CN210271465U

CN210271465U - 一种教学用智能农业沙盘

Info

Publication number: CN210271465U
Application number: CN201921171576.9U
Authority: CN
Inventors: 李�浩; 陈业东; 唐慧; 谢子明; 王少华
Original assignee: Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic
Current assignee: Hunan Biological and Electromechanical Polytechnic
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2020-04-07
Anticipated expiration: 2029-07-24

Abstract

本申请公开了一种教学用智能农业沙盘，包括沙盘本体、棚体、轨道架、光照装置、灌溉装置以及摄像装置；棚体罩设在沙盘本体上；轨道架设置在棚体内；光照装置包括对准沙盘本体的主灯以及设置在轨道架上的第一移动机构，第一移动机构带动主灯沿轨道架的延伸方向往复运动；灌溉装置包括喷头以及设置在轨道架上的第二移动机构，第二移动机构带动喷头沿轨道架位于第一区域和/或第二区域的部分往复运动；摄像装置包括支撑架以及活动设置在支撑架上的摄像头。本申请的一种教学用智能农业沙盘，具有教学方式灵活多变的优点。

Description

一种教学用智能农业沙盘

技术领域

本申请涉及教学沙盘，尤其涉及一种教学用智能农业沙盘。

背景技术

传统的教学沙盘的结构都比较简单，老师在授课阶段通畅采用教学棒指着沙盘进行教学指导，因其尺寸的局限性，观看时不能供给更多的学生围观观看，而且沙盘一旦设计完毕其应用条件都已经固化，对于现实中复杂多变的天气以及农业栽种情况无法做到全部演示，而针对每一种情况再去单独设计一个沙盘又过于浪费，最终影响了教学质量。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种教学方式灵活多变的教学用智能农业沙盘。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种教学用智能农业沙盘，包括：沙盘本体、棚体、轨道架、光照装置、灌溉装置、摄像装置以及教学区域；所述棚体罩设在所述沙盘本体上；所述轨道架设置在所述棚体内，并且所述轨道架与所述沙盘本体固定连接；所述光照装置包括对准所述沙盘本体的主灯以及设置在所述轨道架上的第一移动机构，所述主灯与所述第一移动机构固定连接，所述第一移动机构带动所述主灯沿所述轨道架的延伸方向往复运动；所述灌溉装置包括喷头以及设置在所述轨道架上的第二移动机构，所述喷头与所述第二移动机构铰接，所述轨道架由所述光照装置分为第一区域与第二区域，所述第二移动机构带动所述喷头沿所述轨道架位于第一区域和/或第二区域的部分往复运动；所述摄像装置包括支撑架以及活动设置在所述支撑架上的摄像头，所述支撑架的底端与所述沙盘本体连接。

进一步地，所述沙盘本体包括相对的第一侧与第三侧、以及相对的第二侧与第四侧；所述轨道架包括两个半环的轨道，两个所述轨道并排设置，所述轨道的两端分别与所述第一侧以及所述第三侧固定连接，且所述轨道朝向所述沙盘本体的为轨道面。

进一步地，沿所述第二侧与所述第四侧的连线方向，所述主灯延伸呈长条形，所述第一移动机构活动的架设在至少一个所述轨道的轨道面上。

进一步地，沿所述第二侧与所述第四侧的连线方向，所述喷头延伸呈长条形，所述第二移动机构活动的架设在至少一个所述轨道的轨道面上。

进一步地，所述轨道架还包括电线总管以及水总管；所述电线总管中通入驱动所述光照装置以及所述灌溉装置的电线，所述水总管与所述喷头连通，所述电线总管设置在其中一个所述轨道的远离所述轨道面的背面上，所述水总管设置在其中另一个所述轨道的远离所述轨道面的背面上。

进一步地，所述摄像装置包括第三移动机构以及球形接头，所述支撑架上设置有竖向的导轨，所述摄像头通过所述球形接头与所述第三移动机构固定连接，所述第三移动机构带动所述摄像头沿所述导轨上下运动。

