CN110214591B - 蔬菜立体栽培系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种蔬菜立体栽培系统，包括转运架和潜伏牵引式AGV；在所述潜伏牵引式AGV设置有射频卡读写模块和能上下移动的卡榫，射频卡读写模块的信号收发端与潜伏牵引式AGV控制器的射频信号收发端相连；在所述转运架的下部设置有用于与卡榫对接的接口和供射频卡读写器识别的射频卡；射频卡读写模块感应射频卡模块发出的回应信号，实现潜伏牵引式AGV与转运架的对接。本发明通过射频卡模块感应标签芯片模块发出的回应信号，实现潜伏牵引式AGV与转运架的卡合。
Description
技术领域
本发明涉及一种蔬菜立体栽培工厂化技术领域，特别是涉及一种蔬菜立体栽培系统。
背景技术
农业作物耕种的发展目标大多为提高耕种效率、提高耕种收成上限和缩短耕种周期这几大方面。近年来随着区域性人口密度不断增加，导致许多非农业区域的耕作压力大幅上升，特别表现在人均耕作面积紧缺，耕作效率无法和供求条件匹配。虽然近几年出现了蔬菜工厂化立体栽培，但是仍然需要大量人力的干预，才能实现蔬菜工厂化立体栽培。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种蔬菜立体栽培系统。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种蔬菜立体栽培系统，包括转运架和潜伏牵引式AGV；
在所述潜伏牵引式AGV上设置有能上下升降的卡榫和射频卡读写模块，射频卡读写模块的信号收发端与潜伏牵引式AGV控制器的射频信号收发端相连；在所述转运架的下部设置有用于与卡榫对接的接口和供射频卡读写模块识别的射频卡模块；射频卡读写模块感应射频卡模块发出的回应信号，实现潜伏牵引式AGV与转运架的对接。当潜伏牵引式AGV处于转运架底部时，潜伏牵引式AGV控制射频卡读写模块上升至与射频卡模块高度相当，潜伏牵引式AGV缓慢地在转运架底部前进，当射频卡读写模块感应到射频卡模块发出的回应信号，潜伏牵引式AGV停止移动，控制卡榫上升至接口与接口对接，实现转运架与潜伏牵引式AGV固定在一起，继而潜伏牵引式AGV牵引转运架行走。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括定植盘、夹具、自动抓取盘机机器人、生产辅助区、立体栽培区和转运架储存区；
在所述生产辅助区安装有定植盘放置架，在所述立体栽培区安装有栽培架，所述定植盘用于定植蔬菜幼苗及苗的定位和转运，所述潜伏牵引式AGV用于牵引转运架在转运架储存区、生产辅助区和立体栽培区内来回移动，所述自动抓取盘机机器人通过夹具将定植盘从定植盘放置架上转移到转运架上或从转运架上转移到栽培架上。
在本发明的一种优选实施方式中，所述定植盘上开设有的定植孔，所述定植孔均为向下延伸的锥形孔，所述定植孔的直径从上到下逐渐缩小，在每个定植孔中匹配放置有定植杯，在所述定植杯上开设有供蔬菜根部延伸出去的通孔，在所述定植杯中盛放种植基质，蔬菜种植在定植杯中，在所述定植盘的底部设置有两个左右对称的夹具插槽。
和/或所述夹具包括固定板，在所述固定板的左右两端分别设置有在水平方向上向前延伸且与夹具插槽相匹配的叉臂，在所述固定板的后侧中部设置有用于与自动抓取盘机机器人连接的法兰盘。
和/或所述转运架包括支撑框架，在所述支撑框架内从上到下设置有若干层倾斜设置的定植盘放置层架，在所述支撑框架上间隔设置有若干层定植盘放置层架，所述定植盘放置层架左侧的位置高于右侧，所述定植盘放置层架上设置有左右延伸的同样倾斜设置的定植盘导轨，在所述定植盘放置层架的前后两侧分别设置有挡板，在所述定植盘放置层架的右侧设置有避免定植盘从定植盘放置层架滑落的挡块。
在本发明的一种优选实施方式中，所述定植盘为矩形盘，所述定植孔呈矩形阵列分布，所述定植盘的边缘向下延伸形成翻边，在所述定植盘的背面分布有若干连接定植孔的孔壁、翻边和夹具插槽的外槽壁的加强筋，在所述夹具插槽的内槽壁上设置有所述加强筋。采用以上结构，提高定植盘的强度，防止定植盘在转运过程中被损坏。
和/或所述夹具插槽的纵截面为等腰梯形，所述夹具插槽的两端均延伸至定植盘的边缘，所述叉臂的长度与夹具插槽的长度相等。采用以上结构，在放置定植盘时，不用考虑定植盘的方向，叉臂从夹具插槽的两端均能叉入夹具插槽，通用性好。
和/或在所述定植盘的边缘设置有与挡块的形状相匹配的定位缺槽。采用以上结构，定植盘放置在定植盘放置层架时定位准确，防止左右移动。
和/或在所述固定板上设置有夹具视觉传感器模块和夹具接近传感器，夹具视觉传感器模块的图像信号输出端与机器人控制器的图像信号输入端相连，夹具接近传感器模块的接近信号输出端与机器人控制器的接近信号输出端相连；在所述定植盘的边缘设置有定植盘编号扫描点和与夹具视觉传感器模块配合的视觉定位标识点。采用以上结构，通过固定板上的夹具视觉传感器模块自动识别定植盘上的视觉定位标识点进行定位，能够使叉臂准确对准夹具插槽，提高夹取精度；定植盘编号扫描点能够满足现代化生产对蔬菜的跟踪、溯源要求。
在本发明的一种优选实施方式中，所述转运架为前后侧的竖向矩形架，所述前后侧的竖向矩形架通过多层左右延伸的横向梁和前后延伸的纵向梁围成的横向矩形架相连，所述定植盘放置层架包括左固定条、右固定条和角度调节块，所述右固定条固定安装在右侧的纵向梁上，所述左固定条的两端分别固定在对应的角度调节块的上端，所述角度调节块上开设有上下间隔设置的调节孔，所述角度调节块通过穿过调节孔的紧固件固定在支撑框架上。采用以上结构，能够通过角度调节块调节定植盘放置层架的倾斜角度。
和/或在所述支撑框架的下部设置有盛水盘，所述盛水盘位于最下层定植盘放置层架的下方。采用以上结构，防止蔬菜根系带出的水滴落在潜伏牵引式AGV，导致潜伏牵引式AGV损坏。
和/或在所述支撑框架的底部安装有万向轮。采用以上结构，便于潜伏牵引式AGV带动转运架移动。
在本发明的一种优选实施方式中，射频卡读写模块包括：射频卡收发天线与耦合单元的天线端相连，耦合单元的信号输出端与衰减单元的信号输入端相连，衰减单元的信号输出端与平衡/不平衡转换第二单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第二单元的信号输出端与射频收发芯片的无线信号接收端相连；射频卡收发天线接收的信号经耦合单元将信号耦合后传输给衰减单元，衰减单元将输入的信号衰减为预设信号频率，再通过平衡/不平衡转换第二单元将输入的单端信号转换为差分信号输入射频收发芯片识别；
