CN221203534U - 一种植物工厂智能立体培养系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种植物工厂智能立体培养系统，包括若干依次排列的培养组、设于若干培养组一侧的输送线，培养组包括至少两相对设置的培养架、设于相邻两培养架之间的输送机器人，培养架沿高度方向间隔布设有若干底板，植物放置于底板上，输送线上依次分布有喷淋系统以及浇灌系统，以使输送机器人将植物从培养架处移动至输送线上后，由输送线带动植物依次经过喷淋系统以及浇灌系统；本实用新型增加植物培养的智能化，提高植物培养的效率和准确。

Description

一种植物工厂智能立体培养系统

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，尤其涉及一种植物工厂智能立体培养系统。

背景技术

目前植物工厂是通过人工模拟植物生长环境的高效农业系统，是利用计算机、传感器等对植物生长的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境条件进行自动控制，使植物生长不受或很少受自然条件影响。

然而，现有植物工厂的植物摆放广泛使用培养架的方式，且需要通过人工的方式对植物进行观察与存取。

同时，现有的植物工厂只局限于植物生长环境的统一模拟控制，不能针对某株植物进行植物观察分析或浇水施肥等，现有植物工厂采用普通培养架放置植物，需要人工对植物进行观察与存取，且普通培养架高度约2米左右，大型植物工厂使用普通培养架会大量浪费使用空间，而若是采用较高的培养架，则会出现人工难以取放的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种增加植物培养的智能化，提高植物培养的效率和准确的植物工厂智能立体培养系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种植物工厂智能立体培养系统，包括若干依次排列的培养组、设于若干培养组一侧的输送线，培养组包括至少两相对设置的培养架、设于相邻两培养架之间的输送机器人，培养架沿高度方向间隔布设有若干底板，植物放置于底板上，输送线上依次分布有喷淋系统以及浇灌系统，以使输送机器人将植物从培养架处移动至输送线上后，由输送线带动植物依次经过喷淋系统以及浇灌系统。

进一步的，输送机器人包括平移轨道、可移动的设于平移轨道上的升降轨道，升降轨道上可升降的安装有升降平台。

进一步的，升降平台与底板均转动安装有若干滚筒。

进一步的，输送线上间隔开设有若干物料缺口，物料缺口与升降平台相匹配，输送线上转动安装有若干滚筒，且输送线上的滚筒转动方向与升降平台的滚筒转动方向一致。

进一步的，物料缺口靠近升降平台的一侧设有传感器，传感器用于检测升降平台与物料缺口的相对位置。

进一步的，输送线呈环形结构，且输送线两侧分置于植物生长区以及人工操作区内，植物生长区与人工操作区由隔断玻璃进行分隔，培养架位于植物生长区内部，喷淋系统以及浇灌系统位于人工操作区内部。

进一步的，输送线包括输送线支架、设于输送线支架上部两侧的滚筒支架，若干滚筒转动安装于滚筒支架上。

进一步的，植物生长区内部设有风道。

进一步的，培养架上设置有位置传感器、温度传感器、湿度传感器以及电子标签。

本实用新型的有益效果在于，通过将各植物分类依次放置于培养架的各个位置处，随后在需要对某一植物进行针对观察或对应性的浇水、施肥时，通过输送机器人移动至对应的培养架以及对应的层级后，使得输送机器人位于该植物的一侧，并通过输送机器人将该植物取出移动至输送线上，使得输送线可带动该植物移动至喷淋系统以及浇灌系统处进行浇水、施肥，且由于输送机器人的取放高度为其设计高度，远高于人工取放的高度，因此可在同一占地面积的位置上放置更多的植物，并通过输送机器人进行自动取放，增加效率以及取放稳定性，且在通过输送机器人取出某一植物后，此时可对该植物进行观察其生长情况、有无病虫害等，进而调整喷淋系统以及浇灌系统对单个植物的具体浇水量、施肥量、是否添加农药等，进而增加对不同植物的针对性处理效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的俯视图。