进一步地，所述摄像装置数量为两组，两组所述摄像装置分别设置在所述第一侧以及所述第三侧。

进一步地，所述第一移动机构为电机驱动的小车，所述第一移动机构与所述轨道采用齿轮齿条式传动；和/或，所述第二移动机构为电机驱动的小车，所述第二移动机构与所述轨道采用齿轮齿条式传动；和/或，第三移动机构为电机驱动的小车，所述第二移动机构与所述导轨采用齿轮齿条式传动。

进一步地，所述教学用智能农业沙盘还包括用于测量各项参数的感应系统。

进一步地，所述感应系统包括光照传感器、CO2传感器、土壤温湿度传感器以及空气温湿度传感器，所述光照传感器、CO2传感器、空气温湿度传感器设置在所述沙盘本体朝向所述棚体的顶面上，所述土壤温湿度传感器设置在所述沙盘本体中部的土壤层上。

有益效果是：

与现有技术相比，本申请的一种教学用智能农业沙盘通过设置沙盘本体、轨道架、光照装置以及灌溉装置；轨道架设置在棚体内，并且轨道架与沙盘本体固定连接。光照装置包括对准沙盘本体的主灯以及设置在轨道架上的第一移动机构，主灯与第一移动机构固定连接用于模拟光照，第一移动机构带动主灯沿轨道架的延伸方向往复运动实现主灯从不同角度照射沙盘本体，从而获得日出日落的效果，可以模拟演示一天之中不同时段的光照效果；灌溉装置包括喷头以及设置在轨道架上的第二移动机构，喷头与第二移动机构铰接，在重力的作用下喷头可以竖直朝下的指向沙盘本体，从喷头中喷出水流获得下雨效果，第二移动机构带动喷头沿轨道架往复运动，可使得沙盘本体全部区域都可以获得淋雨灌溉，进而可以模拟演示一天之中的淋雨情况；综合以上，教员可以通过光照装置以及灌溉装置灵活的设置光照以及淋雨灌溉情况，促使教学方式灵活多变且教学质量好。

附图说明

图1为本申请的一种教学用智能农业沙盘结构示意图；

图2为本申请的一种教学用智能农业沙盘结构另一视角结构示意图，其中，省略了棚体、教学区域以及感应装置；

图3为图2中部分结构的A-A剖视图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请实施例的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

如图1至图3所示，一种教学用智能农业沙盘，包括沙盘本体1、棚体2、轨道架3、光照装置4、灌溉装置5、摄像装置6以及教学区域7。

其中棚体2罩设在沙盘本体1上形成供农业作业的大棚区域；轨道架3设置在棚体2内，并且轨道架3与沙盘本体1固定连接。

光照装置4包括对准沙盘本体1的主灯41以及设置在轨道架3上的第一移动机构42，主灯41与第一移动机构42固定连接用于模拟光照，以轨道架3的一端为东、一端为西举例说明，第一移动机构42带动主灯41沿轨道架3的延伸方向往复运动实现主灯41从不同角度照射沙盘本体1，从而获得日出日落的效果，可以模拟演示一天之中不同时段的光照效果，使用更为灵活，促使教学方式灵活多变且教学质量好。

灌溉装置5包括喷头51以及设置在轨道架3上的第二移动机构52，喷头51与第二移动机构52铰接，在重力的作用下喷头51可以竖直朝下的指向沙盘本体1，从喷头51中喷出水流获得下雨效果，如图1所示，轨道架3由光照装置4分为左侧的第一区域（图中未标出）与右侧的第二区域（图中未标出）；第二移动机构52带动喷头51沿轨道架3位于第一区域和/或第二区域的部分往复运动，具体地，当灌溉装置5数量为一组，由于光照装置4的限制，灌溉装置5只能在第一区域或第二区域中移动，沙盘本体1对应第一区域或第二区域的区域可以获得淋雨灌溉，当需要对沙盘本体1的全部面积进行灌溉，可将光照装置4移动到端部位置，使得第一区域或第二区域获得最大面积以方便灌溉装置5进行灌溉；当然灌溉装置5数量可为两组或者以上，在轨道架3的第一区域和第二区域各设置一组灌溉装置5，两组灌溉装置5分别在各自区域内往复运动，无需光照装置4移动到轨道架3的端部即可使得沙盘本体1全部区域都可以获得淋雨灌溉，进而可以模拟演示一天之中的淋雨情况，使用更为灵活，促使教学方式灵活多变且教学质量好。