射频收发芯片的无线信号发送端与平衡/不平衡转换第一单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第二单元的信号输出端与功率放大单元的信号输入端相连，功率放大单元的信号输出端与跟随单元的信号输入端相连，跟随单元的信号输出端与低通滤波单元的信号输入端相连，低通滤波单元的信号输出端与高通滤波单元的信号输入端，高通滤波单元的信号输出端与耦合单元的信号输入端相连；射频收发芯片将发送的差分信号经平衡/不平衡转换第一单元转换为单端信号输入功率放大单元，将功率放大后的信号输入跟随单元，降低输出信号输出的噪音，再经高通滤波单元和低通滤波单元将输出的信号控制在预设频率范围内，经耦合单元耦合后通过射频卡收发天线发送；
电源单元包括：第一电源子单元的电压输入端与+12V电源相连，第一电源子单元的电压输出端与第二电源子单元的电压输入端相连，第二电源子单元的电压输入端与第三电源子单元的电压输入端相连，第一电源子单元将输入的+12V电源转换为稳定的+12V电源电压输出，第二电源子单元将稳定输入的+12V电源电压转换为+5V电源电压输出，第三电源子单元将输入的+5V电源电压转换为+3.3V电源电压输出；第一电源子单元的电压输出端还与功率放大单元的电源电压输入端和跟随单元的电源电压输入端相连，分别为功率放大单元和跟随单元提供稳定的+12V电源电压；第二电源子单元的电压输入端还与平衡/不平衡转换第一单元的电压输入端和平衡/不平衡转换第二单元的电源电压输入端相连，分别为平衡/不平衡转换第一单元和平衡/不平衡转换第二单元提供稳定的+5V电源电压，第三电源子单元的电压输出端与射频收发芯片的电源电压端相连，为射频收发芯片提供稳定的+3.3V电源电压。
在本发明的一种优选实施方式中，射频卡模块包括：标签收发天线的第一端分别与调制单元的第一输入端、解调单元的第一输入端和电源产生单元的第一输入端相连，标签收发天线的第二端分别与调制单元的第二输入端、解调单元的第二输入端和电源产生单元的第二输入端相连；电源产生单元将标签天线所接收到的电磁波信号通过整流、升压转换为直流电压；解调单元采用包络检波方式对接收的电磁波信号进行解调处理后输入标签控制器；调制单元采用反向散射电路对接收的电磁波信号进行调制处理；
解调单元的无线信号输出端与标签控制器的无线信号输入端相连，标签控制器的无线信号输出端与调制单元的无线信号输入端相连；
电源产生单元的电源电压输出端与电源稳压单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第一电源电压输出端与标签控制器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第二电源电压输出端与标签存储器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第三电源电压输出端与电源启动复位单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元分别为标签控制器、标签存储器和电源启动复位单元提供稳定的电源电压输入；电源启动复位单元的复位输出端与标签控制器的复位信号输入端相连，电源启动复位信号为标签控制器的启动工作提供复位信号。
在本发明的一种优选实施方式中，夹具接近传感器模块包括：夹具接近传感器的信号输出端与信号放大单元的信号输入端相连，信号放大单元的信号输出端与电压跟随器的信号输入端相连，电压跟随器的信号输出端与信号比较单元的信号输入端相连，信号比较单元的信号输出端与潜伏牵引式控制器的接近信号输入端相连；夹具接近传感器采集的信号经信号放大单元放大后，通过电压跟随单元去除输入的噪音，最后经信号比较单元比较输入采集的信号与预设电压信号大小，若采集输入的信号小于或者等于预设电压信号，则向机器人控制器发送信号，表明夹具接近传感器检测的夹具与定植盘间的距离符合夹具夹持定植盘距离；
还包括：+5V电源电压与电源单元的电源电压输入端相连，电源单元的电源电压输出端分别与夹具接近传感器的电源电压输入端、信号放大单元的电源电压输入端、电压跟随单元的电源电压输入端和信号比较单元的电源电压输入端相连，电源单元将输入的+5V电源电压转换为稳定输出的+5V电源电压，分别为夹具接近传感器、信号放大单元、电压跟随单元和信号比较单元提供稳定的+5V电源电压输入。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括在栽培架上的每个栽培槽上设置的灌溉检测点，以及设置于栽培架上的灌溉接近传感器，灌溉接近传感器的灌溉信号输出端与栽培架控制器的灌溉信号输入端相连，所述灌溉接近传感器用于检测栽培槽上的灌溉检测点，当灌溉接近传感器检测到灌溉检测点，栽培槽正好对准灌溉水出水口，栽培架控制器向灌溉水电磁阀发送控制命令，控制灌溉水电磁阀打开，向栽培槽内灌注营养液。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括设置于某个栽培槽内的基准检测点，以及设置于栽培架上的寻基准点接近传感器，寻基准点接近传感器的信号输出端与栽培架控制器的寻基准点信号输入端相连，所述寻基准点接近传感器用于检测栽培槽上的基准检测点，当寻基准点接近传感器检测到基准检测点，则栽培架控制器计数清零，若寻基准点接近传感器再次检测到基准检测点，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动；
和/或还包括设置于每个栽培槽上的计数检测点，以及设置于栽培架上的计数接近传感器，计数接近传感器的计数信号输出端与栽培架控制器的计数信号输入端相连，所述计数接近传感器用于检测栽培槽上的计数检测点，当计数接近传感器检测到计数检测点，计数接近传感器向栽培架控制器发送加1命令，若计数接近传感器向栽培架控制器发送的加1命令之和等于预设计数阈值，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明通过射频卡读写模块感应射频卡模块发出的回应信号，实现潜伏牵引式AGV上的卡榫与转运架的接口对接卡合。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为生产辅助区、育苗架、立体栽培区、栽培架、转运架储存区、转运架和自动抓取盘机机器人的位置关系示意图。
图2为定植盘的结构示意图。
图3为定植盘另一个视角的结构示意图。
图4为定植杯的结构示意图。
图5为夹具的结构示意图。
图6为夹具的背视图。
