CN113243227B - 具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统，包括若干紧密排列的种植架单元，种植架单元均包含若干层种植层，若干所述种植层的层间距相异设置；每层所述种植层上分别设有种植层轨道，所述种植层轨道上通过滑轮系统设置有种植托盘；所述种植架单元的两侧设有可移动的传送平台，所述传送平台上设有平台轨道；所述种植架单元外围还设有后处理平台及传输轨道，所述传输轨道上设有收割模块、清洁模块和移植模块等功能型处理单元；本发明灵活方便，通过使用多种轨道加种植托盘的组合系统，使其能够运用在任何立体种植平台上，适用于任何布局的立体农场，实现了种植与处理的融合，解决了立体农场处理效率低和人工需求大的问题。

Description

具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统

技术领域

本发明涉及到立体种植技术领域，具体涉及到一种具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统。

背景技术

大棚农场诞生的本质就是解决传统农业“靠天吃饭”的问题，有效的解决了天气这个干扰因素。由于仍旧是依赖太阳，所以近代大棚都采用了人工照明系统来弥补不足。最后的季节因素也被温控系统解决了。随着技术的不断升级，立体农场的概念从而产生。在更有效的种植手段的帮助下，使在城市里种植成为了可能。这样便省去了运输和分销的浪费，整个产业链就更环保。立体农产的最终目的是工业化生产质量更高，价钱更低的农业产品。

随着人口数量不断上升，土地资源不断萎缩，全球天气极端化和农业劳动力的流失，高科技立体农场是未来为人们提供高质量，高产量，低成本农作物的解决方案。

立体农场的优势主要体现在以下几个方面：

(1)不受土壤限制：脱离传统农业对土壤的依赖，完全避免连作障碍；

(2)不受气候限制：作物生长于密闭空间，不受自然灾害影响；

(3)不受水源限制：高科技灌溉技术可节约高达95％的用水，95％灌溉能量消耗；

(4)不受人工限制：可实现高度农业自动化，大大的减少了人工需求；

(5)不受空间限制：立体农场，大大的提高了土地容积率；

(6)不受时间限制：以高科技手段极大的缩短了作物生长周期，进而可多季种植。

立体农场种植的有机作物生长发育健壮，质量高有品质保证，无污染，不使用农药、化肥，因而能够抗天灾，抗疫情；能够无土栽培，室内种植，不受地域限制，不受自然灾害影响；能够科学管理，无菌种植环境，电脑控制全球质量统一；还能够机械自动化操作，杜绝人员污染机会，保证蔬菜质量。

现有立体农厂投资大，自动化程度低，人力成本高，运营成本高。从而导致产品价格居高不下，消费人群小，形不成规模。立体农产可以有效地利用土地，一层一层种植。一般采用升降梯进行打理，但是操作困难，效率低下，而且容易发生危险。有些农场采用机器人进行打理，但是投资成本高，维护成本高，而且耗能大。

如何降低运营成本和提高效率是目前立体种植农场需要解决的问题。降低运营成本最直接的方法是提高单位体积的产量，就像传统农业提高亩产效率是一样的，在同样的大小的空间需要种植更多的作物。这样在同样的投入下，增大了产出，降低了单价，并减少了投资回收时间。

然而一般来讲更多的作物就需要更多的种植架，而更多的种植架又需要更大的场地。由于日常打理和维护还需要种植架之间有间隔，又由于后处理也需要空间，这就又占用了可以摆放种植架的空间/比例。所以如何可以在不增加场地的同时提高种植架的数量/比例呢？办法就是去除种植架之间的间隔，并且最大限度地减少后处理所需空间。

没有了间隔的种植架就没有了处理空间，没有了正面方便的处理空间，就只能在种植架的侧面处理一切。然而从侧面处理只能触及到边缘一到两个种植空间。本发明则提出一种具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统以解决这一问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

具有轨道、托盘的高密度种植架，包括若干种植架单元，若干所述种植架单元以阵列的方式无间隙排列，每个所述种植架单元均包含若干层种植层，同一个所述种植架单元中的若干所述种植层的层间距相异设置；每层所述种植层上分别设有种植层轨道，所述种植层轨道上通过滑轮系统设置有种植托盘；所述种植托盘间设置有可调节连接件；所述种植架单元的两侧设有可移动的传送平台，所述传送平台上设有平台轨道，所述平台轨道用于对接所述种植层轨道；所述高密度种植架还包括设置在所述种植架单元外围的后处理平台，所述后处理平台包括与所述种植层轨道或者所述平台轨道对接的传输轨道，所述传输轨道上至少包括依次布置的收割模块、清洁模块和移植模块等功能型处理单元。