摄像装置6包括支撑架61以及活动设置在支撑架61上的摄像头62，支撑架61的底端与沙盘本体1连接，摄像头62对沙盘本体1的情况进行实时监控，方便教学。

教学区域7包括控制中心71和显示屏72，控制中心71分别电性连接显示屏72、光照装置4、灌溉装置5以及摄像装置6，并将摄像装置6获取的信息投影到显示屏72中完成教学，同样的，教师可以通过显示屏72或者控制中心71控制连接光照装置4、灌溉装置5以及摄像装置6的各个运动部件从而按照教师的意愿模拟各项天气条件，促使教学方式灵活多变且教学质量好。

在本实施例中，如图1和图2所示，沙盘本体1包括相对的第一侧11与第三侧13、以及相对的第二侧12与第四侧14；轨道架3包括两个半环的轨道31，两个轨道31并排设置，轨道31的两端分别与第一侧11以及第三侧13固定连接形成拱状，且轨道31朝向沙盘本体1的为轨道面311，方便光照装置4以及灌溉装置5沿着轨道面311往复移动。

在本实施例中，如图1和图2所示，沿第二侧12与第四侧14的连线方向，主灯41延伸呈长条形，方便覆盖沙盘本体1的全部范围，第一移动机构42活动的架设在至少一个轨道31的轨道面311上，第一移动机构42可为电机驱动的小车，第一移动机构42与轨道31采用齿轮齿条式传动，如图3所示，可以在轨道31设置一个外小内大的凹口槽313，第一移动机构42架设在凹口槽313内从而承重，其中齿条42a固定在凹口槽313内侧，方便齿轮42b由第一移动机构42驱动转动实现运动位移。

在本实施例中，如图1和图2所示，沿第二侧12与第四侧14的连线方向，喷头51延伸呈长条形，方便覆盖沙盘本体1的全部范围，第二移动机构52活动的架设在至少一个轨道31的轨道面311上。类似于第一移动机构42的结构，第二移动机构52也可以为电机驱动的小车，第二移动机构52与轨道31采用齿轮齿条式传动，在此不再赘述。

在本实施例中，如图1、图2和图3所示，轨道架3还包括电线总管32以及水总管33；电线总管32中通入驱动光照装置4以及灌溉装置5的电线，水总管33与喷头51连通，电线总管32设置在其中一个轨道31的远离轨道面311的背面312上，水总管33设置在其中另一个轨道31的远离轨道面311的背面312上，分别从两个轨道31从通入水电，在外部不露出水管电线，不仅美观而且使得水电分开，确保安全。

在本实施例中，如图1所示，摄像装置6包括第三移动机构63以及球形接头621，支撑架61上设置有竖向的导轨（图中未标出），摄像头62通过球形接头621与第三移动机构63固定连接，以方便摄像头62调整拍摄角度，第三移动机构63带动摄像头62沿导轨上下运动，以方便摄像头62调整拍摄高度，类似于第一移动机构42的结构，第三移动机构63可为电机驱动的小车，第二移动机构52与导轨采用齿轮齿条式传动，在此不再赘述；除此以外摄像装置6数量可为两组，两组摄像装置6分别设置在第一侧11以及第三侧13，从两侧观察，确保教师学生在显示屏72上可以全方位的观察农作物，使得教学质量好。

在本实施例中，如图1所示，教学用智能农业沙盘还包括感应系统8，感应系统8，且感应系统8与控制中心71信号连接，从而提供教学用智能农业沙盘内的各项参数，方便教学或者为调整参数做出判断依据。感应系统8可包括但不限于光照传感器81、CO2传感器82、土壤温湿度传感器83以及空气温湿度传感器84，光照传感器81、CO2传感器82、空气温湿度传感器84设置在沙盘本体1朝向棚体2的顶面15上，土壤温湿度传感器83设置在沙盘本体1中部的土壤层16上，从而获得教学用智能农业沙盘内的光照情况、大气CO2含量、空气温湿度、土壤温湿度等，上述信息由感应系统8传递给控制中心71后再由控制中心71控制灌溉装置5、光照装置4或者其他运动部件以实现调整，方便快捷。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种教学用智能农业沙盘，其特征在于，包括：