图3是本实用新型中升降平台与物料缺口的示意图。

图4是本实用新型输送线支架的示意图。

附图标记：1、输送线；2、培养架；3、底板；4、喷淋系统；5、浇灌系统；6、平移轨道；7、升降轨道；8、升降品台；9、物料缺口；10、滚筒；11、传感器；12、植物生长区；13、人工操作区；14、隔断玻璃；15、滚筒支架；16、风道；17、输送线支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

如图1-4所述，本实用新型提供了一种植物工厂智能立体培养系统，包括若干依次排列的培养组、设于若干培养组一侧的输送线1，培养组包括至少两相对设置的培养架2、设于相邻两培养架2之间的输送机器人，培养架2沿高度方向间隔布设有若干底板3，植物放置于底板3上，输送线1上依次分布有喷淋系统4以及浇灌系统5，以使输送机器人将植物从培养架2处移动至输送线1上后，由输送线1带动植物依次经过喷淋系统4以及浇灌系统5。

通过将各植物分类依次放置于培养架的各个位置处，随后在需要对某一植物进行针对观察或对应性的浇水、施肥时，通过输送机器人移动至对应的培养架以及对应的层级后，使得输送机器人位于该植物的一侧，并通过输送机器人将该植物取出移动至输送线上，使得输送线可带动该植物移动至喷淋系统以及浇灌系统处进行浇水、施肥，且由于输送机器人的取放高度为其设计高度，远高于人工取放的高度，因此可在同一占地面积的位置上放置更多的植物，并通过输送机器人进行自动取放，增加效率以及取放稳定性，且在通过输送机器人取出某一植物后，此时可对该植物进行观察其生长情况、有无病虫害等，进而调整喷淋系统以及浇灌系统对单个植物的具体浇水量、施肥量、是否添加农药等，进而增加对不同植物的针对性处理效果。

其中，喷淋系统、浇灌系统分别连接至不同的供料设备处，供料设备中可提供包括但不限于水、农药、肥料等，同时喷淋系统、浇灌系统中均包括有喷头，进而通过喷头将水、农药、肥料等喷洒至植物上。

值得一提的是，本方案中对于植物病虫害、植物生长情况的观察判断，可采用通过如“CN110766082B一种基于迁移学习的植物叶片病虫害程度分类方法”以及“CN111862194B基于计算机视觉的深度学习植物生长模型分析方法及系统”中的方案进行判断，也可采用人工识别的方式进行观察判断。

在本方案的一实施例中，培养架采用铝型材制成，可根据植物工厂空间体积和植物大小进行任意搭建。

优选的，输送机器人包括平移轨道6、可移动的设于平移轨道6上的升降轨道7，升降轨道7上可升降的安装有升降平台8。

具体的，在输送机器人需要移动至对应的植物位置时，通过升降轨道相对于平移轨道进行移动来对升降平台进行水平移动，同时通过升降品台相对于升降轨道进行升降移动，使得升降平台可同步具有升降功能，以保证升降平台可移动至任意植物的对应位置。

其中，平移轨道升降轨道均采用电动轨道的结构形式。

优选的，升降平台8与底板3均转动安装有若干滚筒10。

具体的，在对植物进行取放时，通过滚筒转动带动植物从底板处移动至升降平台处，或从升降平台处移动至底板处，以保证植物取放的稳定。

其中，滚筒包括电动滚筒以及从动滚筒，通过电动滚筒提供驱动植物移动的主要驱动力，并配合从动滚筒对植物进行移动，可有效减少能源损耗；且电动滚筒采用电机控制转动。

优选的，输送线1上间隔开设有若干物料缺口9，物料缺口9与升降平台8相匹配，输送线1上转动安装有若干滚筒10，且输送线1上的滚筒10转动方向与升降平台8的滚筒10转动方向一致。