本发明灵活方便，通过使用多种轨道加种植托盘的组合系统，使其能够运用在任何立体种植平台上，适用于任何布局的立体农场。完美的实现了种植与处理的融合，成功的解决了立体农场处理效率低和人工需求大的问题。

本发明的种植托盘通过所述滑轮系统加载在所述种植层轨道上，种植架单元上的所述种植层轨道是固定不动的。在植物生长期，所述种植托盘静止于所述种植层轨道之上。在需要更换种植环境或者植物收割时传送平台的平台轨道将与所述种植层轨道对接。所述种植托盘将从种植架单元上通过轨道高效的转移到所述平台轨道上。由于轨道具有可塑性，模块处理单元可以排列组合成任意形状来适应不同的农场布局。

在本种植架系统中每层所有的所述种植托盘均连接在一起并置于轨道之上，所以仅需要在种植架单元的一个侧面设置界面进行对接。从而可以省略每个种植架单元之间的间隙，极大的提高了空间利用率，使用本系统能够为农场扩容50％～90％。

一般立体农场的种植架层距是固定的，然而不同植物高度不同，在不同生长周期里高度也不同，种植灯的光密度会随着光源距离的增加而骤减。移动平行光源距离由15英寸增加到30英寸时，光密度减弱了61.4％；而固定光源距离由15英寸增加到30英寸时，光密度减弱了78.1％。这就导致了植物生长得不到足够的光进行光合作用，从而影响了生长速度，增加了种植周期，减少了利润空间。一般农场会采用加装种植灯或者购买大功率的种植灯来弥补这一缺陷，这便造成了种植灯系统的浪费，投资高。本高密度种植架通过不同层间距的设置能够为不同植物在不同生长周期提供最佳高度位置，极大的优化了光源的使用，以适应固定的光源，达到最佳的生长效果。

使用本发明的所述种植托盘能够简单快捷的在几分钟内实现从种植架单元和传送平台之间移动，以调整所述种植托盘的位置，使其移动到不同层高的种植层内，不会影响到植物生长，为种植架的设计实现了多元化。种植架可以有不一样的层距来适应处于不同生长时期的不同作物，实现了种植灯系统的最佳化。

进一步的，所述种植架单元为框架结构，相邻的所述种植架单元共用一个整面的框架；所述种植架单元被所述框架结构分隔为依次相邻的矩形小单元，每个所述矩形小单元中分别包含有多个所述种植托盘，每个所述矩形小单元分别通过行列的形式设置有一一对应的编号。

采用框架结构，一方面便于组装，降低硬件成本，另一方面便于各种轨道和部件的设置，由于是紧密排列，相邻的种植架单元能够共用框架，既能够加大种植密度，也能够降低成本。每个所述矩形小单元分别设置编号，相对于在本种植架的每一行每一列都有各自的编号。当作物成长到一定阶段或者在需要时，需要通过所述传送平台转换种植空间时，所述编号能够快速定位，有利于自动化控制；所述编号采用行列的形式编排，能够形成空间坐标点。

进一步的，所述种植层轨道、所述平台轨道和所述传输轨道均包括两根平行设置的单轨，所述单轨分别通过若干架托系统安装在所述种植架单元的框架内侧、所述传送平台的框架内侧和所述后处理平台的框架内侧，所述种植层轨道、所述平台轨道和所述传输轨道均具有入口端和出口端，所述入口端和所述出口端分别用于多种轨道间的搭接和连接。

每种类型的轨道均为一对单轨配合使用，稳定性较好，入口端和出口端是能够相互转换的，以便轨道对接。

进一步的，所述种植层轨道为直线型，所述平台轨道包括直线型、回转型和回转跃层型，所述后处理平台包括水平后处理平台和立式后处理平台，水平后处理平台包括直线型、“U”型等；立式后处理平台包括“S”型、“L”型等。

不同形式的轨道，以及不同类型的布置，使得整个系统的灵活性很高，能够实现不同行不同列之间和后处理之间的轨道对接，从而实现不同位置的种植托盘的移动，实现空间利用最大化，还有利于调整植物生长位置，以及后期收割、清洁、移植等步骤的处理。

