，两生长单元的基架最外侧的支撑腿和地面间的接触点所围成的平面沿纵向逐步增大，而蔬菜机的重心仍然处于蔬菜机的中心部处，该重心始终能正投影到由两个基架最外侧的支撑腿所围成的平面内，且重心的高度逐渐变低，使得蔬菜机自身在纵向具有很强的稳定性。蔬菜机被摆动倾斜过程中，蔬菜机的重心变低，蔬菜机最处侧的支撑腿所围成的平面面积逐渐增大，都使得蔬菜机变得更稳定，不会发生侧翻。

蔬菜机被操纵作纵向摆动的过程中，第一生长单元A的基架10不动，第二生长单元B的基架10沿地面作平动运动，两基架逐步远离或逐步靠近，只有立杆23绕各自的第二连接部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，承载部22的空间姿态始终保持不变，所以，培植盆50的空间姿态保持不变，其和水平面间的夹角始终保持不变。也就是说，当蔬菜机被放置在地面上、培植盆50水平时，蔬菜机的第一，第二生长单元被操纵作摆动倾斜和摆动直立，培植盆50依次错开和再次相互层叠，在此过程中，培植盆50始终保持水平，如图7所示。培植盆50内的培植液不会洒落，不会造成培植液的浪费，同时又避免洒落的培植液污脏种植场地。

其中，所述伸缩装置30包括驱动装置31及伸缩机构32，如图5所示，驱动装置31和伸缩机构32相关联，用以驱动伸缩机构32作伸缩运动。伸缩机构32包括丝杆321和固定部322，所述丝杆321的一端部和固定部322构成丝杠副；驱动装置31包括驱动电机311和减速机312，驱动电机的输出轴和减速机的输入轴轴连接。丝杆321和设置在固定部322上的挡块转动配合，挡块用以限定丝杆321只有转动自由度，没有平移自由度，使其只能转动。减速机的输出轴和丝杆321轴连接，用以驱动丝杆转动，使两生长单元的基架相远离移动和相靠近移动。所述固定部322和第一生长单元A的基架10相装配并固定，丝杆321的另一端和第二生长单元B的基架10相装配并连接，用以驱动第二生长单元B的基架10沿纵向相后移动，两基架逐步远离，驱使蔬菜机的两生长单元分别摆动倾斜；以及用以驱动第二生长单元B的基架10沿纵向相前移动，两基架逐步靠近，以驱使植架摆动直立。需要说明的是，伸缩机构32还可以被装配在蔬菜机的左边侧(或/和右边侧)的立杆上，以一套伸缩机构32为例进行说明，伸缩机构32的固定部322和第一生长单元位于左边侧的立杆相连接，丝杆321和第二生长单元位于左边侧的立杆连接；另外，伸缩机构32还可以被装配在蔬菜机的承载部22上，伸缩机构32的固定部322和第一生长单元的承载部22装配连接，丝杆321和第二生长单元的相对应的承载部22装配并连接，优选地可装配于同一层的两承载部22上。所述驱动电机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驱动电机的输出轴和丝杆轴连接。此外，所述驱动电机311还可以由手摇式驱动装置所替代。

需要说明的是，所述伸缩机构32还可以是主要由缸体322′和输出轴321′构成的油缸，驱动装置31包括驱动电机、油泵和电控换向阀，所述驱动电机、电控换向阀分别和控制单元50电连接。驱动电机和油泵轴连接，用以维持储能油的压力；电控换向阀切换储能油的流动方向，以改变油缸的输出轴321′伸出、缩回的运动状态。所述缸体322′和第一生长单元A的基架10相装配并固定，输出轴321′的一端部和第二生长单元B的基架10相连接，用以驱动第二生长单元B的基架10沿纵向相后和相前移动。此外，伸缩机构32还可以被装配在蔬菜机的左边侧(或/和右边侧)，以一套伸缩机构32为例，伸缩机构32的缸体322′和第一生长单元位于左边侧的立杆相连接，输出轴321′和第二生长单元位于左边侧的立杆相连接；另外，伸缩机构32还可以被装配在蔬菜机的承载部22上，伸缩机构32的缸体322′和第一生长单元的第二层(从上向下数)承载部22装配连接，输出轴321′和第二生长单元的相对应的第二层承载部22装配并铰接。

需要说明的是，所述伸缩机构32还可以是主要由缸体322′和输出轴321′构成的气缸，驱动装置31包括驱动电机、气泵和电控换向阀，所述驱动电机、电控换向阀分别和控制单元50电连接。驱动电机和气泵轴连接，用以维持储能气的压力；电控换向阀切换储能气的流动方向，以改变气缸的输出轴321′伸出、缩回的运动状态。

其中，所述培植盆50，如图9、图10所示，由贮液盆51及定植件52构成，用于支撑和容纳被水培种植的蔬菜。所述贮液盆51为由底壁和侧壁所围成的顶端开口的用于容纳液体的容器。贮液盆51的右边侧的侧壁上分别设有进液口511、进水口512和进气口513，贮液盆51的底壁上设有排水口514，位于左边侧。培植盆50内的底壁上装配有曝气器731，位于培植液液面下方，曝气器731选用长棒型的，增加曝气的水域，主要用于增加被加入到培植液内的营养液的分散速度，使营养液在培植液内快速充分分散，各处的浓度趋于相同；同时还用于增加培植盆50内培植液的含氧量，促进被种植蔬菜的根系正常发育；另外，还可以阻止不希望的细菌、微生物和酵母的进入，保持培植盆50内的无菌状态。定植件52用于定植并支撑被种植的蔬菜。定植件52为由硬质材料构成的平板状，定植件52上设有多个定植孔，定植孔用于放置带有外翻边的呈杯子状的定植杯53，蔬菜被种植在定植杯53内。定植件52和贮液盆51顶端开口相配合，并盖合在贮液盆51的顶端开口。贮液盆51和定植件52构成容纳被种植蔬菜的根系及培植液的空间。蔬菜机的第一生长单元A内的培植盆50，从上向下依次被标识为第一培植盆501、第二培植盆502、第三培植盆503；第二生长单元B内的培植盆50，从上向下依次被标识为第四培植盆504、第五培植盆505、第六培植盆506。需要说明的是，定植件52也可以由发泡材料制成，放置于培植盆内并漂浮于培植液上。