图7为夹具和自动抓取盘机机器人的安装结构示意图。
图8为转运架的结构示意图(挡板除外)。
图9为转运架的仰视图。
图10为潜伏牵引式AGV的结构示意图。
图11为定植盘和转运架的结构示意图。
图12是本发明电源电路模块电路连接示意图。
图13是本发明射频卡读写模块和射频卡模块电路连接示意框图。
图14是本发明夹具接近传感器模块电路连接示意框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明公开了一种蔬菜立体栽培系统，如图8～10所示，包括转运架3和潜伏牵引式AGV14；在所述潜伏牵引式AGV14上设置有能上下升降的卡榫14a和射频卡读写模块14b，射频卡读写模块14b的信号收发端与潜伏牵引式AGV控制器的射频信号收发端相连；在所述转运架3的下部设置有用于与卡榫14a对接的接口11和供射频卡读写模块14b识别的射频卡模块12；射频卡读写模块感应射频卡模块发出的回应信号，实现潜伏牵引式AGV与转运架的对接。在本实施方式中，驱动卡榫14a和射频卡读写模块14b上下升降的升降装置为现有技术，在此不做赘述。
如图1～11所示，包括由定植盘1、定植杯15、夹具2、转运架3、自动抓取盘机机器人13、潜伏牵引式AGV14、生产辅助区16、立体栽培区17和转运架储存区18组成，在所述生产辅助区16安装有定植盘放置架19，在所述立体栽培区17安装有栽培架20，所述定植盘1用于定植蔬菜幼苗及苗的定位和转运，所述潜伏牵引式AGV14用于牵引转运架3在转运架储存区18、生产辅助区16和立体栽培区17内来回移动，所述自动抓取盘机机器人13通过夹具2将定植盘1从定植盘放置架19上转移到转运架3上或从转运架3上转移到栽培架20上。
定植盘的结构如图2～4所示，定植盘1的外轮廓为矩形，在定植盘1上开设有呈矩形阵列分布的定植孔101，定植孔101均为向下延伸的锥形孔，定植孔101的直径从上到下逐渐缩小，此种结构与蔬菜的茎从根部向上逐渐扩散的形状相适应，利于蔬菜的生长，在每个定植孔101中匹配放置有定植杯15，在定植杯15上开设有供蔬菜根部延伸出去的通孔，在定植杯15中盛放种植基质，蔬菜种植在定植杯中，在定植盘1的底部设置有两个左右对称的夹具插槽4。本实施方式中，定植盘1的边缘向下延伸形成翻边102，在定植盘1的背面分布有若干连接定植孔101的孔壁、翻边102和夹具插槽4的外槽壁的加强筋5，在夹具插槽4的内槽壁上设置有加强筋5。夹具插槽4的纵截面可以为矩形、圆形等多种形状，优选为等腰梯形，能够防止定植盘1与图5中的夹具2之间发生相对转动，夹具插槽4的两端均延伸至定植盘1的边缘，夹具插槽4与定植盘1的短边方向平行，在定植盘1的边缘四个转角处设置有与图8中的挡块304的形状相匹配的定位缺槽103。定植盘1无论在长边方向还是短边方向均为左右对称结构，且夹具插槽4贯通整个定植盘1，此种结构具备如下优点：在使用时不用考虑定植盘1两个长边的摆放方向，通用性好。在定植盘1的边缘设置有定植盘编号扫描点104和视觉定位标识点105，便于图6中的夹具视觉传感器模块6扫描定植盘编号扫描点104获取定植盘编号信息，以及便于夹具根据视觉定位标识点105定位定植盘。
如图5～7所示，夹具2包括固定板201，在固定板201的左右两端分别设置有在水平方向上向前延伸且与图2中的夹具插槽4相匹配的叉臂202，叉臂202的长度与夹具插槽4的长度相等，且叉臂202前端的宽度从后向前逐渐减小，厚度从后向前逐渐减薄，夹具的叉臂前端尺寸缩小，便于叉臂顺利叉入夹具插槽。在固定板201上部的左右两端分别设置有在水平方向上向前延伸的压臂204，两个压臂204分别位于对应的叉臂202上方，且与对应的叉臂202之间的竖向距离略大于定植盘1的厚度，当叉臂202插入定植盘1的夹具插槽4内时，两个压臂204从上部限制定植盘1移动，防止定植盘1倾斜滑落。在固定板201的后侧中部固定有用于与自动抓取盘机机器人13或辅助生产区机器人13连接的法兰盘203，如图7所示，夹具2通过法兰盘203固定在自动抓取盘机机器人13或辅助生产区机器人13的机械手臂前端，在固定板201上设置有夹具视觉传感器模块6和夹具接近传感器模块7，夹具视觉传感器模块6的图像信号输出端与机器人控制器的图像信号输入端相连，夹具接近传感器模块7的接近信号输出端与机器人控制器的接近信号输出端相连。
如图8～11所示，转运架3包括支撑框架301，支撑框架301为长方体结构的框架，在支撑框架301上间隔设置有若干层定植盘放置层架302，定植盘放置层架302包括平行设置的右固定条302a和左固定条302b，左固定条302b高于右固定条302a，在右固定条302a和左固定条302b之间连接有用于承载定植盘1的定植盘导轨302c，自动抓取盘机机器人13通过夹具2从左侧将定植盘1放入转运架3时，定植盘1会自动下滑至被挡块304或前一个定植盘1挡住，直至同一层的定植盘放置层架302被放满；从右侧将定植盘1从转运架3中取出时，转运架3上同一层剩余的定植盘1会自动下滑至被挡块304或前一个定植盘1挡住，直至转运架3上同一层的定植盘1被全部取出，自动抓取盘机机器人13只需从一个位置取出或放入定植盘1，操作方便，效率高，自动抓取盘机机器人13的机械手臂的高度能够调节，能够适应不同层的定植盘放置层架302。本实施例中，在右固定条302a和左固定条302b的两端及中部均设置有定植盘导轨302c，且导轨302c左右对称设置，使定植盘1放置在定植盘放置层架302上时能够保持平衡，在右固定条302a和左固定条302b的两端分别设置有挡板303，挡板303固定在支撑框架301上，两块挡板303之间的距离与定植盘1的长度相等，定植盘放置层架302的宽度是定植盘1宽度的整数倍，避免资源浪费，本实施方式中，在支撑框架301上间隔设置有四层定植盘放置层架302，定植盘放置层架302的宽度是定植盘1宽度的三倍，转运架3一次能够转运十二个定植盘1，提高转运效率，在右固定条302a的左右两端分别设置有“L”形的挡块304，两个挡块304的“L”形的水平段均朝向相对侧。在左固定条302b的左右两端分别设置有一个角度调节块8，左固定条302b的两端分别固定在对应的角度调节块8的上端，在角度调节块8上开设有上下间隔设置的调节孔801，左固定条302b通过穿过调节孔801的紧固件固定在支撑框架301上。在支撑框架301的下部设置有盛水盘9，盛水盘9位于最下层定植盘放置层架302的下方。在支撑框架301的支腿底部安装有万向轮10。在潜伏牵引式AGV14设置有能上下移动的卡榫14a和射频卡读写模块14b，在支撑框架301上盛水盘9的下方设置有用于与卡榫14a对接的接口11和供射频卡读写模块14b识别的射频卡模块12。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括安设有电源控制柜，在所述电源控制柜中安设有电源电路模块，如图12所示，电源电路模块包括：三相交流电的L1相与负荷开关QS1的L1相输入端相连，三相交流电的L2相与负荷开关QS1的L2相输入端相连，三相交流电的L3相与负荷开关QS1的L3相输入端相连，负荷开关QS1的L1相输出端与空气开关QF1的L1相输入端相连，负荷开关QS1的L2相输出端与空气开关QF1的L2相输入端相连，负荷开关QS1的L3相输出端与空气开关QF1的L3相输入端相连；
