本發(fā)明涉及一種蔬菜機(jī),尤其涉及一種應(yīng)用于蔬菜立體種植的智能型水培蔬菜機(jī),該蔬菜機(jī)可以自動(dòng)地為被種植蔬菜輸送營(yíng)養(yǎng)液、水及自動(dòng)擺動(dòng)傾斜使蔬菜增加光照,其在被擺動(dòng)過(guò)程中,培植盆始終保持水平,屬于農(nóng)業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
蔬菜的水培種植是現(xiàn)有的無(wú)土栽培技術(shù),該蔬菜采用營(yíng)養(yǎng)液施肥,營(yíng)養(yǎng)液中溶解有蔬菜生長(zhǎng)所需的礦物質(zhì)。無(wú)土栽培需要有由貯液盆及定植件構(gòu)成的培植盆,定植件用于容納并支撐所種植的蔬菜,蔬菜的根系懸浮在的培植液中,在蔬菜的生長(zhǎng)過(guò)程中,不斷向的培植液里加入蔬菜生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)液。
在蔬菜的水培栽培活動(dòng)中,為了增加空間的有效利用,常把培植盆放置在具有多層結(jié)構(gòu)的直立式種植架上,培植盆相互層疊,減小所占用的空間,提高單位空間的產(chǎn)出率,但造成部分蔬菜無(wú)法獲得充足的陽(yáng)光,影響蔬菜正常進(jìn)行光合作用。于是產(chǎn)生了一種種植架,該種植架被傾斜設(shè)置,多個(gè)培植盆依次錯(cuò)開(kāi),蔬菜能獲得較充足的陽(yáng)光,但在無(wú)陽(yáng)光時(shí),不能收起種植架恢復(fù)其直立狀態(tài),增加了所占用的空間。近來(lái)又出現(xiàn)了一種無(wú)土水培蔬菜架,該蔬菜架下部設(shè)置轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,操作轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置能使蔬菜架擺動(dòng)傾斜,各層種植箱依次錯(cuò)開(kāi),蔬菜均能獲得較充足的陽(yáng)光;根據(jù)需要,操作轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)裝置又能使蔬菜架擺動(dòng)恢復(fù)原直立狀態(tài),各層種植箱再次層疊,節(jié)省了空間。但是,在擺動(dòng)傾斜時(shí),該蔬菜架易發(fā)生側(cè)翻,同時(shí)種植箱也將隨之產(chǎn)生傾斜;種植箱傾斜一方面易造成種植箱內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液灑落,另一方面導(dǎo)致種植箱中一側(cè)的營(yíng)養(yǎng)液位高于相對(duì)側(cè)的,易造成蔬菜吸收的養(yǎng)份不均勻,根系生長(zhǎng)發(fā)育不同步,影響蔬菜的同步生長(zhǎng),導(dǎo)致成品蔬菜大小不一。為此,亟需開(kāi)發(fā)一種智能型水培蔬菜機(jī),該蔬菜機(jī)可以自動(dòng)地為被種植蔬菜輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,以及自動(dòng)擺動(dòng)傾斜使蔬菜增加光照,其被擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立的過(guò)程中,培植盆依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊,培植盆的空間姿態(tài)不變,始終保持水平。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種智能型水培蔬菜機(jī),該蔬菜機(jī)可以自動(dòng)地為被種植蔬菜輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,以及自動(dòng)擺動(dòng)傾斜使蔬菜增加光照,其被擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立的過(guò)程中,培植盆依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊,培植盆的空間姿態(tài)不變,始終保持水平,培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落到盆外,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種智能型水培蔬菜機(jī),其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于,包括:
基架10,為所述蔬菜機(jī)的支撐基礎(chǔ),包括基架本體11、第一連接部12,所述基架本體11的上部被設(shè)置三個(gè)第一連接部12;
置放架20,為所述蔬菜機(jī)的承載主體,其包括至少二層呈水平布置的承載部22和三支立柱23;承載部22和三支立柱23分別相鉸接,任二層承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu);所述三支立柱23的下端部分別被設(shè)置一個(gè)第二連接部21,所述置放架20和基架10裝配,第二連接部21和第一連接部12相鉸接,所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向沿橫向設(shè)置,所述基架10、任一承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu);所述平行四邊形機(jī)構(gòu)適于置放架20相對(duì)于基架10沿與所述鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向相垂直的縱向平面作縱向擺動(dòng);所述置放架20上設(shè)置用于驅(qū)動(dòng)該置放架20作縱向擺動(dòng)的擺動(dòng)連接部25;