其中，所述传感器组60，如图13所示，包括位移传感器61、光线传感器62、流量传感器64和液位传感器65。所述光线传感器62用于测量太阳光线的强度，装配在置放架20的其中一支立杆23的顶端(图中未画出)。

所述位移传感器61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的立杆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，即蔬菜机被摆动倾斜的摆动幅度。需要说明的是，角位移传感器还可以装配在驱动电机的尾部，用于直接测量驱动电机的角位移。根据减速机的减速比、驱动电机的角位移、丝杆的螺距，计算出伸缩机构的伸缩长度，并确定伸缩机构的伸出长度，控制单元再根据丝杆的伸出长度、置放架的高度推算出置放架20的立杆和铅直方向的夹角，也就是置放架20的立杆绕第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接处的枢轴所旋转的角度，即蔬菜机被摆动倾斜的摆动幅度。还需要说明的是，位移传感器61还可以选用线位移传感器，装配于伸缩机构32和机架本体11上，用于测量伸缩机构的伸出长度，根据线位移传感器测量的伸缩机构的伸出长度、置放架的高度由控制单元计算出置放架20摆动倾斜的摆动幅度。

所述流量传感器64用于测量向培植盆50输送营养液的输送流量。所述流量传感器64选用微流量传感器，如采用流速量程为3-100ml/m。流量传感器64采用一套，装配于供液泵的出液端处的连通管路上，如图11所示，另外，其还可以被装配于供液泵进液端处的连通管路上。

所述液位传感器65用于测量培植盆50内培植液的液位，装配于培植盆50上，如图6、7所示。所述液位传感器65选用非接触式的液位传感器，如超声波液位传感器。所述液位传感器65被装配于培植盆50的位于左边侧的上部，其下端的探头部正对着培植盆50内的培植液的液面。本实施方式的六个培植盆50内分别装配一支液位传感器65，即所述第一培植盆501、第二培植盆502、第三培植盆503、第四培植盆504、第五培植盆505、第六培植盆506分别被装配一支液位传感器，依次被标识为第一液位传感器、第二液位传感器、第三液位传感器、第四液位传感器、第五液位传感器和第六液位传感器。

其中，所述泵组70包括供液泵71、供水泵72和气泵73。所述供液泵71用于向培植盆50输送营养液，选用微流量泵，如采用流速为10-200ml/m的微流量泵或计量泵。如图11所示，供液泵71的进液口通过管路和营养液贮存器内的营养液相连通，供液泵71的出液口与供液总电磁阀V1、流量传感器64的进液口依次连通，流量传感器64的出液口经不同的管路和各个培植盆50上的进液口511分别相连通，流量传感器64和各个培植盆50相连通的管路上分别设置电磁阀。由于第一生长单元的管路连接方式与第二生长单元的管路连接方式相同，下面仅详细描述第一生长单元的管路连接方式。如图11所示，流量传感器64的出液口经管路和第一培植盆501上的进液口511相连通，供液第一电磁阀V11被设置在流量传感器64和第一培植盆501之间相连通的管路上；流量传感器64的出液口经管路和第二培植盆502上的进液口511相连通，供液第二电磁阀V12被设置在流量传感器64和第二培植盆502之间相连通的管路上；流量传感器64的出液口经管路和第三培植盆503上的进液口511相连通，供液第三电磁阀V13被设置在流量传感器64和第三培植盆503之间相连通的管路上。供液管路上的供液总电磁阀V1、供液第一电磁阀V11、供液第二电磁阀V12、供液第三电磁阀V13、供液第四电磁阀V14、供液第五电磁阀V15、供液第六电磁阀V16构成供液电磁阀组。供水泵72用于向培植盆50输送水，如图11所示，供水泵72的进水口通过管路和水贮存器内的水相连通，供水泵72的出水口和供水总电磁阀V2的进液口连通。供水总电磁阀V2的出水口经管路和第一培植盆501上的进水口512相连通，供水第一电磁阀V21被装配在连通供水总电磁阀V2和第一培植盆501之间的管路上；供水总电磁阀V2的出水口经管路和第二培植盆502上的进水口512相连通，供水第二电磁阀V22被装配在连通供水总电磁阀V2和第二培植盆502之间的管路上；供水总电磁阀V2的出水口经管路和第三培植盆503上的进水口512相连通，供水第三电磁阀V23被装配在连通供水总电磁阀V2和第三培植盆503之间的管路上。供水管路上的供水总电磁阀V2、供水第一电磁阀V21、供水第二电磁阀V22、供水第三电磁阀V23、供水第四电磁阀V24、供水第五电磁阀V25、供水第六电磁阀V26构成供水电磁阀组。所述气泵73用于向培植盆50内输送空气，采用微型气泵。气泵73的进气口通过管路和空气过滤器相连通，供气泵73的出气口经管路和供气电磁阀V3的进气口连通，其中空气过滤器集成在气泵本体上。供气电磁阀V3的出气口经管路和第一培植盆501上的进气口513相连通，供气第一止回阀V31被装配于连通供气电磁阀V3和第一培植盆501的管路上；供气电磁阀V3的出气口通过管路和第二培植盆502上的进气口513相连通，供气第二止回阀V32被装配于连通供气电磁阀V3和第二培植盆502的管路上；供气电磁阀V3的出气口经管路和第三培植盆503上的进气口513相连通，供气第三止回阀V33被装配于连通供气电磁阀V3和第三培植盆503的管路上。第一培植盆501上的排水口514经排水管、排水第一电磁阀V41和排水管路连通，第二培植盆502上的排水口514经排水管、排水第二电磁阀V42和排水管路连通，第三培植盆503上的排水口514经排水管、排水第三电磁阀V43和排水管路连通，所述排水管路的出水口和废水收箱连通(图中未画出)。排水管路上的排水第一电磁阀V41、排水第二电磁阀V42、排水第三电磁阀V43、排水第四电磁阀V44、排水第五电磁阀V45、排水第六电磁阀V46构成排水电磁阀组。

