CN108401886A - 一种自行式智能水培种植装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自行式智能水培种植装置，包括一个自行装置以及多个水培种植架，水培种植架的种植端和收获端分别设有一个自行装置，自行装置主要由一个支架和设于支架中的机械手构成，支架在沿一组设于地面上的导轨进行滑动，在水培种植架的种植端机械手托起栽好植物的种植板并将其中放入水培种植架上，在水培种植架的收获端机械手将种植板由水培种植架上取出。该自行式智能水培种植装置，采用设于自行装置上的机械手对水培种植架上的种植板进行上板和收板操作，进而完成蔬菜等植物的自动种植和自动采收。由于水培的过程无需人工干预，能够实现完全的自动化生产，不仅可以节省人工，而且还能够尽可能降低由于人员频繁进入引入外源性病虫害的风险。

Description

一种自行式智能水培种植装置
技术领域
本发明涉及水培装置领域，特别涉及一种自行式智能水培种植装置。
背景技术
目前，我国的土地利用面积逐渐减少，要满足自给自足的情况下，种植业正面临严峻的挑战，农业技术人员只能通过无土栽培缓解土地紧张的压力。
现有的植物水培技术基本上都是室外种植，河流种植，湖泊种植等，也能保证植物的正常生长，但是阳光的正常光照时间8小时左右是远远不够的，而且都是依靠自然环境实现，因此环境的掌控方面很难确定，植物或蔬菜的生长期还是不能够得到有效的缩短。为了减轻繁重的农业劳动，将农业种植进化为自动化植物工厂种植。将土地利用率提高100-200倍，节约用水量至土地种植的五十分之一，减去了繁重的翻地、浇水、除草、施肥、打药等繁重的劳动工序，实现单体劳动力的50亩地的年种植量，且远离雾霾、农药、远离虫害，实现安全、绿色、营养、美味的食品蔬菜工厂化种植。
但是，现有技术中的无土栽培技术在运行过程中仍然存在诸多不足：
1)对空间利用率不高，仍然需要较大的占地面积；
2)一般采用统一种植和统一收获的模式，对整个空间内环境要素的一致性要求比较高，而且无法实现栽培产品，尤其是蔬菜的持续供给；
3)人员需求量大，属于劳动密集型，需要耗费大量的人工；
4)空间湿度大，极其有利于病虫害的滋生和蔓延，而且工人频繁进出水培空间容易带入外源性病虫害，一旦爆发，极易导致栽培作物的减产甚至绝收。
因此，迫切需要一种能够解决上述问题的水培系统，以便于大规模、工业化的对植物进行种植，以减缓对土地的压力。
发明内容
本发明的目的是提供一种自行式智能水培种植装置。
根据本发明的一个方面，提供了一种自行式智能水培种植装置，包括一个自行装置以及多个相互平行的水培种植架，
其中，多个水培种植架沿长度方向平行摆放，水培种植架一端为种植端，沿水培种植架长度方向远离种植端的另一端为收获端，水培种植架上紧密摆放有多个种植板，种植板在同一个水培种植架上由种植端向收获端依次移动，栽种在种植板中的植物在水培种植架上完成整个生长过程，同一个水培种植架上摆放的种植板的个数与种植板上栽种的植物所需的栽培天数相同或者为栽培天数的整数倍，每次由种植端进入水培种植架的种植板和由收获端取出的水培种植架的种植板数量相同；
水培种植架的种植端和收获端分别设有一个自行装置，自行装置主要由一个高度接近水培种植架的高度的支架和设于支架中的机械手构成，支架在一个第一驱动机构的驱使下沿一组设于地面上的导轨进行滑动，从而处于对应多个不同的水培种植架的位置；
在水培种植架的种植端机械手托起栽好植物的种植板并将其中放入水培种植架上，在水培种植架的收获端机械手将种植板由水培种植架上取出。
在一些实施方式中，水培种植架为多层式结构，其上叠放有多层种植板，机械手在一个第二驱动机构的驱使下沿支架进行滑动，从而处于对应一个水培种植架上不同种植板的位置。
在一些实施方式中，第一驱动机构包括设于导轨中的齿条和设于支架中的齿轮电机，齿条与齿轮电机相配合。
在一些实施方式中，第二驱动机构包括设于支架中的链条和设于机械手中的链轮电机，链条与链轮电机相配合。
在一些实施方式中，水培种植架的种植端的自行装置的机械手包括一组用于夹持种植板的夹手组件和一组与夹手组件相平行的推杆组件，推杆组件设于夹手组件上方且与夹手组件之间的距离与一个水培种植架上相邻两层的种植板之间的距离相等，夹手组件夹持一块种植板放入水培种植架的同时，推杆组件将相应的种植板上方的种植板推进就位。