擺動(dòng)裝置30,包括擺動(dòng)輸出部37,擺動(dòng)輸出部37和擺動(dòng)連接部25相連接,用于驅(qū)動(dòng)置放架20作縱向擺動(dòng),該擺動(dòng)包括擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立;
培植盆50,用于支撐和容納被水培種植的蔬菜,被放置于所述承載部22上;
傳感器組60,包括用于測(cè)量營(yíng)養(yǎng)液輸送流量的流量傳感器64、用于測(cè)量培植盆50內(nèi)液位的液位傳感器65及用于測(cè)量置放架20的擺動(dòng)幅度的位移傳感器61;
泵組70,包括用于向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液泵71及用于向培植盆50輸送水的供水泵72;
控制單元90,適于獲取與被種植蔬菜對(duì)應(yīng)的種植配方,所述種植配方被配置成包括以時(shí)間作為變量的向培植盆50輸入營(yíng)養(yǎng)液的供液量的預(yù)設(shè)值、以時(shí)間作為變量的培植盆50內(nèi)液位的預(yù)設(shè)值及以時(shí)間作為變量的置放架20的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值;基于從種植配方獲取的供液量、液位及擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,對(duì)向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液量、培植盆50內(nèi)的液位及置放架20的擺動(dòng)幅度分別進(jìn)行控制。
本發(fā)明的智能型水培蔬菜機(jī)被配置有控制單元、傳感器組和泵組,控制單元基于從種植配方獲取的供液量、液位及擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,操縱泵組分別向培植盆內(nèi)輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,并使所輸送營(yíng)養(yǎng)液的輸送量達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值、液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值;以及操縱擺動(dòng)裝置驅(qū)使蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜,使擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,置放架上的培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使被種植的蔬菜增加光照。置放架裝配于基架上并相鉸接,置放架包括承載部和立柱,承載部和立柱相鉸接,所述基架、承載部和立柱構(gòu)成平行四形機(jī)構(gòu)。置放架被擺動(dòng)時(shí),立柱相對(duì)基架擺動(dòng)傾斜,承載部只作平動(dòng)運(yùn)動(dòng),因而培植盆始終保持水平,培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落到盆外,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi)以及對(duì)種植場(chǎng)地的污臟。
本發(fā)明在應(yīng)用中,還有如下進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案。
作為優(yōu)選地,所述控制單元90,基于所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值,生成用于向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液控制信號(hào),并傳輸給供液泵71,以使供液泵71向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液,直至根據(jù)流量傳感器64反饋的測(cè)量值計(jì)算得到的供液量的計(jì)算值達(dá)到所述供液量的預(yù)設(shè)值;以及,
將所獲取的液位傳感器65測(cè)量的培植盆50內(nèi)液位的測(cè)量值與所獲取的液位的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,基于所述液位的測(cè)量值與液位的預(yù)設(shè)值間的比較結(jié)果,生成向培植盆50輸送水的供水控制信號(hào),并傳輸給供水泵72,以使供水泵72向培植盆50輸送水,直至液位傳感器65測(cè)量的培植盆50內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到所述液位的預(yù)設(shè)值;以及,
將所獲取的位移傳感器61測(cè)量的置放架20的擺動(dòng)幅度的測(cè)量值與所獲取的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,基于所述擺動(dòng)幅度的測(cè)量值與擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值之間的比較結(jié)果,生成使置放架20作縱向擺動(dòng)的擺動(dòng)控制信號(hào),并傳輸給擺動(dòng)裝置30,以使所述擺動(dòng)裝置30驅(qū)動(dòng)置放架20作縱向擺動(dòng),直至位移傳感器61反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值。