其中，所述光照装置80，用于向培植盆50内被种植的蔬菜补充光照。所述光照装置80的发光件，选用LED灯珠。多个LED灯珠分布于光照装置的下表面，构成其发光面。所述LED灯珠包括发射白光的灯珠、发射光波的波长为420nm-460nm和630nm-670nm的灯珠，以补充蔬菜进行光合作用所需的蓝光和红光。照装置80配置有六套，装配并固定在置放架20上，分别位于每一层承载部22的正上方，则每一套光照装置的出光方向对着该层培植盆50内的蔬菜，即光照装置的发光面正对着培植盆50的定植件52。

其中，所述控制单元90，如图12、图13所示，包括处理器、存储器、驱动电路、传感器接口、网络模块、键盘接口、显示接口、电磁阀接口以及种植配方，所述存储器、驱动电路、传感器接口、网络模块、键盘接口、显示接口及电磁阀接口分别和处理器电连接。触控屏经显示接口和控制单元90电连接，专用键盘经键盘接口和控制单元90电连接，移动终端，如手机，经网络模块和控制单元90建立通信连接。驱动电机、供液泵71、供水泵72和气泵73经驱动电路和控制单元90电连接。位移传感器61、光线传感器62、流量传感器64和液位传感器65分别经传感器接口和控制单元90电连接。所述供液电磁阀组、供水电磁阀组、排水电磁阀组、供气电磁阀分别经电磁阀接口和控制单元90电连接。所述种植配方被配置成使被种植蔬菜正常生长所需的各种被控变量的集合，存储于存储器内。触控屏、专用键盘、移动终端均可以用于对控制单元90内的种植配方进行修改，以及手动控制蔬菜机的摆动倾斜和摆动直立、向培植盆内输送营养液、输送水和输送空气以及启用光照装置。触控屏、专用键盘、移动终端，根据需要可以选配其中一种或几种，本实施方式中优选移动终端和触控屏，移动终端为手机或平板电脑，移动终端通过客户端应用经通信网络和控制单元90建立通信连接。触控屏上设有“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，用于手动控制蔬菜机的摆动倾斜和摆动直立。所述处理器、存储器、传感器接口、网络模块、键盘接口、显示接口、电磁阀接口分别被设置在同一块电路板上，并和触控屏相集成为一个部件单元，构成触控屏控制装置；驱动电路被设置成一个独立的单元，构成一个配电模块，被装配于蔬菜机的基架10。

所述种植配方包括配方表和配方参数。配方表包括由用于确保被种植蔬菜正常生长的各种被控变量构成的数据表，被控变量被配置成以时间作为自变量的预设值，预设值随时间变化而变化，因此，配方表可被视为一张由各种被控变量的与时间相关联的预设值所构成的数据表，其还可以被理解为，配方表中的被控变量的预设值是以时间作为自变量的函数，配方表的时间将持续到被种植蔬菜的整个生长周期。配方参数包括一个或多个参数，配方参数与配方表相关联，并配合使用，通过修改配方参数可以优化控制单元基于配方表对蔬菜机的执行控制。每种被种植的蔬菜均有与之相适应的适合该种蔬菜正常生长的种植配方，同一种蔬菜在生长的不同阶段，也有与该阶段相适配的种植配方。因此，配方表中的被控变量分别被配置成适合该种蔬菜在不同生长阶段相适应的预设值。所述配方表中的被控变量包括摆动幅度、供液量、液位、光照状态和输气状态等，所述摆动幅度、供液量、液位、光照状态和输气状态的预设值均被配置成以时间作为自变量的函数，其值随时间的变化而变化，时间将持续到被种植蔬菜的整个生长周期，所以，配方表中的被控变量的预设值涵盖了被种植蔬菜的各个生长阶段。被种植蔬菜的种植配方被配置完成后，其被存储在控制单元的存储器。具有种植技能的用户通过触控屏、移动终端等人机交换界面可以自行修改和定义适合所种蔬菜的种植配方，修改完成后的种植配方可以存储于存储器；另外，用户还可以通过互联网从网络服务器上下载与被种蔬菜相适配的种植配方，特别适合于那些没有种植经验和种植技术的用户。另外，对于接入互联网的蔬菜机，网络服务器根据用户所种植的蔬菜品种、蔬菜机所处的纬度及季节向用户推送当前优选的种植配方，供用户选择下载使用。适合于被种植蔬菜的种植配方，不是本发明需要保护的内容，在蔬菜水培种植相关的教科书、论文中已有记载，在此不再详述。一种可选的种植配方的配方表和配方参数如下所示，其中表一仅展示了配方表的一部分。下面将以表一所示配方表为例，将详细说明控制单元如何从种植配方中读取各个被控变量的预设值。

表一：

配方参数：强度阈值I₀；

液位偏差h₀；

检测周期T₀；

渐变时间t₀；

表一所示的配方表中包括“摆动幅度”、“供液量”、“液位”、“光照状态”、“输气状态”等被控变量。根据被控变量取值的特征，上述配方表中的被控变量可以被分成两种类型，一类被控变量的预设值可以连续变化，如“摆动幅度”、“供液量”、“液位”等被控变量；另一类被控变量的预设值只能离散变化，为状态量，如“光照状态”、“输气状态”等被控变量。配方表中的预设值可以被理解为：任一时刻T_n所在行对应的各个被控变量的预设值将从该时刻T_n开始一直持续到该时刻T_n的下一相邻时刻T_n+1。下面以摆动幅度为例进行说明，摆动幅度在T_n时刻的预设值为30，表示该预设值30从T_n时刻开始一至持续到该时刻T_n的下一时刻T_n+1，即从T_n时刻起到T_n+1时刻止，除T_n+1时刻外，摆动幅度的预设值均为30；摆动幅度在T_n+1时刻的预设值为0，表示该预设值0从T_n+1时刻开始一至持续到该时刻T_n+1的下一个时刻T_n+2，即从T_n+1时刻起到T_n+2时刻止，除T_n+2时刻外，摆动幅度的预设值均为0，其它时刻以此类推。

