一种智慧共享农场的制作方法

本发明属于智慧农业领域，具体涉及一种智慧共享农场。

背景技术：

农业的机械化实现了用机械动力和电力代替人力和畜力，以工作机械代替人的手工工具。70年代以来，农业逐渐推广应用自动控制、电子计算机、系统工程、遥感等技术，实现部分生产作业和管理自动化，取得了提高作业质量、效率和安全、省力等效果。近年来，随着国内外工业的飞速发展，农业自动化也随着工业飞速发展着，但现有的农业自动化程度较低，不能达到高度的自动化，多数工作还需要人工完成。现有的方式不能达到高度自动化、智能化，增大了人工工作量与运维成本。

共享经济也是世界各国政府所提倡的经济模式。他可以提高各种共享物品的使用率，降低

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种智慧共享农场。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本发明实施例提供了一种智慧共享农场，包括上位机、控制单元、检测单元、通信单元、存储单元、大数据和种植单元；

所述种植设备包括农田、控制单元、检测单元、视频监控单元、种植单元、定位单元；

所述种植单元包括配药系统、松土装置、分拣系统、种植采摘系统、设备轨道网、浇灌系统和授粉系统；

所述设备轨道农田分布，架设在农田上部；所述配药系统、松土装置、种植采摘系统、授粉系统均安装在设备轨道网上；

所述上位机包括作物选择模块、农田选择模块、教学模块、种植单元操作模块、检测结果显示模块、视频监控显示模块、种植单元定位显示模块、邮寄模块、讨论交流模块；

所述检测单元通过通信单元与存储单元连接，上位机从存储单元获取检测信息，并从大数据获取信息；所述上位机向控制单元发送控制信号；控制单元向种植单元发送控制信号，种植单元响应控制单元的控制信号。

在本发明的一个实施例中，所述设备轨道网包括驱动装置、轨道、检修模块、换装模块、电缆、控制单元和电源；

所述驱动装置包括电机、两个轮子、机械臂、转动轴和电机外壳，轮子安装在转动轴两端，电机为转动轴提供动力，电机安装在电机外壳内；

所述机械臂包括机械臂基座、第一机械臂、第二机械臂和第三机械臂，所述机械臂基座安装在电机外壳上，第一机械臂的一端铰接在机械臂基座的铰接端，第二机械臂的另一端与第三机械臂的一端连接，第三机械臂的另一端与检测设备连接；

所述第一机械臂与机械臂基座的铰接处、第一机械臂与第二机械臂铰接处、第二机械臂与第三机械臂铰接处均安装有机械臂驱动电机，第三机械臂的另一端设有螺孔；

所述驱动装置与轨道连接；

所述轨道沿农田上部均匀分布；

所述检修模块、换装模块和电源安装在轨道上，电缆沿轨道分布，电缆与电源形成回路，驱动模块安装在轨道上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动模块、检修模块和换装模块。

在本发明的一个实施例中，所述浇灌系统包括浇灌管道、输水软管、喷洒装置、抬升装置与总阀门；

所述喷洒装置包括主输水管、若干喷洒管、直角接头、多通接头、输水阀门、若干喷头和数量与喷洒管数量一致的双通旋转接头，所述主输水管包括进水口和出水口，进水口通过输水软管与浇灌管道连接；所述多通接头的接口数与喷洒管和主输水管的总数一致，所述多通接头的进水口与主输水管的出水口连接，出水口与直角接头的一端连接，直角接头的另一端与双通旋转接头的进水口连接，双通旋转接头的另一端与喷洒管连接；所述输水阀门安装在主输水管上；所述喷洒管上安装有若干喷头；