沙盘本体（1）；

棚体（2），所述棚体（2）罩设在所述沙盘本体（1）上；

轨道架（3），所述轨道架（3）设置在所述棚体（2）内，并且所述轨道架（3）与所述沙盘本体（1）固定连接；

光照装置（4），所述光照装置（4）包括对准所述沙盘本体（1）的主灯（41）以及设置在所述轨道架（3）上的第一移动机构（42），所述主灯（41）与所述第一移动机构（42）固定连接，所述第一移动机构（42）带动所述主灯（41）沿所述轨道架（3）的延伸方向往复运动；

灌溉装置（5），所述灌溉装置（5）包括喷头（51）以及设置在所述轨道架（3）上的第二移动机构（52），所述喷头（51）与所述第二移动机构（52）铰接，所述轨道架（3）由所述光照装置（4）分为第一区域与第二区域，所述第二移动机构（52）带动所述喷头（51）沿所述轨道架（3）位于第一区域和/或第二区域的部分往复运动；

以及摄像装置（6），所述摄像装置（6）包括支撑架（61）以及活动设置在所述支撑架（61）上的摄像头（62），所述支撑架（61）的底端与所述沙盘本体（1）连接。

2.根据权利要求1所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述沙盘本体（1）包括相对的第一侧（11）与第三侧（13）、以及相对的第二侧（12）与第四侧（14）；

所述轨道架（3）包括两个半环的轨道（31），两个所述轨道（31）并排设置，所述轨道（31）的两端分别与所述第一侧（11）以及所述第三侧（13）固定连接，且所述轨道（31）朝向所述沙盘本体（1）的为轨道面（311）。

3.根据权利要求2所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：沿所述第二侧（12）与所述第四侧（14）的连线方向，所述主灯（41）延伸呈长条形，所述第一移动机构（42）活动的架设在至少一个所述轨道（31）的轨道面（311）上。

4.根据权利要求2所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：沿所述第二侧（12）与所述第四侧（14）的连线方向，所述喷头（51）延伸呈长条形，所述第二移动机构（52）活动的架设在至少一个所述轨道（31）的轨道面（311）上。

5.根据权利要求2所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述轨道架（3）还包括电线总管（32）以及水总管（33）；所述电线总管（32）中通入驱动所述光照装置（4）以及所述灌溉装置（5）的电线，所述水总管（33）与所述喷头（51）连通，所述电线总管（32）设置在其中一个所述轨道（31）的远离所述轨道面（311）的背面（312）上，所述水总管（33）设置在其中另一个所述轨道（31）的远离所述轨道面（311）的背面（312）上。

6.根据权利要求2至5任一项所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述摄像装置（6）包括第三移动机构（63）以及球形接头（621），所述支撑架（61）上设置有竖向的导轨，所述摄像头（62）通过所述球形接头（621）与所述第三移动机构（63）固定连接，所述第三移动机构（63）带动所述摄像头（62）沿所述导轨上下运动。

7.根据权利要求6所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述摄像装置（6）数量为两组，两组所述摄像装置（6）分别设置在所述第一侧（11）以及所述第三侧（13）。

8.根据权利要求6所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述第一移动机构（42）为电机驱动的小车，所述第一移动机构（42）与所述轨道（31）采用齿轮齿条式传动；和/或，

所述第二移动机构（52）为电机驱动的小车，所述第二移动机构（52）与所述轨道（31）采用齿轮齿条式传动；和/或，

第三移动机构（63）为电机驱动的小车，所述第二移动机构（52）与所述导轨采用齿轮齿条式传动。

9.根据权利要求1至5任一项所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述教学用智能农业沙盘还包括用于测量各项参数的感应系统（8）。

10.根据权利要求9所述的教学用智能农业沙盘，其特征在于：所述感应系统（8）包括光照传感器（81）、CO2传感器（82）、土壤温湿度传感器（83）以及空气温湿度传感器（84），所述光照传感器（81）、CO2传感器（82）、空气温湿度传感器（84）设置在所述沙盘本体（1）朝向所述棚体（2）的顶面（15）上，所述土壤温湿度传感器（83）设置在所述沙盘本体（1）中部的土壤层（16）上。