配方表中，“摆动幅度”的预设值有“0”和“30”，其中，0被定义为蔬菜机保持直立，30被定义为蔬菜机的置放架相对基架向后摆动倾斜30度；“供液量”的预设值有0和20，其中，0被定义为不向培植盆输送营养液，20被定义为此次向培植盆输送营养液20ml；“液位”的预设值有70，其被定义为培植盆内的培植液液位的最低(或最高)高度为70mm；“光照状态”的预设值有“0”和“1”，其中，0被定义为不启用光照装置实施光照，1被定义为启用光照装置实施光照；“输气状态”的预设值有“0”和“1”，其中，0被定义为不启用气泵向培植盆内输送空气，1被定义为启用气泵向培植盆内输送空气。

配方参数包括强度阈值I₀、液位偏差h₀、检测周期T₀、渐变时间t₀。强度阈值I₀，为控制单元用于判断是否有太阳光线的比较参考值，当光线传感器测量的太阳光线的强度的测量值达到强度阈值I₀时，表示有太阳光线，否则表示无太阳光线。液位偏差h₀，为控制单元用于判断是否用于向培植盆内输送水的比较参考值，液位偏差h₀为大于0的数，也是本次向培植盆内输送水的液位的升高量，可以理解为输水量。液位偏差h₀的比较参考可以被定义为当液位的测量值小于液位的预设值时，向培植盆输送水，当液位的测量值与液位偏差h0的差值达到液位的预设值时，停止输送水，例如，h₀设定为20mm、液位预设值为70mm，当液位的测量值小于70mm时，向培植盆输入水，当液位的测量值与液位偏差h₀的差值达到70mm时，即液位的高度达到90mm，停止向培植盆输送水；培植盆内液位从70mm升高到了90mm，输水高度为20mm。液位偏差h₀的比较参考还可以被定义为当液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，向培植盆内输送水，当液位的测量值达到液位的预设值时，停止向培植盆输送水；例如，当h₀设定为15mm、液位预设值为80mm，当液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，即液位的测量值低于65mm时，向培植盆输入水，当培植盆内液位的测量值达到液位的预设值时，即液位高度达到80mm时，停止向培植盆输送水；培植盆内液位从65mm升高到了80mm，输水高度为15mm。检测周期T₀，被定义为控制单元的采样周期，即控制单元从配方表中获取被控变量的预设值以及从传感器组获取各被控变量的测量值的时间间隔，即控制单元对蔬菜机实施控制的频繁度；检测周期T₀被设置的越小，控制单元对蔬菜机控制的就越精确。渐变时间t₀，被定为被控变量变化的快慢，适用于连续变化的被控变量，只有当第一电机31、供水泵72采用变频电机和伺服电机时才为有效的参数。例如，第一电机31采用了伺服电机，摆动幅度的预设值在T_n+1时刻时从30变到0，即蔬菜机被摆动倾斜的摆动幅度由30度逐渐变到0度，摆动倾斜的倾角从30度变到0度时所耗费的时间长度为t₀，渐变时间t₀设置越大，则蔬菜机被摆动过程中产生的震动越小，越稳定。

控制单元从其内置的存储器中读取被存储的种植配方，即配方表和配方参数。基于检测周期T₀，控制单元从传感器组获取在该控制周期的被控变量的测量值，以及从配方表中获取在该控制周期的各个被控变量的预设值。其中配方表中“时间”列的各个时刻所在行对应的被控变量的预设值从配方表中直接获取，两时刻之间的被控变量的预设值取该两时刻前一时刻的被控状态量的预设值，并把采样时间累加一个检测周期T₀，从该两时刻的前一时刻起一直到该两时刻的后一时刻止，根据检测周期T₀依次循环获取前一时刻的被控状态量的预设值。控制单元对配方表中的各个被控变量的获取方式相同，下面仅以摆动幅度为例进行说明。控制单元从配方表中获取摆动幅度的预设值，接下来以T_n、T_n+1时刻间的时间段为例进行详细描述。摆动幅度的预设值在T_n时刻为30、T_n+1为0，控制单元将获取在T_n时刻的摆动幅度的预设值为30，并记数1，表示从T_n时刻起进行了第1个采样周期；当T_n+2*T₀小于T_n+1时，控制单元将获取在T_n+2*T₀时刻的摆动幅度的预设值为30，并记数2；以此类推，当T_n+m*T₀小于T_n+1时，控制单元获取了在T_n+m*T₀时刻的摆动幅度的预设值为30，并记数m，控制单元从T_n时刻进行了第m个采样周期，当T_n+m*T₀大于或等于T_n+1时，控制单元获取在T_n+1时刻的摆动幅度的预设值0，并记数1，表示从T_n+1时刻进行了第1个采样周期，重复上述过程，进行T_n+1、T_n+2时刻间的摆动幅度的预设值的取值，以此类推其它时刻对预设值的取值。

控制单元90为蔬菜机的控制中心，用于对蔬菜机的摆动倾斜、摆动直立和摆动幅度，向培植盆内输送水、营养液和空气，以及为蔬菜补充光照等进行自动控制。控制单元90对蔬菜机进行自动控制的过程具体如下所述。

获取参数。在当前的检测周期T₀，控制单元90从种植配方中获取在该控制周期的各个被控变量的预设值，即获取“摆动幅度”、“供液量”、“液位”、“光照状态”、“输气状态”的预设值，以及从传感器组获取在该控制周期的被控变量的测量值，即获取光线传感器测量的太阳光线强度的测量值、位移传感器测量的摆动幅度的测量值、液位传感器测量的液位的测量值、流量传感器测量的流量的测量值。