进一步的，所述传送平台通过纵向和/或横向的移动臂安装在所述高密度种植架的框架上，或者安装在所述高密度种植架所在空间的屋顶框架上。

也就是在种植架的外围搭设能够纵横、上下移动的移动臂，通过所述移动臂的运动，带动所述传送平台前后、左右、上下移动，以与不同层的种植层轨道对接。

进一步的，所述种植托盘的两端分别设有安装板，所述安装板分别连接有所述滑轮系统；所述种植托盘的上方间隔的设有若干种植孔，所述种植孔用于种植和固定植物；每层依次间隔的设有多个所述种植托盘，每个所述种植托盘上设有可调节连接件、也分别设有编码。

进一步的，所述滑轮系统包括与所述种植托盘连接的第一连接轴，所述第一连接轴上设有上连接板，所述上连接板的一对“U”形开口上对称的设有上滚轮，所述上滚轮抵接在轨道的上部；所述上连接板的侧壁通过多个第二连接轴连接有下连接板，所述下连接板的一对“U”形开口上对称的设有下滚轮，所述下滚轮抵接在轨道的下部；所述第二连接轴上还套设有侧滚轮，所述侧滚轮抵接在轨道的侧边。

采用该结构的滑轮系统，结构稳定可靠，移动准确性高，上滚轮和下滚轮共同夹持住轨道，配合侧滚轮的侧向支撑作用，能够确保所述种植托盘不会脱轨掉落。

进一步的，每个所述矩形小单元(所述种植架单元)内分别设有种植灯系统；相邻的所述种植架单元之间还设置有隔温板，所述隔温板安装在所述框架结构上。

由于每排所述种植架单元间不再有间隙，则可以为每一排种植架单元之间设置隔温板，实现为每一个种植架单元设置独立控制种植的环境。由于各种植物所需种植环境不同，使用本系统能够实现种植多元化，并且提高单体生长率。由于每一个种植架单元能够独立控制种植环境，从而不再需要为周边环境进行环境控制，减少了农场能量浪费，从而进一步的节约了成本。

进一步的，一种具有轨道、托盘的高密度种植架的后处理系统，所述后处理系统包括所述后处理平台，所述后处理平台还包括播种模块和打包模块等。

进一步的，一种具有轨道、托盘的高密度种植架的控制系统，所述控制系统包括模块化处理单元，以及与模块化处理单元连接的控制器；所述控制系统的至少执行如下状态的控制指令：

状态(1)、当植物在所述种植架单元上成熟需要收货时，所述控制系统或人工移动所述传送平台的平台轨道与需收获的所述种植架单元上的种植层轨道对接；

状态(2)、传送全部所述种植托盘到所述传送平台；

状态(3)、所述传送平台上的种植托盘移动至所述后处理平台，并与所述后处理平台的传输轨道对接；

状态(4)、传送全部所述种植托盘到所述后处理平台；

状态(5)、所述后处理平台完成各项后处理后，所述种植托盘传送回所述传送平台；

状态(6)、所述传送平台移动回所述种植架单元的对应位置，逐步将全部所述种植托盘移回所述种植架单元。

所述控制系统还包括灌溉系统，种植灯系统和冷暖空调系统；所述控制系统根据不同作物和作物所处的不同生长周期自动调节作物最佳生长环境，当作物需要更换种植单元时，所述控制系统还至少执行如下状态的控制指令：