具体的，升降平台复位移动至物料缺口处，使得升降平台将物料缺口的位置补充完整，进而使得输送线可连续的输送植物。

其中，输送线上设置的滚筒同样具有电动滚筒以及从动滚筒两种，以使输送线可对植物进行移动。

优选的，物料缺口9靠近升降平台8的一侧设有传感器11，传感器11用于检测升降平台8与物料缺口9的相对位置。

具体的，当升降平台复位移动至物料缺口处，并通过传感器检测到升降平台复位时，输送线以及升降平台上的电动滚筒开始转动，进而使得植物沿输送线进行移动。

其中，传感器采用对射传感器。

值得一提的是，培养架与升降平台的对应位置均设有位置传感器，以使升降平台移动至对应的植物位置后，位置传感器检测到升降平台就位，并启动培养架上的电动滚筒将植物移动至升降平台上。

优选的，输送线1呈环形结构，且输送线1两侧分置于植物生长区12以及人工操作区13内，植物生长区12与人工操作区13由隔断玻璃14进行分隔，培养架2位于植物生长区12内部，喷淋系统4以及浇灌系统5位于人工操作区13内部。

具体的，由于输送线的环形结构设置，使得植物经过喷淋系统以及浇灌系统的浇水、施肥后，可重新移动至升降平台的位置，进而通过升降平台将植物复位至培养架的对应位置处。

同时由于植物生长区与人工操作区的环境不同，因此通过隔断玻璃将两个区域之间进行分隔，以保证两个区域之间的环境可针对性的设计。

在本方案的一实施例中，隔断玻璃采用中空玻璃。

优选的，输送线1包括输送线支架17、设于输送线支架17上部两侧的滚筒支架15，若干滚筒10转动安装于滚筒支架15上。

具体的，通过输送线支架增加输送线整体的结构稳定，同时通过滚筒支架增加滚筒端部的稳定，以使滚筒可稳定的驱动植物移动。

优选的，植物生长区12内部设有风道16，以使植物生长区内可通过风道进行进出风，进而对植物生长区进行空气循环。

优选的，培养架2上设置有位置传感器、温度传感器、湿度传感器以及电子标签。

具体的，通过位置传感器、温度传感器以及湿度传感器可提高对培养架上植物生长环境的检测，同时电子标签可标识出对应的植物，以保证植物取放的准确。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：包括若干依次排列的培养组、设于若干培养组一侧的输送线(1)，培养组包括至少两相对设置的培养架(2)、设于相邻两培养架(2)之间的输送机器人，培养架(2)沿高度方向间隔布设有若干底板(3)，植物放置于底板(3)上，输送线(1)上依次分布有喷淋系统(4)以及浇灌系统(5)，以使输送机器人将植物从培养架(2)处移动至输送线(1)上后，由输送线(1)带动植物依次经过喷淋系统(4)以及浇灌系统(5)；输送机器人包括平移轨道(6)、可移动的设于平移轨道(6)上的升降轨道(7)，升降轨道(7)上可升降的安装有升降平台(8)；升降平台(8)与底板(3)均转动安装有若干滚筒(10)。

2.根据权利要求1所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：输送线(1)上间隔开设有若干物料缺口(9)，物料缺口(9)与升降平台(8)相匹配，输送线(1)上转动安装有若干滚筒(10)，且输送线(1)上的滚筒(10)转动方向与升降平台(8)的滚筒(10)转动方向一致。

3.根据权利要求2所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：物料缺口(9)靠近升降平台(8)的一侧设有传感器(11)，传感器(11)用于检测升降平台(8)与物料缺口(9)的相对位置。

4.根据权利要求1所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：输送线(1)呈环形结构，且输送线(1)两侧分置于植物生长区(12)以及人工操作区(13)内，植物生长区(12)与人工操作区(13)由隔断玻璃(14)进行分隔，培养架(2)位于植物生长区(12)内部，喷淋系统(4)以及浇灌系统(5)位于人工操作区(13)内部。

5.根据权利要求1所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：输送线(1)包括输送线支架(17)、设于输送线支架(17)上部两侧的滚筒支架(15)，若干滚筒(10)转动安装于滚筒支架(15)上。

6.根据权利要求4所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：植物生长区(12)内部设有风道(16)。

7.根据权利要求1所述的植物工厂智能立体培养系统，其特征在于：培养架(2)上设置有位置传感器、温度传感器、湿度传感器以及电子标签。