所述抬升装置安装在主输水管上；

所述总阀门安装在浇灌管道上；

所述抬升装置、总阀门、输水阀门分别与控制单元连接；

所述控制单元与上位机电连接。

在本发明的一个实施例中，所述配药系统包括配药装置、控制单元、转移装置、无线传输装置、搅拌桶；

所述配药装置包括多个储药装置、电子阀，储药装置的出药口安装有电子阀；

所述转移装置包括滑道、多个吊绳、支架和动力装置；

多个储药装置安装在支架上；

所述动力装置安装在滑道上；

所述支架通过吊绳与动力装置连接；

所述无线传输装置、控制单元安装在支架上；

所述中央处理器、检测装置、控制单元、无线传输装置、转移装置和搅拌桶分别与电源电连接；

所述中央处理器处理从检测装置得来的作物数据信息，再将处理结果通过无线传输装置传至控制单元，控制单元控制各药筒的电子阀的开关进行配药；

所述搅拌桶包括进水口和出水口，进水口与水源通过进水管连接，出水口与出水管相连。

在本发明的一个实施例中，所述松土除草装置包括控制单元、支撑杆、固定环、转动装置、转运装置、除草刀头、若干旋转电机和与电机数量相同的传动轴；

所述支撑杆包括第一固定端和第二固定端；

所述转动装置的固定端安装在支撑杆的第二固定端上，转动端安装在固定环上；

所述旋转电机均匀分布在固定环上，传动轴的一端固定在旋转电机上，另一端与除草刀头连接；

所述转运装置包括运行轨道、电机、转轴、两个滑轮和转运外壳，所述电机安装在转运外壳内，两个滑轮安装在转轴的两端，转轴穿过转运外壳并与电机配合，所述转运装置安装在支撑杆的第一固定端；

所述控制单元将从上位机获得的控制信号发送至转动装置、旋转电机、转运装置。

在本发明的一个实施例中，所述检测单元包括检测装置、控制单元；

检测单元通过螺纹连接安装在驱动装置的第三机械臂上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动装置和检测装置；

所述检测装置包括光照检测模块、水肥检测模块、温湿度检测模块、病虫害检测模块、微量元素检测模块。

在本发明的一个实施例中，所述种植采摘系统包括种采装置、控制单元，种采装置安装在驱动装置上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动装置和检测装置；

所述种采装置包括夹头、种子收纳箱、种子输送管、泵、夹取电机和旋转电机；

夹头安装在夹取电机旋转电机的旋转轴上，旋转轴安装在第三机械臂上；

夹头包括两个夹臂，两个夹臂的一端通过铰接连接，种子输送管安装在两个夹臂的连接处，种子输送管的一端为种子出口，另一端为种子进口，种子进口穿过夹头与夹取电机与泵的输出口相连，泵的输入口与种子收纳箱相连。

在本发明的一个实施例中，还包括无线传输单元，所述检测系统通过无线传输单元与存储单元连接，所述上位机通过无线传输单元与存储单元连接，所述上位机通过无线传输单元与控制单元连接，所述控制单元通过无线传输单元与种植系统连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明采用上位机向控制单元发送控制信号来控制检测单元、存储单元和种植单元的运行，实现了远程控制设备对农作物进行管理的功能，减少了人力的运用，并且使得农场管理更加自动化、智能化；

2、本发明实施例的设备轨道网包括沿农田分布的轨道，驱动装置可以通过轨道移动至农田的任意位置，检测单元、种植单元均可通过驱动装置安装在轨道上滑行；

3、本发明实施例的浇灌装置采用移动装置与浇灌装置相配合，浇灌装置可以通过移动装置在农田中移动浇灌，可以使得浇灌更均匀；

4、本发明实施例的配药系统通过上位机向控制系统发送配药命令，出水管与浇灌装置连接，可以通过浇灌装置将配制的药液浇灌至农田；

5、本发明实施例通过将刀头安装在可以改变圆周大小的固定环上，这样可以根据不同的地形、作物，对农田进行除草松土操作，使得除草松土更加变价、智能化；

6、本发明实施例将检测单元安装在设备轨道网上，检测单元通过设备轨道网沿农田移动，对农作物进行检测；

7、本发明实施例的种植采摘系统的夹头上安装有旋转电机和夹取电机，使得种植采摘系统同时可以进行采摘与挖坑的操作，并且种植采摘系统设备轨道网配合，可通过设备轨道网运动至农田任意位置对农作物进行采摘与播种操作；

8、本发明实施例的还包括无线传输单元，各组成单元通过无线传输单元进行数据传送与单元控制，减少了线路的布置与成本，也降低了维护成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的设备轨道网结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的驱动装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的驱动装置内部结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的浇灌装置结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的浇灌装置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的配药装置结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种智慧共享农场的松土除草装置结构示意图；

