一种应用于作物工厂的收播系统

本技术涉及现代农业，具体涉及一种应用于作物工厂的收播系统。

背景技术：

1、在国内，作物工厂依然缺乏配套的自动化搬运设备，相关工作多由人力搬运搭配剪刀式提升车为主，劳动强度大、输送效率低，且存在高空作业的安全隐患。显然，当前作物工厂的发展缺少一种高效、无人化、智能化的高空收播设备。

2、jack donald morris，alireza saeeidi和benjamin miller在《工业设计》期刊和普象网上提出了一种方案，该方案针对皮带式培养架，将收播设备分为有人拖拉机与无人收获车两部分—有人拖拉机体积较大，其两侧有切割刀片，当蔬菜通过传输带传送到收割口时，会被切割，通过软质通道转移至收割车后面的无人拖拉机；无人收获车体积较小，在储满蔬菜后会通过gps导航自动行驶至卸货区进行卸货。

3、该方案基于现代物流技术，使用无人机物流系统进行统筹指挥，但方案还处于概念阶段，一些运用的技术并不合理。其缺点是：只能收获蔬菜，无法使用此设备将幼苗种植在培养架上；有人拖拉机需要在人的操作下抬升至不同的高度，还要人工对接传输带与切割口，难度较大，容易出错；培养架高度较大，与无人收获车形成了较大的高度差，容易摔坏蔬菜；没有给出具体操控方法，也没有给出难点技术的解决方案，如切割口、切割刀的设计；皮带式培养架不多见，不是主流的培养架，具有局限性。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种应用于作物工厂的收播系统，用以解决现阶段作物工厂所存在的搬运困难的问题，从而提高作物种植效率、增加单位面积产量、降低工人搬运劳动强度，减少高空作业的安全隐患。

2、为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种应用于作物工厂的收播系统，包括培养架、移栽车以及储运车，其中：

4、培养架用于为作物提供各色光照，培养架中逐层设置有培养液存储箱，培养液存储箱中设置有营养成分可调节的培养液；培养液存储箱上放置有栽培板，作物种植在栽培板上，且每个培养液存储箱上依次放置多个栽培板；移栽车用于逐层取放栽培板，储运车负责运输栽培板，且移栽车与运输车之间可进行栽培板的对接转移。

5、进一步地，所述培养架设置多层，每一层包括顶板、led灯板、培养液存储箱，其中：

6、顶板设置在培养液存储箱的上方，led灯板安装在顶板的底部；培养液存储箱中沿长度方向开设有培养液池，用于存放培养液；在培养液存储箱上位于培养液池两侧分布有滚轮组件，栽培板的两侧底部的凹槽放置在滚轮组件中的滚轮上，滚轮组件由电机驱动转动。

7、进一步地，培养架的所有层由下至上安装在一套立架中，立架包括多根立柱，立柱的底部固定在底座上；底座之间通过底座连接板进行加固连接；立架、底座以及底座连接板共同构成培养架的支撑框架；其中，顶板是一层培养架的顶部，通过其底部的l形顶板支撑固定在立架上；led灯板可进行光照强度、颜色的调节；培养液存储箱的侧面安装有连接件，连接件通过螺栓固定在立架的立柱上；培养液存储箱的端面上安装有位置对接传感器。

8、进一步地，栽培板为矩形板，在栽培板上成排成列开设有定植孔，用于栽培作物；栽培板按定植孔的孔数细分为育苗板、定植板、芽菜种植板。

9、进一步地，所述栽培板的下部两端加工有凹槽，该凹槽能卡在滚轮组件上，同时移栽车上的叉取装置可以插入到凹槽中。

10、进一步地，移栽车包括安装在车轮上的底盘，以及安装在底盘上且高度可调节的车体；所述车体上安装有摄像设备、消洗口、内部传送带、叉取装置、轨道、进出料口，其中：

11、进出料口贯穿车体的前部和后部，用于进行栽培板从储运车到培养架，或从培养架到储运车的转移；摄像设备安装在车体前部进出料口的上方，用于监测行驶路径、栽培板的传输；消洗口设置在进出料口内部，消洗口中存储有消洗液；内部传送带的设置进出料口内部，可以进行顺时针或逆时针运转；叉取装置通过轨道安装在进出料口的两侧；叉取装置能插入到栽培板下方，用于进行栽培板的转移。

12、进一步地，移栽车的底盘上安装有剪叉式升降机，车体安装在剪叉式升降机上，在剪叉式升降机的驱动下调整车体的高低位置；其中车轮的前轮是万向轮，后轮是由驱动电机驱动的驱动轮；驱动电机由安装在底盘上的蓄电池模块供电；蓄电池模块通过充电口进行充电。

13、进一步地，位置对接传感器安装于进出料口的正下方，能够与培养架上的位置对接传感器进行感应，进行高度定位；磁导航传感器安装于底盘前部的下方，用于感应地面上的磁线条，进行移栽车的轨迹导航；工作状态指示灯安装在底盘两侧，在非作业状态为绿色，在作业期间变成红色。