状态(01)、当植物在所述种植架单元上到达成长上限时，所述控制系统或人工移动所述传送平台的平台轨道与需更换种植单元的所述种植架单元上的种植层轨道对接；

状态(02)、传送全部所述种植托盘到所述传送平台；

状态(03)、所述传送平台上的所述种植托盘移动至所需种植单元，并与该单元的轨道对接；

状态(04)、传送全部所述种植托盘到所需种植单元的种植轨道上。

本发明采用了模块化处理单元，实现了种植后期灵活的流水线处理，极大的简化了一般立体农场系统的操作复杂性，并且极大的提升了处理效率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明灵活方便，通过使用多种轨道加种植托盘的组合系统，使其能够运用在任何立体种植平台上，适用于任何布局的立体农场；实现了种植与处理的完美融合，成功的解决了立体农场处理效率低和人工需求大的问题；2、本发明采用了模块化处理单元，实现了种植后期灵活的流水线处理，极大的简化了一般立体农场系统的操作复杂性，并且极大的提升了处理效率；由于轨道具有可塑性，模块处理单元可以排列组合成任意形状来适应不同的农场布局；3、本种植架系统中每层所有的所述种植托盘均连接在一起并置于轨道之上，所以仅需要在种植架单元的一个侧面设置界面进行对接，以省略每个种植架单元之间的间隙，极大的提高了空间利用率，使用本系统能够为农场扩容50％～90％；4、种植架通过不一样的层距来适应处于不同生长时期的不同作物，实现了种植灯系统的最佳化；5、每一排种植架单元之间设置隔温板，由于每一个种植架单元能够独立控制种植环境，不再需要为周边环境进行环境控制，减少了农场能量浪费，从而进一步的节约了成本。

附图说明

图1为本发明具有轨道、托盘的高密度种植架及后处理系统和控制系统的结构示意图；

图2为本发明高密度种植架的局部放大示意图一；

图3为本发明高密度种植架的局部放大示意图二；

图4为本发明高密度种植架的局部放大示意图三；

图5为本发明单个种植架单元的结构示意图；

图6为本发明种植架单元上编号的示意图；

图7为本发明种植架单元上滑轨的结构示意图；

图8为本发明种植架单元上种植托盘的结构示意图；

图9为本发明种植架单元上滑轮系统的结构示意图；

图10为本发明高密度种植架上直线型传送平台的结构示意图；

图11为本发明高密度种植架上回转型传送平台的结构示意图；

图12为本发明高密度种植架上回转跃层型传送平台的结构示意图；

图13为本发明高密度种植架上水平“U”型后处理平台的结构示意图；

图14为本发明高密度种植架上水立式“S”型后处理平台的结构示意图；

图15为对比例一中两排种植架的示意图；

图16为本发明中三排种植架的示意图；

图17为对比例二中十排种植架的示意图；

图18为本发明十九排种植架的示意图；

图中：1、种植架单元；2、种植层；201、种植层轨道；3、种植托盘；301、种植孔；302、短边安装板；303、长边安装板；4、传送平台；5、后处理平台；6、收割模块；7、清洁模块；8、移植模块；9、单轨；10、架托系统；11、滑轮系统；1101、第一连接轴；1102、上连接板；1103、上滚轮；1104、下连接板；1105、下滚轮；1106、侧滚轮。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一：

如图1～图5所示，一种具有轨道、托盘的高密度种植架，包括若干种植架单元1，若干所述种植架单元1以阵列的方式无间隙排列，每个所述种植架单元1均包含若干层种植层2，同一个所述种植架单元1中的若干所述种植层2的层间距相异设置；每层所述种植层2上分别设有种植层轨道201，所述种植层轨道201上通过滑轮系统11设置有种植托盘3；所述种植架单元1的两侧设有可移动的传送平台4，所述传送平台4上设有平台轨道，所述平台轨道用于对接所述种植层轨道201；所述高密度种植架还包括设置在所述种植架单元1外围的后处理平台5，所述后处理平台5包括与所述种植层轨道201或者所述平台轨道对接的传输轨道，所述传输轨道上至少包括依次布置的收割模块6、清洁模块7和移植模块8等功能型处理单元。

本发明灵活方便，通过使用多种轨道加种植托盘的组合系统，使其能够运用在任何立体种植平台上，适用于任何布局的立体农场。完美的实现了种植与处理的融合，成功的解决了立体农场处理效率低和人工需求大的问题。

本发明的种植托盘3通过所述滑轮系统11加载在所述种植层轨道201上，种植架单元1上的所述种植层2轨道是固定不动的。在植物生长期，所述种植托盘3静止于所述种植层轨道201之上。在需要更换种植环境或者植物收割时传送平台4的平台轨道将与所述种植层轨道201对接。所述种植托盘3将从种植架单元1上通过轨道高效的转移到所述平台轨道上。由于轨道具有可塑性，模块处理单元可以排列组合成任意形状来适应不同的农场布局。

在本种植架系统中每层所有的所述种植托盘3均连接在一起并置于轨道之上，所以仅需要在种植架单元1的一个侧面设置界面进行对接。从而可以省略每个种植架单元之间的间隙，极大的提高了空间利用率，使用本系统能够为农场扩容50％～90％。