附图标记：

驱动装置-1100；电机外壳-1110；轮子-1120；转动轴-1130；电机-1140；机械臂-1200；机械臂基座-1210；第一机械臂-1220；第二机械臂-1230；第三机械臂-1240；浇灌管道-2100；输水软管-2200；喷洒装置-2300；主输水管-2310；喷洒管-2320；喷头-2321；双通旋转接头-2330；抬升装置-2400；总阀门-2500；储药装置-3110；转移装置-3200；滑道-3210；吊绳-3220；支架-3230；搅拌桶-3300；进水口-3310；出水口-3320；支撑杆-4100；固定环-4200；转动装置-4300；除草刀头-4400；传动轴-4430；轨道-5100；电缆-5200；检修模块-5300；换装模块-5400；电源-5500；夹头-6100；夹臂-6110；种子收纳箱-6200；种子进口-6310；种子出口-6320；夹取电机-6400；旋转电机-6500。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本发明实施例提供了一种智慧共享农场，包括上位机、控制单元、检测单元、通信单元、存储单元、大数据和种植单元；

所述种植设备包括农田、控制单元、检测单元、视频监控单元、种植单元、定位单元；

所述种植单元包括配药系统、松土装置、分拣系统、种植采摘系统、设备轨道网、浇灌系统和授粉系统；

所述设备轨道农田分布，架设在农田上部；所述配药系统、松土装置、种植采摘系统、授粉系统均安装在设备轨道网上；

所述上位机包括作物选择模块、农田选择模块、教学模块、种植单元操作模块、检测结果显示模块、视频监控显示模块、种植单元定位显示模块、邮寄模块、讨论交流模块；

所述检测单元通过通信单元与存储单元连接，上位机从存储单元获取检测信息，并从大数据获取信息；所述上位机向控制单元发送控制信号；控制单元向种植单元发送控制信号，种植单元响应控制单元的控制信号。

具体的，本发明采用上位机向控制单元发送控制信号来控制检测单元、存储单元和种植单元的运行，实现了远程控制设备对农作物进行管理的功能，减少了人力的运用，并且使得农场管理更加自动化、智能化；

在本发明的一个实施例中，所述设备轨道网包括驱动装置1100、轨道5100、检修模块5300、换装模块5400、电缆5200、控制单元和电源5500；

所述驱动装置1100包括电机1140、两个轮子1120、机械臂1200、转动轴1130和电机外壳1110，轮子1120安装在转动轴1130两端，电机1140为转动轴1130提供动力，电机1140安装在电机外壳1110内；

所述机械臂1200包括机械臂基座1210、第一机械臂1220、第二机械臂1230和第三机械臂1240，所述机械臂基座1210安装在电机外壳1110上，第一机械臂1220的一端铰接在机械臂基座1210的铰接端，第二机械臂1230的另一端与第三机械臂1240的一端连接，第三机械臂1240的另一端与检测设备连接；

所述第一机械臂1220与机械臂基座1210的铰接处、第一机械臂1220与第二机械臂1230铰接处、第二机械臂1230与第三机械臂1240铰接处均安装有机械臂驱动电机，第三机械臂1240的另一端设有螺孔；

所述驱动装置1100与轨道5100连接；

所述轨道5100沿农田上部均匀分布；

所述检修模块5300、换装模块5400和电源5500安装在轨道5100上，电缆5200沿轨道5100分布，电缆5200与电源5500形成回路，驱动模块安装在轨道5100上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动模块、检修模块5300和换装模块5400。

具体的，设备轨道网包括沿农田分布的轨道5100，驱动装置1100可以通过轨道5100移动至农田的任意位置，检测单元、种植单元均可通过驱动装置1100安装在轨道5100上滑行。

具体的，参与共享的人在上位机上选择心仪的农田，并获取该农田对应的设备操作权限，通过上位机对自己选择的农田进行种植操作，这样使得农田管理更加方便。

在本发明的一个实施例中，所述浇灌系统包括浇灌管道2100、输水软管2200、喷洒装置2300、抬升装置2400与总阀门2500；

所述喷洒装置2300包括主输水管2310、若干喷洒管2320、直角接头、多通接头、输水阀门、若干喷头2321和数量与喷洒管2320数量一致的双通旋转接头2330，所述主输水管2310包括进水口和出水口，进水口通过输水软管2200与浇灌管道2100连接；所述多通接头的接口数与喷洒管2320和主输水管2310的总数一致，所述多通接头的进水口与主输水管2310的出水口连接，出水口与直角接头的一端连接，直角接头的另一端与双通旋转接头2330的进水口连接，双通旋转接头2330的另一端与喷洒管2320连接；所述输水阀门安装在主输水管2310上；所述喷洒管2320上安装有若干喷头2321；