空气开关QF1的L1相输出端与断路器QF2的火线输入端相连，断路器QF2的零线输入端与三相交流电的零线N相连，断路器QF2的火线输出端与交转直模块S1的电源火线端相连，断路器QF2的零线输出端与交转直模块S1的电源零线端相连；交转直模块S1将市电220V转换为24V直流电压，为交换机SW1、分布式I/O ET200sp等供电。
和/或还包括：准备指示灯LED1的第一端与继电器K1输出回路的第一端相连，继电器K1输出回路的第二端与空气开关QF1的L3相输出端相连，准备指示灯LED1的第二端与三相交流电的零线端N相连；当系统准备运行时，PLC单片机控制继电器KA1输入回路得电，继电器KA1由常开状态变为闭合状态，准备指示灯LED1所在回路导通，准备指示灯LED1点亮，提示操作人员注意系统准备运行。
和/或还包括：电源指示灯LED2的第一端和继电器KA2输入回路的第一端分别与空气开关QF1的L3相输出端相连，电源指示灯LED2的第二端和继电器KA2输入回路的第二端分别与三相交流电的零线端N相连；当有三相交流电输入时，电源指示灯LED2点亮，提示操作人员注意有三相交流电输入；另外，有三相交流电输入时，继电器KA2输出回路由常开状态变为闭合状态，向系统提示有三相交流电输入。
和/或还包括：断路器QF3的火线输入端与空气开关QF1的L2相输出端相连，断路器QF3的火线输出端与并联的M个散热风扇的火线端相连，并联的M个散热风扇的零线端与三相交流电的零线端N相连，并联的M个散热风扇的地线端与大地PE相连；实现对电源控制柜内进行通风处理，降低电源控制柜内的温度，保证电源控制柜正常运行。
和/或还包括：断路器QF4的火线输入端与空气开关QF1的L3相输出端相连，断路器QF4的零线输入端与三相交流电的零线端N相连，断路器QF4的火线输出端与插座CZ1的火线端相连，断路器QF4的零线输出端与插座CZ1的零线线端相连，插座CZ1的地线端与大地PE相连；将第一类用电设备插在三孔插座上，为第一类用电设备供电，并且断路器QF4在用电设备或线路发生故障时，自动切断回路起到保护的作用。
和/或还包括：断路器QF5的火线输入端与空气开关QF1的L2相输出端相连，断路器QF5的火线输出端与变压器T1的电压输入第一端相连，变压器T1的电压输入第二端与三相交流电的零线端N相连。变压器T1向第二类用电设备供给变压电压，适于第二类用电设备的工作电压。
在本发明的一种优选实施方式中，如图13所示，射频卡读写模块包括：射频卡收发天线与耦合单元的天线端相连，耦合单元的信号输出端与衰减单元的信号输入端相连，衰减单元的信号输出端与平衡/不平衡转换第二单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第二单元的信号输出端与射频收发芯片的无线信号接收端相连；射频卡收发天线接收的信号经耦合单元将信号耦合后传输给衰减单元，衰减单元将输入的信号衰减为预设信号频率，再通过平衡/不平衡转换第二单元将输入的单端信号转换为差分信号输入射频收发芯片识别；
射频收发芯片的无线信号发送端与平衡/不平衡转换第一单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第二单元的信号输出端与功率放大单元的信号输入端相连，功率放大单元的信号输出端与跟随单元的信号输入端相连，跟随单元的信号输出端与低通滤波单元的信号输入端相连，低通滤波单元的信号输出端与高通滤波单元的信号输入端，高通滤波单元的信号输出端与耦合单元的信号输入端相连；射频收发芯片将发送的差分信号经平衡/不平衡转换第一单元转换为单端信号输入功率放大单元，将功率放大后的信号输入跟随单元，降低输出信号输出的噪音，再经高通滤波单元和低通滤波单元将输出的信号控制在预设频率范围内，经耦合单元耦合后通过射频卡收发天线发送；
电源单元包括：第一电源子单元的电压输入端与+12V电源相连，第一电源子单元的电压输出端与第二电源子单元的电压输入端相连，第二电源子单元的电压输入端与第三电源子单元的电压输入端相连，第一电源子单元将输入的+12V电源转换为稳定的+12V电源电压输出，第二电源子单元将稳定输入的+12V电源电压转换为+5V电源电压输出，第三电源子单元将输入的+5V电源电压转换为+3.3V电源电压输出；第一电源子单元的电压输出端还与功率放大单元的电源电压输入端和跟随单元的电源电压输入端相连，分别为功率放大单元和跟随单元提供稳定的+12V电源电压；第二电源子单元的电压输入端还与平衡/不平衡转换第一单元的电压输入端和平衡/不平衡转换第二单元的电源电压输入端相连，分别为平衡/不平衡转换第一单元和平衡/不平衡转换第二单元提供稳定的+5V电源电压，第三电源子单元的电压输出端与射频收发芯片的电源电压端相连，为射频收发芯片提供稳定的+3.3V电源电压。
在本发明的一种优选实施方式中，射频卡模块包括：标签收发天线的第一端分别与调制单元的第一输入端、解调单元的第一输入端和电源产生单元的第一输入端相连，标签收发天线的第二端分别与调制单元的第二输入端、解调单元的第二输入端和电源产生单元的第二输入端相连；电源产生单元将标签天线所接收到的电磁波信号通过整流、升压转换为直流电压；解调单元采用包络检波方式对接收的电磁波信号进行解调处理后输入标签控制器；调制单元采用反向散射电路对接收的电磁波信号进行调制处理；
解调单元的无线信号输出端与标签控制器的无线信号输入端相连，标签控制器的无线信号输出端与调制单元的无线信号输入端相连；