14、进一步地，储运车包括安装在车轮上的底盘，以及安装在底盘上且高度可调节的车体；

15、车体的上部、下部分别开设有上进出料口和下进出料口，车体内部设置有循环的轨道，轨道上间隔通过轴安装有多个内部载物板，通过电机驱动，带动轨道上的所有内部载物板在轨道上顺时针或逆时针移动；车体的后方设置有后侧舱门，用于工作人员打开后侧舱门后将各栽培板取出。

16、进一步地，所述储运车的底盘前部两侧安装有车辆对接传感器，其作用是与移栽车进行匹配；磁导航传感器安装于底盘的前部下方，能够感应地面上的磁线条，进行车辆的轨迹导航；工作状态指示灯安装在底盘两侧，在非作业状态为绿色，在作业期间变成红色。

17、与现有技术相比，本实用新型具有以下技术特点：

18、1.无人化、高效化，降低高空作业风险，提高作业效率。

19、2.优化了培养架、移栽车、储运车三者的关系，以交互界面直观地展示各方面的信息，操作人员能够选择“自动”或“手动”进行统筹协调。

20、3.将栽培板截面设计成倒“山”形，将在培养架中加入了滚轮组件，用以传输栽培板；移栽车通过叉取装置与内部传送带进行转移栽培板；创新性地设计储运车内部的旋转机构载物机构。

技术特征：

1.一种应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，包括培养架、移栽车以及储运车，其中：

2.根据权利要求1所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，所述培养架设置多层，每一层包括顶板(101)、led灯板(103)、培养液存储箱(108)，其中：

3.根据权利要求2所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，培养架的所有层由下至上安装在一套立架(104)中，立架(104)包括多根立柱，立柱的底部固定在底座(110)上；底座(110)之间通过底座连接板(111)进行加固连接；立架(104)、底座(110)以及底座连接板(111)共同构成培养架的支撑框架；其中，顶板(101)是一层培养架的顶部，通过其底部的l形顶板支撑(102)固定在立架上；led灯板(103)可进行光照强度、颜色的调节；培养液存储箱(108)的侧面安装有连接件(107)，连接件(107)通过螺栓(113)固定在立架(104)的立柱上；培养液存储箱(108)的端面上安装有第一位置对接传感器(109)。

4.根据权利要求1所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，栽培板(105)为矩形板，在栽培板(105)上成排成列开设有定植孔(1051)，用于栽培作物；栽培板(105)按定植孔(1051)的孔数细分为育苗板、定植板、芽菜种植板。

5.根据权利要求2所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，所述栽培板(105)的下部两端加工有凹槽(1052)，该凹槽(1052)能卡在滚轮组件(106)上，移栽车上的叉取装置(204)可以插入到凹槽(1052)中。

6.根据权利要求1所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，移栽车包括安装在车轮上的第一底盘(216)，以及安装在第一底盘(216)上且高度可调节的第一车体(209)；所述第一车体(209)上安装有摄像设备(201)、消洗口(202)、内部传送带(203)、叉取装置(204)、第一轨道(205)、进出料口(212)，其中：

7.根据权利要求6所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，移栽车的第一底盘(216)上安装有剪叉式升降机(213)，第一车体(209)安装在剪叉式升降机(213)上，在剪叉式升降机(213)的驱动下调整第一车体(209)的高低位置；移栽车车轮的前轮是万向轮(217)，后轮是由驱动电机(218)驱动的驱动轮(215)；驱动电机(218)由安装在第一底盘(216)上的蓄电池模块(207)供电；蓄电池模块(207)通过充电口进行充电。

8.根据权利要求7所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，第二位置对接传感器(206)安装于进出料口(212)的正下方，能够与培养架上的第一位置对接传感器(109)进行感应，进行高度定位；第一磁导航传感器(208)安装于第一底盘(216)前部的下方，用于感应地面上的磁线条，进行移栽车的轨迹导航；第一工作状态指示灯(214)安装在第一底盘(216)两侧，在非作业状态为绿色，在作业期间变成红色。

9.根据权利要求1所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，储运车包括安装在车轮上的第二底盘(307)，以及安装在第二底盘(307)上且高度可调节的第二车体(301)；

10.根据权利要求9所述的应用于作物工厂的收播系统，其特征在于，所述储运车的第二底盘(307)前部两侧安装有车辆对接传感器(308)，其作用是与移栽车进行匹配；第二磁导航传感器(309)安装于第二底盘(307)的前部下方，能够感应地面上的磁线条，进行车辆的轨迹导航；第二工作状态指示灯(312)安装在第二底盘(307)两侧，在非作业状态为绿色，在作业期间变成红色。

技术总结
本技术公开了一种应用于作物工厂的收播系统，包括培养架、移栽车以及储运车，其中：培养架用于为作物提供各色光照，培养架中逐层设置有培养液存储箱，培养液存储箱中设置有营养成分可调节的培养液；培养液存储箱上放置有栽培板，作物种植在栽培板上，且每个培养液存储箱上依次放置多个栽培板；移栽车用于逐层取放栽培板，储运车负责运输栽培板，且移栽车与运输车之间可进行栽培板的对接转移。本技术解决现了阶段作物工厂所存在的搬运困难的问题，从而提高作物种植效率、增加单位面积产量、降低工人搬运劳动强度，减少高空作业的安全隐患。

技术研发人员：谢昕泽,陈幸,严语欣,黄文悦,周璇璇,宋文芳
受保护的技术使用者：广东工业大学
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/14