在一些实施方式中，自行装置分别与输送装置相配合，输送装置将栽种好植物的种植板输送至水培种植架的种植端，自行装置的机械手夹取种植板并将其放入水培种植架上，水培种植架的收获端的自行装置使用机械手夹取种植完成的种植板后将其转移至输送装置上，并由输送装置将种植板输送至采收工作区完成采收。
在一些实施方式中，水培种植架和自行装置设于一个相对封闭的空间，种植板通过输送装置输入或者输出该空间。
在一些实施方式中，输送装置为输送带。
采用以上技术方案的自行式智能水培种植装置，采用设于自行装置上的机械手对水培种植架上的种植板进行上板和收板操作，进而完成蔬菜等植物的自动种植和自动采收。该种植系统中水培的过程无需人工干预，能够实现完全的自动化生产，不仅可以节省人工，而且还能够尽可能降低由于人员频繁进入引入外源性病虫害的风险。该自行式智能水培种植装置将自动化的理念应用于农业蔬菜种植，将繁重的农业劳动进化成现代化的工厂自动化生产形式，且彻底解决虫害农残问题，为未来现代化农业种植树立新的标杆。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的自行式智能水培种植装置的结构示意图。
图2为图1所示自行式智能水培种植装置的平面布局图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1和图2示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的自行式智能水培种植装置。如图所示，该装置包括一个自行装置以及多个相互平行的水培种植架1。
其中，多个水培种植架1沿长度方向平行摆放。
水培种植架1一端为种植端1a，沿水培种植架1长度方向远离种植端1a的另一端为收获端1b。
水培种植架1上紧密摆放有多个种植板11。
种植板11在同一个水培种植架1上由种植端1a向收获端1b依次移动，栽种在种植板11中的植物在水培种植架1上完成整个生长过程。
同一个水培种植架1上摆放的种植板11的个数与种植板11上栽种的植物所需的栽培天数相同或者为栽培天数的整数倍。
每次由种植端1a进入水培种植架1的种植板11和由收获端1b取出的水培种植架1的种植板11数量相同。由此可以形成一个连续性的生产过程。
水培种植架1的种植端1a和收获端1b分别设有一个自行装置。
自行装置主要由一个高度接近水培种植架1的高度的支架2和设于支架2中的机械手3构成。
支架2在一个第一驱动机构的驱使下沿一组设于地面上的导轨21进行滑动。
第一驱动机构包括设于导轨21中的齿条22和设于支架2中的齿轮电23机。
齿条22与齿轮电机23相配合，用于驱使支架2在导轨21上进行水平滑动，从而使支架2处于对应多个不同的水培种植架1的位置。
在水培种植架1的种植端1a，机械手3托起栽好植物的种植板11并将其中放入水培种植架1上。
在水培种植架1的收获端1b，机械手3将种植板11由水培种植架1上取出。
在本实施例中，水培种植架1为多层式结构，其上叠放有多层种植板11。机械手3在一个第二驱动机构的驱使下沿支架2进行滑动。
第二驱动机构包括设于支架2中的链条24和设于机械手3中的链轮电机25。链条24与链轮电机25相配合，用于驱使机械手3在支架2上进行上下滑动，从而处于对应一个水培种植架1上不同种植板11的位置。
第一驱动机构和第二驱动机构相配合，构成了一个联动结构，结合支架2和机械手3，可以使机械手3能够对应任意一个水培种植架1的任意一层的一端的种植板11。
在本实施例中，水培种植架1的种植端1a的自行装置的机械手3包括一组用于夹持种植板11的夹手组件31和一组与夹手组件31相平行的推杆组件32。
推杆组件32设于夹手组件31上方且与夹手组件31之间的距离与一个水培种植架1上相邻两层的种植板11之间的距离相等。
夹手组件31夹持一块种植板11放入水培种植架1的同时，推杆组件32将相应的种植板11上方的种植板11推进就位。
自行装置分别与输送装置4相配合。
输送装置4将栽种好植物的种植板11输送至水培种植架1的种植端1a后，自行装置的机械手3中的夹手组件31夹取种植板11并将其放入水培种植架1上。
水培种植架1的收获端1b的自行装置使用机械手3的夹手组件31夹取种植完成的种植板11后将其转移至输送装置4上，并由输送装置4将种植板11输送至采收工作区完成采收。