电源产生单元的电源电压输出端与电源稳压单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第一电源电压输出端与标签控制器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第二电源电压输出端与标签存储器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第三电源电压输出端与电源启动复位单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元分别为标签控制器、标签存储器和电源启动复位单元提供稳定的电源电压输入；电源启动复位单元的复位输出端与标签控制器的复位信号输入端相连，电源启动复位信号为标签控制器的启动工作提供复位信号。
在本发明的一种优选实施方式中，如图14所示，夹具接近传感器模块包括：夹具接近传感器的信号输出端与信号放大单元的信号输入端相连，信号放大单元的信号输出端与电压跟随器的信号输入端相连，电压跟随器的信号输出端与信号比较单元的信号输入端相连，信号比较单元的信号输出端与潜伏牵引式控制器的接近信号输入端相连；夹具接近传感器采集的信号经信号放大单元放大后，通过电压跟随单元去除输入的噪音，最后经信号比较单元比较输入采集的信号与预设电压信号大小，若采集输入的信号小于或者等于预设电压信号，则向机器人控制器发送信号，表明夹具接近传感器检测的夹具与定植盘间的距离符合夹具夹持定植盘距离；
还包括：+5V电源电压与电源单元的电源电压输入端相连，电源单元的电源电压输出端分别与夹具接近传感器的电源电压输入端、信号放大单元的电源电压输入端、电压跟随单元的电源电压输入端和信号比较单元的电源电压输入端相连，电源单元将输入的+5V电源电压转换为稳定输出的+5V电源电压，分别为夹具接近传感器、信号放大单元、电压跟随单元和信号比较单元提供稳定的+5V电源电压输入。
在本发明的一种优选实施方式中，还包括在栽培架上的每个栽培槽上设置的灌溉检测点，以及设置于栽培架上的灌溉接近传感器，灌溉接近传感器的灌溉信号输出端与栽培架控制器的灌溉信号输入端相连，所述灌溉接近传感器用于检测栽培槽上的灌溉检测点，当灌溉接近传感器检测到灌溉检测点，栽培槽正好对准灌溉水出水口，栽培架控制器向灌溉水电磁阀发送控制命令，控制灌溉水电磁阀打开，向栽培槽内灌注营养液；在本实施方式中，栽培架可以使用专利申请号2018102672209，发明名称为一种旋转式立体栽培系统及控制方法中的栽培架，也可以使用立体旋转式的栽培架。在本实施方式中，还包括设置于某个栽培槽内的基准检测点，以及设置于栽培架上的寻基准点接近传感器，寻基准点接近传感器的信号输出端与栽培架控制器的寻基准点信号输入端相连，所述寻基准点接近传感器用于检测栽培槽上的基准检测点，当寻基准点接近传感器检测到基准检测点，则栽培架控制器计数清零，若寻基准点接近传感器再次检测到基准检测点，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动。以及还包括设置于每个栽培槽上的计数检测点，以及设置于栽培架上的计数接近传感器，计数接近传感器的计数信号输出端与栽培架控制器的计数信号输入端相连，所述计数接近传感器用于检测栽培槽上的计数检测点，当计数接近传感器检测到计数检测点，计数接近传感器向栽培架控制器发送加1命令，若计数接近传感器向栽培架控制器发送的加1命令之和等于预设计数阈值，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动。
本发明还提供了蔬菜立体栽培系统的工作方法，包括以下步骤：
S1，控制中心发出任务命令，潜伏牵引式AGV牵引转运架抵达栽培架，背负式AGV背负自动抓取盘机机器人抵达同一栽培架；
S2，自动抓取盘机机器人抓取转运架上的定植盘放置于栽培架上或者自动抓取盘机机器人抓取栽培架上的定植盘放置于转运架上。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤S1中还包括将育苗架上的定植盘转运到栽培架上的工作方法、将栽培架上的定植盘转运到收割线上的工作方法和将一个栽培架上的定植盘转运到另一个栽培架上的工作方法之一或者任一组合：
将育苗架上的定植盘转运到栽培架上的工作方法包括以下步骤：
S11，控制中心查询潜伏牵引式AGV、转运架是否处于空闲模式：
若只存在有一个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心向空闲潜伏牵引式AGV发送空闲转运架的目标位置、育苗架的目标位置以及栽培架的目标位置，空闲潜伏牵引式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至空闲转运架目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引空闲转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至育苗架的目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引装有定植盘的转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；
若转运架皆处于工作模式，则等待转运架工作完成处于空闲模式后，向空闲潜伏牵引式AGV发送牵引空闲转运架命令；
若存在有一个或多个潜伏牵引式AGV和多个转运架处于空闲模式，或者存在有多个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心确定空闲潜伏牵引式AGV、空闲转运架、育苗架和栽培架位置，并计算潜伏牵引式AGV位置至转运架位置的路程与转运架位置至育苗架位置的路程以及育苗架位置至栽培架位置的路程之和，将最短路程轨迹作为潜伏牵引式AGV的行驶轨迹；
S12，控制中心查询自动抓取盘机否处于空闲模式：
若存在至少一个自动抓取盘机处于空闲模式，则控制中心向空闲背负式AGV发送栽培架的目标位置，空闲背负式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；
若自动抓取盘机皆处于工作模式，则等待自动抓取盘机工作完成处于空闲模式后，向空闲自动抓取盘机发送栽培架的目标位置；
将栽培架上的定植盘转运到收割线上的工作方法包括以下步骤：
S11，控制中心查询潜伏牵引式AGV、转运架是否处于空闲模式：