太阳光线检测。控制单元90将太阳光线强度的测量值和强度阈值I₀进行比较，当太阳光线强度的测量值达到强度阈值I₀时，控制单元90作出有太阳光线的判断，否则作出无太阳光线的判断。

蔬菜机摆动。控制单元90将所获取的摆动幅度的预设值及位移传感器61反馈的摆动幅度的测量值进行比较，基于摆动幅度的测量值与摆动幅度的预设值之间的比较结果，生成使置放架20作摆动倾斜和摆动直立相对应的摆动控制信号，并传输给伸缩装置30，以使所述伸缩装置30驱动置放架20作纵向摆动，直至位移传感器61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。控制单元90对蔬菜机的摆动控制具体包括：

当所获取的摆动幅度的测量值小于摆动幅度的预设值时，控制单元90生成用于操控置放架20趋于摆动倾斜的摆动控制信号，并传送给伸缩装置30，伸缩装置被操纵，触发伸缩装置30的伸缩机构32作伸出运动，伸缩机构32驱使蔬菜机的两基架10相离移动，逐步远离，迫使立杆23绕第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的枢轴旋转，第一置放单元A的置放架20趋于向后摆动倾斜，第二置放单元B的置放架20趋于向前摆动倾斜，直至所述位移传感器61反馈的蔬菜机的摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值，伸缩机构32停止运动。当所获取的摆动幅度的测量值大于摆动幅度的预设值时，控制单元90生成用于操控置放架20趋于摆动直立的摆动控制信号，并传送给伸缩装置30，伸缩装置被操纵，触发伸缩装置30的伸缩机构32作缩回运动，伸缩机构32驱使蔬菜机的两基架10相向移动，逐步靠近，迫使立杆23绕第二连接部21和第一连接部12相枢轴连接的枢轴反方向旋转，第一置放单元A的置放架20趋于向前摆动直立，第二置放单元B的置放架20趋于向后摆动直立，直至位移传感器61反馈的置放架20摆动幅度的测量值达到摆动幅度的预设值，伸缩机构32停止运动。例如，当摆动幅度的预设值为30，蔬菜机摆动倾斜，蔬菜机上的培植盆50依次错开，如图6、图7所示。又例如，当摆动幅度的预设值为0，置放架20被摆动恢复直立，蔬菜机的培植盆50再次相互层叠。

输送营养液。控制单元90，基于所获取的供液量的预设值，生成用于向培植盆50输送营养液的供液控制信号，并传输给供液泵71，以使供液泵71向培植盆50输送营养液，控制单元90根据流量传感器64所测量的营养液流量的测量值累积计算得到该次向培植盆50已输送营养液的供液量的计算值，当向该培植盆50已输送营养液的供液量的计算值达到所述供液量的预设值时，停止向该向培植盆50输送营养液。对本实施方式，控制单元90控制供液泵71及相应的供液电磁阀依次开启分别向六个培植盆50输送营养液，并使向每个培植盆50所输送的营养液的输送量达到供液量的预设值，由于第一生长单元的供液方式与第二生长单元的供液方式相同，下面仅详细描述第一生长单元的供液方式。其具体包括：当所获取的供液量的预设值大于0时，首先，控制单元90生成用于向第一培植盆501输送营养液的供液控制信号，该供液控制信号包括用于开启供液总电磁阀V1、供液第一电磁阀V11的电磁阀控制信号及用于启动供液泵71的供液泵控制信号，并分别传输给供液总电磁阀V1、供液第一电磁阀V11和供液泵71，触发供液总电磁阀V1和供液第一电磁阀V11开启，启动供液泵71向第一培植盆501输送营养液，同时，控制单元90根据流量传感器64所测量的营养液流量的测量值累积计算得到本次已经向第一培植盆501输送的营养液量的计算值，直至本次已经输送的营养液量的计算值达到供液量的预设值时止，即向第一培植盆501内输送了预设值量的营养液；其次，控制单元90生成用于向第二培植盆502输送营养液的供液控制信号，该供液控制信号包括用于开启供液总电磁阀V1、供液第二电磁阀V12的电磁阀控制信号和用于启动供液泵71的供液泵控制信号，并分别传输给供液总电磁阀V1、供液第二电磁阀V12和供液泵71，触发供液总电磁阀V1和供液第二电磁阀V12开启，启动供液泵71向第二培植盆502输送营养液，同时，控制单元90根据流量传感器64所测量的营养液流量的测量值累积计算得到本次已经向第二培植盆502输送的营养液量的计算值，直至本次已经输送的营养液量的计算值达到所获取的供液量的预设值时止，即向第二培植盆502内输送了预设值量的营养液；再次，控制单元90生成用于向第三培植盆503输送营养液的供液控制信号，该供液控制信号包括用于开启供液总电磁阀V1、供液第三电磁阀V13的电磁阀控制信号和用于启动供液泵71的供液泵控制信号，并分别传输给供液泵71、供液总电磁阀V1和供液第三电磁阀V13，触发供液总电磁阀V1和供液第三电磁阀V13开启，启动供液泵71向第三培植盆503输送营养液，同时，控制单元90根据流量传感器64所测量的营养液流量的测量值累积计算得到本次已经向第三培植盆503输送的营养液量的计算值，直至本次已经输送的营养液量的计算值达到所获取的供液量的预设值时止，即完成向第三培植盆503内输送达到预设值量的营养液。