一般立体农场的种植架层距是固定的，然而不同植物高度不同，在不同生长周期里高度也不同，种植灯的光密度会随着光源距离的增加而骤减。移动平行光源距离由15英寸增加到30英寸时，光密度减弱了61.4％；而固定光源距离由15英寸增加到30英寸时，光密度减弱了78.1％。这就导致了植物生长得不到足够的光进行光合作用，从而影响了生长速度，增加了种植周期，减少了利润空间。一般农场会采用加装种植灯或者购买大功率的种植灯来弥补这一缺陷，这便造成了种植灯系统的浪费，投资高。本高密度种植架通过不同层间距的设置能够为不同植物在不同生长周期提供最佳高度位置，极大的优化了光源的使用，以适应固定的光源，达到最佳的生长效果。

使用本发明的所述种植托盘3能够简单快捷的在几分钟内实现从种植架单元1和传送平台4之间移动，以调整所述种植托盘3的位置，使其移动到不同层高的种植层内，不会影响到植物生长，为种植架的设计实现了多元化。种植架可以有不一样的层距来适应处于不同生长时期的不同作物，实现了种植灯系统的最佳化。

进一步的，所述种植架单元1为框架结构，相邻的所述种植架单元1共用一个整面的框架；所述种植架单元1被所述框架结构分隔为依次相邻的矩形小单元，每个所述矩形小单元中分别包含有多个所述种植托盘3，每个所述矩形小单元分别通过行列的形式设置有一一对应的编号，如图6所示。

采用框架结构，一方面便于组装，降低硬件成本，另一方面便于各种轨道和部件的设置，由于是紧密排列，相邻的种植架单元1能够共用框架，既能够加大种植密度，也能够降低成本。每个所述矩形小单元分别设置编号，相对于在本种植架的每一行每一列都有各自的编号。当作物成长到一定阶段或者在需要时，需要通过所述传送平台转换种植空间时，所述编号能够快速定位，有利于自动化控制；所述编号采用行列的形式编排，能够形成空间坐标点。

进一步的，如图7所示，所述种植层轨道201、所述平台轨道和所述传输轨道均包括两根平行设置的单轨9，所述单轨9分别通过若干架托系统10安装在所述种植架单元1的框架内侧、所述传送平台4的框架内侧和所述后处理平台5的框架内侧，所述种植层轨道201、所述平台轨道和所述传输轨道均具有入口端和出口端，所述入口端和所述出口端分别用于多种轨道间的搭接和连接。

每种类型的轨道均为一对单轨配合使用，稳定性较好，入口端和出口端是能够相互转换的，以便轨道对接。

进一步的，所述种植层轨道201为直线型，所述平台轨道包括直线型(图10所示)、回转型(图11所示)和回转跃层型(图12所示)，所述后处理平台5包括水平直线型后处理平台、水平“U”型后处理平台(图13所示)和立式“S”型后处理平台(图14所示)和“L”型后处理平台。

不同形式的轨道，以及不同类型的布置，使得整个系统的灵活性很高，能够实现不同行不同列之间和后处理之间的轨道对接，从而实现不同位置的种植托盘的移动，实现空间利用最大化，还有利于调整植物生长位置，以及后期收割、清洁、移植等步骤的处理。

进一步的，所述传送平台4通过纵向和/或横向的移动臂安装在所述高密度种植架的框架上。

也就是在种植架的外围搭设能够纵横、上下移动的移动臂，通过所述移动臂的运动，带动所述传送平台前后、左右、上下移动，以与不同层的种植层轨道对接。

进一步的，如图8和图9所示，所述种植托盘3的两端分别设有短边安装板302，所述短边安装板302分别连接有所述滑轮系统11；所述种植托盘3的上方间隔的设有若干种植孔301，所述种植孔301用于种植和固定植物；每层依次间隔的设有多个所述种植托盘3，每个所述种植托盘3也分别设有编码。所述种植托盘3的前后两侧也设有长边安装板303，所述长边安装板303上设有安装孔，能够安装所述连接件，所述连接件为可调节间距的拉杆、弹簧、连接钩等；方便连接相邻的种植托盘3并调节控制间距。

进一步的，所述滑轮系统11包括与所述种植托盘3连接的第一连接轴1101，所述第一连接轴1101上设有上连接板1102，所述上连接板1102的一对“U”形开口上对称的设有上滚轮1103，所述上滚轮1103抵接在单轨9的上部；所述上连接板1102的侧壁通过多个第二连接轴连接有下连接板1104，所述下连接板1104的一对“U”形开口上对称的设有下滚轮1105，所述下滚轮1105抵接在单轨9的下部；所述第二连接轴上还连接有侧滚轮1106，所述侧滚轮1106抵接在单轨9的侧边。