所述抬升装置2400安装在主输水管2310上；

所述总阀门2500安装在浇灌管道2100上；

所述抬升装置2400、总阀门2500、输水阀门分别与控制单元连接；

所述控制单元与上位机电连接。

具体的，浇灌装置采用移动装置与浇灌装置相配合，浇灌装置可以通过移动装置在农田中移动浇灌，可以使得浇灌更均匀。

在本发明的一个实施例中，所述配药系统包括配药装置、控制单元、转移装置3200、无线传输装置、搅拌桶3300；

所述配药装置包括多个储药装置3110、电子阀，储药装置3110的出药口安装有电子阀；

所述转移装置3200包括滑道3210、多个吊绳3220、支架3230和动力装置；

多个储药装置3110安装在支架3230上；

所述动力装置安装在滑道3210上；

所述支架3230通过吊绳3220与动力装置连接；

所述无线传输装置、控制单元安装在支架3230上；

所述中央处理器、检测装置、控制单元、无线传输装置、转移装置3200和搅拌桶3300分别与电源5500电连接；

所述中央处理器处理从检测装置得来的作物数据信息，再将处理结果通过无线传输装置传至控制单元，控制单元控制各药筒的电子阀的开关进行配药；

所述搅拌桶3300包括进水口3310和出水口3320，进水口3310与水源通过进水管连接，出水口3320与出水管相连。

具体的，配药系统通过上位机向控制系统发送配药命令，出水管与浇灌装置连接，可以通过浇灌装置将配制的药液浇灌至农田。

在本发明的一个实施例中，所述松土除草装置包括控制单元、支撑杆4100、固定环4200、转动装置4300、转运装置、除草刀头4400、若干旋转电机和与电机数量相同的传动轴4430；

所述支撑杆4100包括第一固定端和第二固定端；

所述转动装置4300的固定端安装在支撑杆4100的第二固定端上，转动端安装在固定环4200上；

所述旋转电机均匀分布在固定环4200上，传动轴4430的一端固定在旋转电机上，另一端与除草刀头4400连接；

所述控制单元将从上位机获得的控制信号发送至转动装置4300、旋转电机、转运装置。

具体的，通过将刀头安装在可以改变圆周大小的固定环4200上，这样可以根据不同的地形、作物，对农田进行除草松土操作，使得除草松土更加变价、智能化。

在本发明的一个实施例中，所述检测单元包括检测装置、控制单元；

所述检测单元通过螺纹连接安装在驱动装置1100的第三机械臂1240上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动装置1100和检测装置；

所述检测装置包括光照检测模块、水肥检测模块、温湿度检测模块、病虫害检测模块、微量元素检测模块。

具体的，将检测单元安装在设备轨道网上，检测单元通过设备轨道网沿农田移动，对农作物进行检测。

在本发明的一个实施例中，所述种植采摘系统包括种采装置、控制单元，种采装置安装在驱动装置1100上；

所述上位机向控制单元发送控制信号控制驱动装置1100和检测装置；

所述种采装置包括夹头6100、种子收纳箱6200、种子输送管、泵、夹取电机6400和旋转电机；

夹头6100安装在夹取电机6400旋转电机的旋转轴上，旋转轴安装在第三机械臂1240上；

夹头6100包括两个夹臂6110，两个夹臂6110的一端通过铰接连接，种子输送管安装在两个夹臂6110的连接处，种子输送管的一端为种子出口6320，另一端为种子进口6310，种子进口6310穿过夹头6100与夹取电机6400与泵的输出口相连，泵的输入口与种子收纳箱6200相连。

具体的，种植采摘系统的夹头6100上安装有旋转电机和夹取电机6400，使得种植采摘系统同时可以进行采摘与挖坑的操作，并且种植采摘系统设备轨道网配合，可通过设备轨道网运动至农田任意位置对农作物进行采摘与播种操作。

在本发明的一个实施例中，还包括无线传输单元，所述检测系统通过无线传输单元与存储单元连接，所述上位机通过无线传输单元与存储单元连接，所述上位机通过无线传输单元与控制单元连接，所述控制单元通过无线传输单元与种植系统连接。

具体的，还包括无线传输单元，各组成单元通过无线传输单元进行数据传送与单元控制，减少了线路的布置与成本，也降低了维护成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。