若只存在有一个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心向空闲潜伏牵引式AGV发送空闲转运架的目标位置、收割线的目标位置以及栽培架的目标位置，空闲潜伏牵引式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至空闲转运架目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引空闲转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引装有定植盘的转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至收割线的目标位置；
若转运架皆处于工作模式，则等待转运架工作完成处于空闲模式后，向空闲潜伏牵引式AGV发送牵引空闲转运架命令；
若存在有一个或多个潜伏牵引式AGV和多个转运架处于空闲模式，或者存在有多个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心确定空闲潜伏牵引式AGV、空闲转运架、收割线和栽培架位置，并计算潜伏牵引式AGV位置至转运架位置的路程与转运架位置至栽培架位置的路程以及栽培架位置至收割线位置的路程之和，将最短路程轨迹作为潜伏牵引式AGV的行驶轨迹；
S12，控制中心查询自动抓取盘机否处于空闲模式：
若存在至少一个自动抓取盘机处于空闲模式，则控制中心向空闲背负式AGV发送栽培架的目标位置，空闲背负式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；
若自动抓取盘机皆处于工作模式，则等待自动抓取盘机工作完成处于空闲模式后，向空闲自动抓取盘机发送栽培架的目标位置；
将一个栽培架上的定植盘转运到另一个栽培架上的工作方法包括以下步骤：
S11，控制中心查询潜伏牵引式AGV、转运架是否处于空闲模式：
若只存在有一个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心向空闲潜伏牵引式AGV发送空闲转运架的目标位置、栽培架的目标位置以及另一个栽培架的目标位置，空闲潜伏牵引式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至空闲转运架目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引空闲转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；空闲潜伏牵引式AGV再牵引装有定植盘的转运架根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至另一个栽培架的目标位置；
若转运架皆处于工作模式，则等待转运架工作完成处于空闲模式后，向空闲潜伏牵引式AGV发送牵引空闲转运架命令；
若存在有一个或多个潜伏牵引式AGV和多个转运架处于空闲模式，或者存在有多个潜伏牵引式AGV和一个转运架处于空闲模式，则控制中心确定空闲潜伏牵引式AGV、空闲转运架、栽培架和另一个栽培架位置，并计算潜伏牵引式AGV位置至转运架位置的路程与转运架位置至栽培架位置的路程以及栽培架位置至另一个栽培架位置的路程之和，将最短路程轨迹作为潜伏牵引式AGV的行驶轨迹；
S12，控制中心查询自动抓取盘机否处于空闲模式：
若存在至少一个自动抓取盘机处于空闲模式，则控制中心向空闲背负式AGV发送栽培架的目标位置和另一个栽培架的目标位置，空闲背负式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至栽培架的目标位置；待任务完成后，空闲背负式AGV根据地面铺设的AGV导航磁条和地标导航至另一个栽培架的目标位置；
若自动抓取盘机皆处于工作模式，则等待自动抓取盘机工作完成处于空闲模式后，向空闲自动抓取盘机发送栽培架的目标位置。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤S11中当潜伏牵引式AGV抵达转运架时，包括以下步骤：
S111，潜伏牵引式AGV移动到转运架底部，潜伏牵引式AGV控制器控制射频卡模块上升至与射频卡模块预设高度一致，潜伏牵引式AGV控制器向射频读写模块发送控制命令，控制射频卡读写模块向外发送寻找信号，并在转运架底部朝着前进方向缓慢移动，寻找射频卡模块位置；
S112，当射频卡模块接收到射频卡读写模块发送的寻找信号，则射频卡模块向射频卡读写模块发送停止运动回应信号，射频卡读写模块接收到停止运动回应信号后，射频卡读写模块向潜伏牵引式AGV控制器发送停止运动信号，潜伏牵引式AGV停止移动；
S113，潜伏牵引式AGV控制器向卡榫发出向上上升信号，最终卡榫与接口对接卡合，实现转运架与潜伏牵引式AGV连接。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤S2中将定植盘从栽培架抓取时，栽培架的工作方法包括以下步骤：
S21、栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀打开，驱动水轮机带动所有栽培槽旋转；
S22、栽培槽一直旋转，直到寻基准点接近传感器检测到基准检测点，将该栽培槽作为0号栽培槽，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的栽培槽停止旋转，并对计数清零；
S23、自动抓取盘机抓取定植盘，离开；
S24、栽培架控制器接收到自动抓取盘机发送的反馈信号后，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀打开，所有栽培槽旋转；
S25、计数接近传感器每检测到一个计数检测点，栽培架控制器计数加1；
S26、栽培架控制器计数到2，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的栽培槽停止旋转，等待自动抓取盘机抓取定植盘；
S27、循环步骤S23至步骤S26步，直到计数到达预设计数阈值或寻基准点接近传感器检测到0号栽培槽，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的停止旋转栽培槽。
在本发明的一种优选实施方式中，步骤S2中将定植盘放置于栽培架时，栽培架的工作方法包括以下步骤：
S21、栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀打开，驱动水轮机带动所有栽培槽旋转；
S22、栽培槽一直旋转，直到寻基准点接近传感器检测到基准检测点，将该栽培槽作为0号栽培槽，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的栽培槽停止旋转，并对计数清零；