采用该结构的滑轮系统，结构稳定可靠，移动准确性高，上滚轮1103和下滚轮1105共同夹持住单轨9，配合侧滚轮1106的侧向支撑作用，能够确保所述种植托盘3不会脱轨掉落。

进一步的，每个所述矩形小单元(所述种植架单元1)内分别设有种植灯系统；相邻的所述种植架单元1之间还设置有隔温板，所述隔温板安装在所述框架结构上。

由于每排所述种植架单元1间不再有间隙，则可以为每一排种植架单元1之间设置隔温板，实现为每一个种植架单元设置独立控制种植的环境。由于各种植物所需种植环境不同，使用本系统能够实现种植多元化，并且提高单体生长率。由于每一个种植架单元1能够独立控制种植环境，从而不再需要为周边环境进行环境控制，减少了农场能量浪费，从而进一步的节约了成本。

进一步的，一种具有轨道、托盘的高密度种植架的后处理系统，所述后处理系统包括所述后处理平台5，所述后处理平台5还包括播种模块和打包模块。

进一步的，一种具有轨道、托盘的高密度种植架的控制系统，所述控制系统包括模块化处理单元，以及与模块化处理单元连接的控制器；所述控制系统的至少执行如下状态的控制指令：

状态(1)、当植物在所述种植架单元上成熟需要收货时，所述控制系统或人工移动所述传送平台4的平台轨道与需收获的所述种植架单元1上的种植层轨道201对接；

状态(2)、传送全部所述种植托盘3到所述传送平台4；

状态(3)、所述传送平台4上的种植托盘移动至所述后处理平台5，并与所述后处理平台的传输轨道对接；

状态(4)、传送全部所述种植托盘3到所述后处理平台5；

状态(5)、所述后处理平台5完成各项后处理后，所述种植托盘3传送回所述传送平台4；

状态(6)、所述传送平台4移动回所述种植架单元1的对应位置，逐步将全部所述种植托盘3移回所述种植架单元1。

所述控制系统还包括灌溉系统，种植灯系统和冷暖空调系统；所述控制系统根据不同作物和作物所处的不同生长周期自动调节作物最佳生长环境，当作物需要更换种植单元时，所述控制系统还至少执行如下状态的控制指令：