输送水。控制单元90将所获取的液位传感器65测量的培植盆50内液位的测量值与所获取的液位的预设值进行比较，基于所述液位的测量值与液位的预设值间的比较结果，生成向该培植盆50输送水的供水控制信号，并传输给供水泵72，以使供水泵72向该培植盆50输送水，直至液位传感器65测量的该培植盆50内液位的测量值达到所述液位的预设值。对本实施方式，控制单元90启动供水泵72及开启相应的供水电磁阀向该培植盆50输送水，并使培植盆50内液位的测量值达到液位的预设值。由于第一生长单元的供水方式与第二生长单元的供水方式相同，下面仅详细描述第一生长单元的三个培植盆的供水原理和供水方式。例如，当第一培植盆501液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，控制单元90生成用于向第一培植盆501输送水的供水控制信号，该供水控制信号包括用于开启供水总电磁阀V2、供水第一电磁阀V21的电磁阀控制信号以及用于启动供水泵72的供水泵控制信号，并分别发送给供水总电磁阀V2、供水第一电磁阀V21和供水泵72，触发供水总电磁阀V2、供水第一电磁阀V21开启，启动供水泵72向第一培植盆501输送水，直至第一液位传感器测量的第一培植盆501内液位的测量值达到液位的预设值，完成对第一培植盆501输送水的控制。又如，当第二培植盆502液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，控制单元90生成用于向第二培植盆502输送水的供水控制信号，该供水控制信号包括用于开启供水总电磁阀V2、供水第二电磁阀V22的电磁阀控制信号以及用于启动供水泵72的供水泵控制信号，分别发送给供水总电磁阀V2、供水第二电磁阀V22和供水泵72，触发供水总电磁阀V2、供水第二电磁阀V22开启，启动供水泵72向第二培植盆502输送水，直至第二液位传感器测量的第二培植盆502内液位的测量值达到液位的预设值，完成对第二培植盆502输送水的控制。再如，当第三培植盆503液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，控制单元90生成用于向第三培植盆503输送水的供水控制信号，该供水控制信号包括用于开启供水总电磁阀V2、供水第三电磁阀V23的电磁阀控制信号以及用于启动供水泵72的供水泵控制信号，分别发送给供水总电磁阀V2、供水第三电磁阀V23和供水泵72，触发供水总电磁阀V2、供水第三电磁阀V23开启，启动供水泵72向第三培植盆503输送水，直至第三液位传感器测量的第三培植盆503内液位的测量值达到液位的预设值，完成对第三培植盆503输送水的控制。上述对培植盆内液位的控制中引入了液位偏差h₀，控制单元90每次向培植盆50内输送水的高度为液位偏差h₀，这样可以避免，当液位的测量值小于预设值时控制单元90生成供水控制信号，液位的测量值高于预设值时停止输送水，导致频繁地启动供水泵72向培植盆50输送水，影响供水泵72的使用寿命，及造成能源的不必要的耗费。需要说明的是，对输送水的控制还可以采用：当液位的测量值小于液位的预设值时，向培植盆50输送水，当液位的测量值与液位偏差h₀的差值达到液位的预设值时，停止输送水。

补充光照。控制单元90基于所获取的光照状态的预设值，生成用于启用和关闭光照装置80相对应的光照控制信号，并发送给光照装置80，用以启用和关闭光照装置80。利用光照装置补充光照，具体包括：当所获取的光照状态的预设值为1时，控制单元90生成用于启用光照装置80的光照控制信号，并分别发送给六个光照装置80，用以启用光照装置80发出光线，对培植盆内的被种蔬菜补充光照，促进被种植的蔬菜进行光合作用，快速生长；当光照状态的预设值为0时，控制单元90生成用于关闭光照装置80的光照控制信号，发送给光照装置80，关闭光照装置80，停止发出光线。进一步地，当控制单元90作出无太阳光线的判断时，控制单元90才将所生成的用于启用光照装置80的光照控制信号发送给光照装置80，做到有太阳光线不启用光照装置80，以节省光照所消耗的能源。

输送空气。控制单元90基于所获取的输气状态的预设值，生成用于向培植盆50内输送和停止输送空气相对应的输气控制信号，发送给气泵73，用以启用气泵73输送空气和关闭气泵73停止输送空气。具体过程为：当输气状态的预设值为1时，控制单元90生成用于向培植盆50内输送空气的输气控制信号，该输气控制信号包括用于开启供气总电磁阀V3的电磁阀控制信号及用于启动气泵73的气泵控制信号，分别发送给供气总电磁阀V3和气泵73，触发开启供气总电磁阀V3，启用气泵73同时向六个培植盆50内输送空气；当输气状态的预设值为0时，控制单元90生成用于向培植盆50内停止输送空气的输气控制信号，该输气控制信号包括用于停止气泵的气泵控制信号及用于关闭供气总电磁阀V3的电磁阀控制信号，并分别发送给供气总电磁阀V3和气泵73，供气总电磁阀V3被关闭，气泵73停止向六个培植盆50内输送空气。

所述位移传感器61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61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％”。

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。

现有技术中的种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。这样导致非顶层的蔬菜得不到阳光的充分照射，影响蔬菜的光合作用，影响蔬菜的正常生长。随之出现了被倾斜设置的种植架，多层培植盆依次错开，蔬菜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蔬菜架，其解决了蔬菜充分照射阳光的问题，但是蔬菜架上的培植盆也随之倾斜，造成培植盆内的培植液洒落，另外当其转动倾斜时蔬菜架也易发生侧翻。