S23、自动抓取盘机放置定植盘于栽培槽内，离开；
S24、栽培架控制器接收到自动抓取盘机发送的反馈信号后，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀打开，所有栽培槽旋转；
S25、计数接近传感器每检测到一个计数检测点，栽培架控制器计数加1；
S26、栽培架控制器计数到2，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的栽培槽停止旋转，等待自动抓取盘机放置定植盘；
S27、循环步骤S23至步骤S26步，直到计数到达预设计数阈值或寻基准点接近传感器检测到0号栽培槽，栽培架控制器向水轮机水源电磁阀发送控制信号，控制水轮机水源电磁阀关闭，相应的停止旋转栽培槽。
在本发明的一种优选实施方式中，自动抓取盘机机器人抓取定植盘的工作方法包括以下步骤：
S41，机器人控制器控制夹具视觉传感器模块采集待抓取定植盘的位置；当夹具视觉传感器模块采集到待抓取定植盘上的视觉定位标识点时，机器人控制器控制夹具与定植盘上的夹具插槽处于同一水平高度，且叉臂延伸方向通过夹具插槽；
S42，机器人控制器控制夹具沿夹具插槽移动，当机器人控制器接收到夹具接近传感器模块发送的接近信号，机器人控制器控制夹具不再沿夹具插槽移动，此时夹具已夹住定植盘，机器人控制器控制夹具取下定植盘；此时完成定植盘的抓取动作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (13)
1.一种蔬菜立体栽培系统，其特征在于，包括转运架和潜伏牵引式AGV；
在所述潜伏牵引式AGV上设置有能上下升降的卡榫和射频卡读写模块，射频卡读写模块的信号收发端与潜伏牵引式AGV控制器的射频信号收发端相连；在所述转运架的下部设置有用于与卡榫对接的接口和供射频卡读写模块识别的射频卡模块；当潜伏牵引式AGV处于转运架底部时，潜伏牵引式AGV控制器控制射频卡读写模块上升至与射频卡模块高度相当，潜伏牵引式AGV控制器向射频读写模块发送控制命令，控制射频卡读写模块向外发送寻找信号，潜伏牵引式AGV缓慢地在转运架底部前进，射频卡读写模块感应射频卡模块发出的回应信号，潜伏牵引式AGV停止移动，潜伏牵引式AGV控制器控制卡榫上升至接口与接口对接，实现转运架与潜伏牵引式AGV固定在一起，继而潜伏牵引式AGV牵引转运架行走；
还包括定植盘、夹具、自动抓取盘机机器人、生产辅助区、立体栽培区和转运架储存区；
在所述生产辅助区安装有定植盘放置架，在所述立体栽培区安装有栽培架，所述定植盘用于定植蔬菜幼苗及幼苗的定位和转运，所述潜伏牵引式AGV用于牵引转运架在转运架储存区、生产辅助区和立体栽培区内来回移动，所述自动抓取盘机机器人通过夹具将定植盘从定植盘放置架上转移到转运架上或从转运架上转移到栽培架上；
在所述定植盘上开设有定植孔，所述定植孔均为向下延伸的锥形孔，所述定植孔的直径从上到下逐渐缩小，在每个定植孔中匹配放置有定植杯，在所述定植杯上开设有供蔬菜根部延伸出去的通孔，在所述定植杯中盛放种植基质，蔬菜种植在定植杯中，在所述定植盘的底部设置有两个左右对称的夹具插槽；
所述定植盘为矩形盘，所述定植孔呈矩形阵列分布，所述定植盘的边缘向下延伸形成翻边，在所述定植盘的背面分布有若干连接定植孔的孔壁、翻边和夹具插槽的外槽壁的加强筋，在所述夹具插槽的内槽壁上设置有所述加强筋；
所述夹具包括固定板，在所述固定板的左右两端分别设置有在水平方向上向前延伸且与夹具插槽相匹配的叉臂，在所述固定板的后侧中部设置有用于与自动抓取盘机机器人连接的法兰盘；在固定板上部的左右两端分别设置有在水平方向上向前延伸的压臂，两个压臂分别位于对应的叉臂上方，且与对应的叉臂之间的竖向距离略大于定植盘的厚度；
所述转运架包括支撑框架，在所述支撑框架内从上到下设置有若干层倾斜设置的定植盘放置层架，在所述支撑框架上间隔设置若干层所述定植盘放置层架，所述定植盘放置层架左侧的位置高于右侧，所述定植盘放置层架上设置有左右延伸的同样倾斜设置的定植盘导轨，在所述定植盘放置层架的前后两侧分别设置有挡板，在所述定植盘放置层架的右侧设置有避免定植盘从定植盘放置层架滑落的挡块。
2.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，所述夹具插槽的纵截面为等腰梯形，所述夹具插槽的两端均延伸至定植盘的边缘，所述叉臂的长度与夹具插槽的长度相等。
3.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，在所述定植盘的边缘设置有与挡块的形状相匹配的定位缺槽。
4.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，在所述固定板上设置有夹具视觉传感器模块和夹具接近传感器模块，夹具视觉传感器模块的图像信号输出端与机器人控制器的图像信号输入端相连，夹具接近传感器模块的接近信号输出端与机器人控制器的接近信号输入端相连；在所述定植盘的边缘设置有定植盘编号扫描点和与夹具视觉传感器模块配合的视觉定位标识点。
5.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，所述转运架为前后侧的竖向矩形架，所述前后侧的竖向矩形架通过多层左右延伸的横向梁和前后延伸的纵向梁围成的横向矩形架相连，所述定植盘放置层架包括左固定条、右固定条和角度调节块，所述右固定条固定安装在右侧的纵向梁上，所述左固定条的两端分别固定在对应的角度调节块的上端，所述角度调节块上开设有上下间隔设置的调节孔，所述角度调节块通过穿过调节孔的紧固件固定在支撑框架上。
6.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，在所述支撑框架的下部设置有盛水盘，所述盛水盘位于最下层定植盘放置层架的下方。
7.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，在所述支撑框架的支腿底部安装有万向轮。
8.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，射频卡读写模块包括：射频卡收发天线与耦合单元的天线端相连，耦合单元的信号输出端与衰减单元的信号输入端相连，衰减单元的信号输出端与平衡/不平衡转换第二单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第二单元的信号输出端与射频收发芯片的无线信号接收端相连；射频卡收发天线接收的信号经耦合单元将信号耦合后传输给衰减单元，衰减单元将输入的信号衰减为预设信号频率，再通过平衡/不平衡转换第二单元将输入的单端信号转换为差分信号输入射频收发芯片识别；