在本实施中，水培种植架1和自行装置设于一个相对封闭的空间，种植板11通过输送装置4输入或者输出该空间。
优选地，输送装置4为输送带。
采用以上技术方案的自行式智能水培种植装置，采用设于自行装置上的机械手对水培种植架上的种植板进行上板和收板操作，进而完成蔬菜等植物的自动种植和自动采收。该种植系统中水培的过程无需人工干预，能够实现完全的自动化生产，不仅可以节省人工，而且还能够尽可能降低由于人员频繁进入引入外源性病虫害的风险。
以上的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种自行式智能水培种植装置，其特征在于，包括一个自行装置以及多个相互平行的水培种植架，
其中，多个所述水培种植架沿长度方向平行摆放，所述水培种植架一端为种植端，沿所述水培种植架长度方向远离所述种植端的另一端为收获端，所述水培种植架上紧密摆放有多个种植板，所述种植板在同一个所述水培种植架上由种植端向收获端依次移动，栽种在所述种植板中的植物在所述水培种植架上完成整个生长过程，同一个所述水培种植架上摆放的种植板的个数与所述种植板上栽种的植物所需的栽培天数相同或者为栽培天数的整数倍，每次由种植端进入所述水培种植架的种植板和由收获端取出的所述水培种植架的种植板数量相同；
所述水培种植架的种植端和收获端分别设有一个所述自行装置，所述自行装置主要由一个高度接近所述水培种植架的高度的支架和设于所述支架中的机械手构成，所述支架在一个第一驱动机构的驱使下沿一组设于地面上的导轨进行滑动，从而处于对应多个不同的所述水培种植架的位置；
在所述水培种植架的种植端所述机械手托起栽好植物的种植板并将其中放入所述水培种植架上，在所述水培种植架的收获端所述机械手将所述种植板由所述水培种植架上取出。
2.根据权利要求1所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述水培种植架为多层式结构，其上叠放有多层所述种植板，所述机械手在一个第二驱动机构的驱使下沿所述支架进行滑动，从而处于对应一个所述水培种植架上不同种植板的位置。
3.根据权利要求1所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述第一驱动机构包括设于所述导轨中的齿条和设于所述支架中的齿轮电机，所述齿条与所述齿轮电机相配合。
4.根据权利要求2所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述第二驱动机构包括设于所述支架中的链条和设于所述机械手中的链轮电机，所述链条与所述链轮电机相配合。
5.根据权利要求2所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述水培种植架的种植端的所述自行装置的机械手包括一组用于夹持所述种植板的夹手组件和一组与所述夹手组件相平行的推杆组件，所述推杆组件设于所述夹手组件上方且与所述夹手组件之间的距离与一个所述水培种植架上相邻两层的种植板之间的距离相等，所述夹手组件夹持一块所述种植板放入所述水培种植架的同时，所述推杆组件将相应的种植板上方的种植板推进就位。
6.根据权利要求1所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述自行装置分别与输送装置相配合，所述输送装置将栽种好植物的所述种植板输送至所述水培种植架的种植端，所述自行装置的机械手夹取所述种植板并将其放入所述水培种植架上，所述水培种植架的收获端的自行装置使用所述机械手夹取种植完成的所述种植板后将其转移至所述输送装置上，并由所述输送装置将所述种植板输送至采收工作区完成采收。
7.根据权利要求6所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述水培种植架和所述自行装置设于一个相对封闭的空间，所述种植板通过所述输送装置输入或者输出该空间。
8.根据权利要求1所述的自行式智能水培种植装置，其特征在于，所述输送装置为输送带。
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