本发明的蔬菜机为直立式结构，包括结构相同的第一生长单元A和第二生长单元B，均内置有基架10和置放架20。置放架20内置多层承载部22和多支立杆23，承载部22相互平行或水平设置，各层承载部22分别和立杆23相铰接，承载部22互相层叠。置放架20装配于基架10上，并和基架10相铰接，分别构成第一生长单元A和第二生长单元B。所述铰接的铰接转动方向沿横向布置。第一生长单元A的基架10、承载部22和立杆23构成平行四边形机构，第二生长单元B的基架10、承载部22和立杆23构成平行四边形机构。第一生长单元A设置在第二生长单元B的正前方，第一生长单元A的位于后边侧的顶部和第二生长单元B的位于前边侧的顶部相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向布置。所述蔬菜机任一生长单元的基架10、任一层承载部22与立杆23构成平行四边形机构，该平行四边形机构使得蔬菜机具有一个运动自由度，蔬菜机在纵向具有“柔性”，适于蔬菜机的第一生长单元A和第二生长单元B沿纵向作摆动倾斜和摆动直立，以使多层培植盆50依次错开和再次层叠。蔬菜机被摆动倾斜和摆动直的过程中，两基架10沿纵向相离移动逐步远离和相向移动逐步靠近，两基架10沿地面只作平动运动；构成平行四边形机构的立杆23绕着第二连接部21与第一连接部12相铰接的铰接转动轴转动，立杆发生倾斜，承载部22只作平动运动，所以培植盆50的空间姿态始终保持不变。也就是说，当蔬菜机被放置在地面上、培植盆50处于水平时，蔬菜机被控制单元操纵作摆动倾斜和摆动直立的过程中，培植盆50的空间姿态不变，始终保持水平。在蔬菜的种植应用中，蔬菜机被放置在种植场地上，如阳台上，当蔬菜需要光照时，伸缩装置30被控制单元操纵，伸缩装置的伸缩机构向外伸出移动，驱使两基架10相离移动，逐步远离，迫使第一生长单元的置放架20沿纵向向后摆动倾斜，第二生长单元的置放架20沿纵向向前摆动倾斜，各层培植盆50依次错开，培植盆50内被种植蔬菜增加光照，正常进行光合作用，蔬菜机处于摆动倾斜状态；当蔬菜不需要光照时，伸缩装置30被控制单元操纵，伸缩装置的伸缩机构向内缩回移动，驱使两基架10相向移动，逐步靠近，迫使第一生长单元的置放架20沿纵向向前摆动直立，第二生长单元的置放架20沿纵向向后摆动直立，蔬菜机作摆动恢复原直立状态，蔬菜机被复位，各层培植盆再次相互层叠，节省了所占用的空间。蔬菜机被控制单元操纵作摆动倾斜和摆动直立，各层培植盆50依次错开和再次层叠，在此摆动过程中，培植盆的空间姿态保持不变；当培植盆被水平设置时，培植盆始终保持水平，这样可确保培植盆内的培植液不会洒落，不会造成培植液的浪费，同时又利于保持种植场地的干净整洁，更重要的是，可以确保培植盆内各处培植液的液位高度相同，有利于蔬菜均衡吸收养份，根系同步发育，促进蔬菜同步生长，成品蔬菜的大小差别不大，有利于做到同时种植、同时采摘。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机包括第一生长单元A、第二生长单元B，第一生长单元A设置在第二生长单元B的正前方，第一生长单元A的位于后边侧的顶部和第二生长单元B的位于前边侧的顶部分别相铰接；当蔬菜机被操纵作摆动倾斜时，第一生长单元A、第二生长单元B的两个基架沿纵向相离移动而远离，两个基架的最外侧的支撑腿所围成的平面沿纵向扩大，面积增加，蔬菜机的重心仍然处于蔬菜机中心部处，同时重心高度降低，该重心始终能正投影到该两个基架最外侧的支撑腿所围成的平面内，使得蔬菜机自身在纵向具有稳定性，蔬菜机被摆动倾斜过程中，蔬菜机不会发生侧翻。

本发明的双生长单元自稳型蔬菜机，被配置有控制单元、传感器组、泵组、光照装置和伸缩装置，控制单元从存储器中读取与被种植蔬菜相适配的种植配方，在每个控制周期，控制单元从种植配方中获取各个被控变量在当前控制周期所对应的预设值，以及从传感器组获取各个被控变量的测量值，并将所获取的各个被控变量的测量值分别和相应的被控变量的预设值进行比较，分别生成使该被控变量的测量值趋于预设值的控制信号，并分别发送给泵组、伸缩装置、光照装置等相应的执行机构，直至被控变量的测量值达到被控变量的预设值。本发明的蔬菜机基于种植配方中各个被控变量的预设值及配方参数，控制单元实现对蔬菜机的摆动倾斜、摆动直立及摆动幅度，培植盆内被种蔬菜补充光照，以及向培植盆内输送指定量的营养液、水和空气等操作分别进行自动控制，以确保被种植蔬菜正常生长，并尽量减少人为参与。控制单元基于从种植配方获取的供液量、液位及摆动幅度的预设值，操纵泵组向培植盆内分别输送营养液和水，并使该次所输送营养液的输送量达到供液量的预设值、液位的测量值达到液位的预设值，以及操纵伸缩装置驱使蔬菜机作摆动倾斜，并使摆动幅度的测量值达到所述摆动幅度的预设值，培植盆依次错开，使培植盆内被种植的蔬菜增加光照。控制单元基于从种植配方获取的光照状态的预设值，操纵光照装置发光，对被种蔬菜补充光照，增强光合作用；控制单元基于从种植配方获取的输气状态的预设值，操纵气泵向培植盆输送空气，以使所输送的营养液在培植液内快速分散，且分散的更均匀，同时增加培植液中的含氧量，促进根系发育。控制单元将太阳光线强度的测量值和种植配方中的强度阈值进行比较，基于比较结果，对太阳光线的有、无进行判定，当判定有太阳光线时，控制单元才将生成的使蔬菜机作摆动倾斜对应的摆动控制信号发送给伸缩装置，操纵蔬菜机作摆动倾斜，各层培植盆依次错开，使被种植的蔬菜增加光照；当判定无太阳光线时，控制单元才将生成的用于启用光照装置相对应的光照控制信号发送给光照装置，启用光照装置发光，对被种蔬菜补充光照。控制单元基于种植配方，当有太阳光线时，依种植配方中的摆动幅度的预设值，操纵蔬菜机作摆动倾斜，使被种植的蔬菜增加光照；当无太阳光线时，依种植配方中的光照状态的预设值启用光照装置，对被种植蔬菜补充光照，实现对蔬菜机的智能控制，为被种植蔬菜提供一种由种植配方决定的生长环境，并减少能源消耗。

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)

1.一种双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于，包括：

第一生长单元(A)、第二生长单元(B)、伸缩装置(30)、培植盆(50)、传感器组(60)和控制单元(90)，所述第一生长单元(A)、第二生长单元(B)均内置有基架(10)和置放架(20)；