射频收发芯片的无线信号发送端与平衡/不平衡转换第一单元的信号输入端相连，平衡/不平衡转换第一单元的信号输出端与功率放大单元的信号输入端相连，功率放大单元的信号输出端与跟随单元的信号输入端相连，跟随单元的信号输出端与低通滤波单元的信号输入端相连，低通滤波单元的信号输出端与高通滤波单元的信号输入端相连，高通滤波单元的信号输出端与耦合单元的信号输入端相连；射频收发芯片将发送的差分信号经平衡/不平衡转换第一单元转换为单端信号输入功率放大单元，将功率放大后的信号输入跟随单元，降低输出信号输出的噪音，再经高通滤波单元和低通滤波单元将输出的信号控制在预设频率范围内，经耦合单元耦合后通过射频卡收发天线发送；
电源单元包括：第一电源子单元的电压输入端与+12V电源相连，第一电源子单元的电压输出端与第二电源子单元的电压输入端相连，第二电源子单元的电压输入端与第三电源子单元的电压输入端相连，第一电源子单元将输入的+12V电源转换为稳定的+12V电源电压输出，第二电源子单元将稳定输入的+12V电源电压转换为+5V电源电压输出，第三电源子单元将输入的+5V电源电压转换为+3.3V电源电压输出；第一电源子单元的电压输出端还与功率放大单元的电源电压输入端和跟随单元的电源电压输入端相连，分别为功率放大单元和跟随单元提供稳定的+12V电源电压；第二电源子单元的电压输出端还与平衡/不平衡转换第一单元的电源电压输入端和平衡/不平衡转换第二单元的电源电压输入端相连，分别为平衡/不平衡转换第一单元和平衡/不平衡转换第二单元提供稳定的+5V电源电压，第三电源子单元的电压输出端与射频收发芯片的电源电压端相连，为射频收发芯片提供稳定的+3.3V电源电压。
9.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，射频卡模块包括：标签收发天线的第一端分别与调制单元的第一输入端、解调单元的第一输入端和电源产生单元的第一输入端相连，标签收发天线的第二端分别与调制单元的第二输入端、解调单元的第二输入端和电源产生单元的第二输入端相连；电源产生单元将标签收发天线所接收到的电磁波信号通过整流、升压转换为直流电压；解调单元采用包络检波方式对接收的电磁波信号进行解调处理后输入标签控制器；调制单元采用反向散射电路对接收的电磁波信号进行调制处理；
解调单元的无线信号输出端与标签控制器的无线信号输入端相连，标签控制器的无线信号输出端与调制单元的无线信号输入端相连；
电源产生单元的电源电压输出端与电源稳压单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第一电源电压输出端与标签控制器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第二电源电压输出端与标签存储器的电源电压输入端相连，电源稳压单元的第三电源电压输出端与电源启动复位单元的电源电压输入端相连，电源稳压单元分别为标签控制器、标签存储器和电源启动复位单元提供稳定的电源电压输入；电源启动复位单元的复位输出端与标签控制器的复位信号输入端相连，电源启动复位单元为标签控制器的启动工作提供复位信号。
10.根据权利要求4所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，夹具接近传感器模块包括：夹具接近传感器的信号输出端与信号放大单元的信号输入端相连，信号放大单元的信号输出端与电压跟随单元的信号输入端相连，电压跟随单元的信号输出端与信号比较单元的信号输入端相连，信号比较单元的信号输出端与潜伏牵引式AGV控制器的接近信号输入端相连；夹具接近传感器采集的信号经信号放大单元放大后，通过电压跟随单元去除输入的噪音，最后经信号比较单元比较采集输入的信号与预设电压信号大小，若采集输入的信号小于或者等于预设电压信号，则向机器人控制器发送信号，表明夹具接近传感器检测的夹具与定植盘间的距离符合夹具夹持定植盘距离；
还包括：+5V电源电压与电源单元的电源电压输入端相连，电源单元的电源电压输出端分别与夹具接近传感器的电源电压输入端、信号放大单元的电源电压输入端、电压跟随单元的电源电压输入端和信号比较单元的电源电压输入端相连，电源单元将输入的+5V电源电压转换为稳定输出的+5V电源电压，分别为夹具接近传感器、信号放大单元、电压跟随单元和信号比较单元提供稳定的+5V电源电压输入。
11.根据权利要求1所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，还包括在栽培架上的每个栽培槽上设置的灌溉检测点，以及设置于栽培架上的灌溉接近传感器，灌溉接近传感器的灌溉信号输出端与栽培架控制器的灌溉信号输入端相连，所述灌溉接近传感器用于检测栽培槽上的灌溉检测点，当灌溉接近传感器检测到灌溉检测点，栽培槽正好对准灌溉水出水口，栽培架控制器向灌溉水电磁阀发送控制命令，控制灌溉水电磁阀打开，向栽培槽内灌注营养液。
12.根据权利要求11所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，还包括设置于某个栽培槽内的基准检测点，以及设置于栽培架上的寻基准点接近传感器，寻基准点接近传感器的信号输出端与栽培架控制器的寻基准点信号输入端相连，所述寻基准点接近传感器用于检测栽培槽上的基准检测点，当寻基准点接近传感器检测到基准检测点，则栽培架控制器计数清零，若寻基准点接近传感器再次检测到基准检测点，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动。
13.根据权利要求11所述的蔬菜立体栽培系统，其特征在于，还包括设置于每个栽培槽上的计数检测点，以及设置于栽培架上的计数接近传感器，计数接近传感器的计数信号输出端与栽培架控制器的计数信号输入端相连，所述计数接近传感器用于检测栽培槽上的计数检测点，当计数接近传感器检测到计数检测点，计数接近传感器向栽培架控制器发送加1命令，若计数接近传感器向栽培架控制器发送的加1命令之和等于预设计数阈值，则栽培架控制器向水轮机发送命令控制其停止转动。
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