状态(01)、当植物在所述种植架单元1上到达成长上限时，所述控制系统或人工移动所述传送平台4的平台轨道与需更换种植单元的所述种植架单元上的种植层轨道对接；

状态(02)、传送全部所述种植托盘3到所述传送平台4；

状态(03)、所述传送平台4上的所述种植托盘3移动至待换种的种植单元，并与所待换种的单元的种植层轨道对接；

状态(04)、传送全部所述种植托盘3到待换种的种植单元的种植轨道上。

本发明采用了模块化处理单元，实现了种植后期灵活的流水线处理，极大的简化了一般立体农场系统的操作复杂性，并且极大的提升了处理效率。

对比例一：

如图15所示，假设小型种植农场只有2排种植架单元，种植架单元的宽为1250mm间距为1250mm。

采用本发明紧密排列的方式，省去了间距，增加一排种植架单元，同样的占地面积共3排种植架单元，如图16所示。

由此可见使用本发明可以为农场提高种植密度，达到增产50％的效果。

对比例二：

假设大型种植农场目前只有10排种植架单元，如图17所示。

应用本发明,能够增加9排种植架单元，共19排种植架单元，如图18所示。

由此可见使用本发明可以为农场提高种植密度，达到增产90％的效果。

综上所述，使用本发明可以最大限度地提高立体农场的种植密度，农场越大，效果越好。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.具有轨道、托盘的高密度种植架，包括若干种植架单元，其特征在于，若干所述种植架单元以阵列的方式无间隙排列，每个所述种植架单元均包含若干层种植层，同一个所述种植架单元中的若干所述种植层的层间距相异设置；所述种植架单元为框架结构，相邻的所述种植架单元共用一个整面的框架，所述种植架单元被所述框架结构分隔为依次相邻的矩形小单元，每个所述矩形小单元中分别包含有多个种植托盘，每个所述矩形小单元分别通过行列的形式设置有一一对应的编号，每层依次间隔的设有多个所述种植托盘，每个所述种植托盘分别设有编码；相邻的所述种植架单元之间还设置有隔温板，所述隔温板安装在所述框架结构上；每层所述种植层上分别设有种植层轨道，所述种植层轨道上通过滑轮系统设置所述种植托盘，所述种植托盘的两端分别设有安装板，所述安装板分别连接所述滑轮系统，所述滑轮系统包括与轨道连接的上滚轮、下滚轮和侧滚轮；所述种植托盘间设置有可调节连接件；所述种植架单元的两侧设有可移动的传送平台，所述传送平台上设有平台轨道，所述平台轨道用于对接所述种植层轨道，所述平台轨道包括直线型、回转型和回转跃层型；所述高密度种植架还包括设置在所述种植架单元外围的后处理平台，所述后处理平台包括与所述种植层轨道或者所述平台轨道对接的传输轨道，所述传输轨道上至少包括依次布置的收割模块、清洁模块和移植模块。

2.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，所述种植层轨道、所述平台轨道和所述传输轨道均包括两根平行设置的单轨，所述单轨分别通过若干架托系统安装在所述种植架单元的框架内侧、所述传送平台的框架内侧和所述后处理平台的框架内侧，所述种植层轨道、所述平台轨道和所述传输轨道均具有入口端和出口端，所述入口端和所述出口端分别用于多种轨道间的搭接和连接。

3.根据权利要求1或者2所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，所述种植层轨道为直线型，所述后处理平台包括水平后处理平台和立式后处理平台，所述水平后处理平台包括直线型、“U”型，所述立式后处理平台包括“S”型、“L”型。

4.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，所述传送平台通过纵向和/或横向的移动臂安装在所述高密度种植架的框架上，或者安装在所述高密度种植架所在空间的屋顶框架上。

5.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，所述种植托盘的上方间隔的设有若干种植孔，所述种植孔用于种植和固定植物；每个所述种植托盘分别设有可调节连接件。

6.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，所述滑轮系统包括与所述种植托盘连接的第一连接轴，所述第一连接轴上设有上连接板，所述上连接板的一对“U”形开口上对称的设有所述上滚轮，所述上滚轮抵接在轨道的上部；所述上连接板的侧壁通过多个第二连接轴连接有下连接板，所述下连接板的一对“U”形开口上对称的设有所述下滚轮，所述下滚轮抵接在轨道的下部；所述第二连接轴上还套设有所述侧滚轮，所述侧滚轮抵接在轨道的侧边。

7.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，每个所述矩形小单元内分别设有种植灯系统。

8.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，还包括后处理系统，所述后处理系统包括所述后处理平台，所述后处理平台还包括播种模块和打包模块。

9.根据权利要求1所述的具有轨道、托盘的高密度种植架，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括模块化处理单元，以及与模块化处理单元连接的控制器；所述控制系统的至少执行如下状态的控制指令：

状态（1）、当植物在所述种植架单元上成熟需要收货时，所述控制系统或人工移动所述传送平台的平台轨道与需收获的所述种植架单元上的种植层轨道对接；

状态（2）、传送全部所述种植托盘到所述传送平台；

状态（3）、所述传送平台上的种植托盘移动至所述后处理平台，并与所述后处理平台的传输轨道对接；

状态（4）、传送全部所述种植托盘到所述后处理平台；

状态（5）、所述后处理平台完成各项后处理后，所述种植托盘传送回所述传送平台；

状态（6）、所述传送平台移动回所述种植架单元的对应位置，逐步将全部所述种植托盘移回所述种植架单元；

所述控制系统还包括灌溉系统，种植灯系统和冷暖空调系统；所述控制系统根据不同作物和作物所处的不同生长周期自动调节作物最佳生长环境，当作物需要更换种植单元时，所述控制系统还至少执行如下状态的控制指令：

状态（01）、当植物在所述种植架单元上到达成长上限时，所述控制系统或人工移动所述传送平台的平台轨道与需更换种植单元的所述种植架单元上的种植层轨道对接；

状态（02）、传送全部所述种植托盘到所述传送平台；

状态（03）、所述传送平台上的所述种植托盘移动至所需种植单元，并与该单元的轨道对接；

状态（04）、传送全部所述种植托盘到所需种植单元的种植轨道上。

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