所述基架(10)，为蔬菜机的支撑基础，其主要由基架本体(11)、第一连接部(12)构成，所述第一连接部(12)被设置在基架本体(11)上；

所述置放架(20)，为蔬菜机的承载主体，其包括至少二层相互平行或水平布置的承载部(22)和多支立杆(23)；承载部(22)和多支立杆(23)分别相铰接，任二层承载部(22)和立杆(23)构成平行四边形机构；所述置放架(20)的下部被设置与立杆(23)相关联的第二连接部(21)，所述第一连接部(12)和第二连接部(21)相配合，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)和立杆(23)构成平行四边形机构；

所述第一生长单元(A)设置在第二生长单元(B)的前方，第一生长单元(A)的顶部和第二生长单元(B)的顶部相铰接，该铰接的铰接转动方向沿横向设置；所述平行四边形机构适于蔬菜机的置放架(20)相对于与其相连接的基架(10)沿与所述铰接转动方向相垂直的纵向平面作纵向摆动；

培植盆(50)，用于支撑和容纳被水培种植的蔬菜，被放置于所述承载部(22)上；

所述传感器组(60)包括用于测量营养液输送流量的流量传感器(64)及用于测量培植盆(50)内液位的液位传感器(65)；

所述泵组(70)包括用于向培植盆(50)输送营养液的供液泵(71)及用于向培植盆(50)输送水的供水泵(72)；

所述控制单元(90)，适于获取种植配方，所述种植配方被配置成包括以时间作为变量的向培植盆(50)输入营养液的供液量的预设值及以时间作为变量的培植盆(50)内液位的预设值；基于从种植配方获取的供液量及液位的预设值，对向培植盆(50)输送营养液的供液量及培植盆(50)内的液位分别进行控制。

2.根据权利要求1所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述控制单元(90)，基于所获取的供液量的预设值，生成用于向培植盆(50)输送营养液的供液控制信号，并传输给供液泵(71)，以使供液泵(71)向培植盆(50)输送营养液，直至根据流量传感器(64)反馈的测量值计算得到的供液量的计算值达到所述供液量的预设值；以及，

将所获取的液位传感器(65)测量的培植盆(50)内液位的测量值与所获取的液位的预设值进行比较，基于所述液位的测量值与液位的预设值间的比较结果，生成向培植盆(50)输送水的供水控制信号，并传输给供水泵(72)，以使供水泵(72)向培植盆(50)输送水，直至液位传感器(65)测量的培植盆(50)内液位的测量值达到所述液位的预设值。

3.根据权利要求2所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述种植配方还被配置有液位偏差h₀；

当液位的测量值小于液位的预设值与液位偏差h₀的差值时，控制单元(90)生成向培植盆(50)输送水的供水控制信号，传输给供水泵(72)，直至液位传感器(65)测量的液位的测量值达到液位的预设值；或者，

当液位的测量值小于液位的预设值时，控制单元(90)生成向培植盆(50)输送水的供水控制信号，传输给供水泵(72)，直至液位传感器(65)测量的液位的测量值与液位偏差h₀的差值达到液位的预设值。

4.根据权利要求1所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：所述置放架(20)的立杆(23)分布于承载部(22)的边侧，立杆(23)和承载部(22)的边侧部相铰接。

5.根据权利要求4所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述置放架(20)包括四支立杆(23a、23b、23c、23d)，承载部(22)呈方形，其中两支立杆(23a、23b)分布于左边侧，和承载部(22)的左边侧部相铰接，另两支立杆(23c、23d)分布于右边侧，和承载部(22)的右边侧部相铰接；第二连接部(21)被设置于立杆(23)的下端部或下部。

6.根据权利要求1所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述蔬菜机还包括伸缩装置(30)，所述伸缩装置(30)包括相连接的驱动装置(31)及伸缩机构(32)，所述伸缩机构(32)分别和第一生长单元(A)、第二生长单元(B)相连接，用以驱动蔬菜机作纵向摆动。

7.根据权利要求6所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述伸缩机构(32)分别和第一生长单元(A)的基架(10)、第二生长单元(B)的基架(10)相连接；或者，

所述伸缩机构(32)分别和第一生长单元(A)的立杆(23)、第二生长单元(B)的立杆(23)相连接；或者，

所述伸缩机构(32)分别和第一生长单元(A)的承载部(22)、第二生长单元(B)的承载部(22)相连接；

所述伸缩机构(32)为丝杠机构、油缸和气缸中的一种。

8.根据权利要求1或6所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述泵组(70)还包括气泵(73)，用于向培植盆(50)输送空气，所述气泵(73)的输出端和被装配于培植盆(50)内的且被液面浸没的曝气器(731)连通。

9.根据权利要求1或8所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述蔬菜机还包括光照装置(80)，用于向培植盆(50)内被种植的蔬菜补充光照，光照装置(80)被装配在置放架(20)上，出光方向对着培植盆(50)内的蔬菜。

10.根据权利要求9所述的双生长单元自稳型蔬菜机，其特征在于：

所述传感器组(60)还包括用于测量置放架(20)的摆动幅度的位移传感器(61)，所述种植配方被配置成还包括以时间作为变量的置放架(20)的摆动幅度的预设值、以时间作为变量的用于向培植盆(50)输送和停止输送空气的输气状态的预设值及以时间作为变量的用于启用和关闭光照装置(80)的光照状态的预设值；

所述控制单元(90)，从种植配方获取摆动幅度、输气状态及光照状态的预设值，将所获取的位移传感器(61)测量的置放架(20)的摆动幅度的测量值与所获取的摆动幅度的预设值进行比较，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，生成使置放架(20)作纵向摆动相应的摆动控制信号，并传输给伸缩装置(30)，以使所述伸缩装置(30)驱动置放架(20)作纵向摆动，直至位移传感器(61)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；以及，

基于获取的输气状态的预设值，生成用于向培植盆(50)内输送和停止输送空气相对应的输气控制信号，发送给气泵(73)，用以启用气泵(73)输送空气和关闭气泵(73)停止输送空气；以及，

基于获取的光照状态的预设值，生成用于启用和关闭光照装置(80)相对应的光照控制信号，并发送给光照装置(80)，用以启用和关闭光照装置(80)。