作為優(yōu)選地,所述種植配方還被配置有液位偏差h0;
當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),控制單元90生成向培植盆50輸送水的供水控制信號(hào),傳輸給供水泵72,直至液位傳感器65測(cè)量的液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值;或者,
當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值時(shí),控制單元90生成向培植盆50輸送水的供水控制信號(hào),傳輸給供水泵72,直至液位傳感器65測(cè)量的液位的測(cè)量值與液位偏差h0的差值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值。
作為優(yōu)選地,所述承載部22呈方形,所述承載部22上位于前邊側(cè)的左右兩邊側(cè)部分別和位于該前邊側(cè)的兩支立柱23相鉸接,承載部22的后邊側(cè)部和位于該后邊側(cè)的另一支立柱23相鉸接;或者,
所述承載部22的左、右兩邊側(cè)部中的一邊側(cè)部和其中的兩支立柱23相鉸接,另一邊側(cè)部和另一支立柱23鉸接。
作為優(yōu)選地,所述擺動(dòng)裝置30還包括第一電機(jī)31,第一電機(jī)31和控制單元90電連接;
所述擺動(dòng)輸出部37主要由第一電機(jī)31的輸出軸構(gòu)成,所述擺動(dòng)連接部25為同軸裝配并固定于第二連接部21上的擺轉(zhuǎn)軸251;第一電機(jī)31的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接;或者,
所述擺動(dòng)輸出部37主要由基座36、滑塊39、絲桿38及擺動(dòng)連桿35構(gòu)成,滑塊39和基座36內(nèi)置的滑槽滑動(dòng)配合,絲桿38貫穿滑塊39并和其構(gòu)成絲杠副,擺動(dòng)連桿35的一端和滑塊39鉸接,另一端和擺動(dòng)連接部25鉸接;第一電機(jī)31的輸出軸和絲桿軸連接。
作為優(yōu)選地,所述蔬菜機(jī)還包括伸縮腿裝置40,伸縮腿裝置40主要由固定部41、伸縮腿部42、伸縮機(jī)構(gòu)和第二電機(jī)43構(gòu)成,伸縮腿部42和固定部41滑動(dòng)配合裝配,伸縮機(jī)構(gòu)和伸縮腿部42相連接,用于帶動(dòng)伸縮腿部42作伸出和縮回移動(dòng),第二電機(jī)43和伸縮機(jī)構(gòu)相連接,用以驅(qū)動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)作伸、縮運(yùn)動(dòng)。
作為優(yōu)選地,所述傳感器組60還包括接近傳感器63,用于測(cè)量伸縮腿部處于完全伸出和縮回的狀態(tài),接近傳感器63和控制單元90電連接;
控制單元90向伸縮腿裝置40發(fā)送用于操控伸縮腿裝置作伸縮移動(dòng)的伸縮控制信號(hào),啟動(dòng)第二電機(jī),迫使伸縮腿部42作伸縮移動(dòng),直至表征伸縮腿部完全伸出或完全縮回的接近傳感器63被觸發(fā)。
作為優(yōu)選地,所述泵組70還包括氣泵73,用于向培植盆50輸送空氣,所述氣泵73的輸出端和被裝配于培植盆50內(nèi)的且被液面浸沒(méi)的曝氣器731連通;所述種植配方還被配置成包括以時(shí)間作為變量的用于向培植盆50輸送和停止輸送空氣的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值;
所述控制單元90,基于從種植配方獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,生成用于向培植盆50內(nèi)輸送和停止輸送空氣相對(duì)應(yīng)的輸氣控制信號(hào),發(fā)送給氣泵73,用以啟用氣泵73輸送空氣和關(guān)閉氣泵73停止輸送空氣。
作為優(yōu)選地,所述蔬菜機(jī)還包括光照裝置80,用于向培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜補(bǔ)充光照,光照裝置80被裝配在置放架20上,出光方向?qū)χ嘀才?0內(nèi)的蔬菜;所述種植配方還被配置成包括以時(shí)間作為變量的用于啟用和關(guān)閉光照裝置80的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值;
所述控制單元90,基于從種植配方獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,生成用于啟用和關(guān)閉光照裝置80相對(duì)應(yīng)的光照控制信號(hào),并發(fā)送給光照裝置80,用以啟用和關(guān)閉光照裝置80。
作為優(yōu)先地,所述光照裝置80內(nèi)置有多個(gè)led燈,所述led燈發(fā)射光波的波長(zhǎng)為420nm-460nm和630nm-670nm中的一種或兩種。
作為優(yōu)選地,所述傳感器組60還包括用于探測(cè)太陽(yáng)光線的光線傳感器62,所述種植配方還被配置有強(qiáng)度閾值,控制單元90根據(jù)光線傳感器62探測(cè)的太陽(yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值,對(duì)太陽(yáng)光線的強(qiáng)度進(jìn)行判斷,當(dāng)確定太陽(yáng)光線的強(qiáng)度達(dá)到強(qiáng)度閾值時(shí),控制單元90將生成的與操縱蔬菜機(jī)擺動(dòng)傾斜相應(yīng)的擺動(dòng)控制信號(hào)傳輸給擺動(dòng)裝置30,以使所述擺動(dòng)裝置30對(duì)蔬菜機(jī)執(zhí)行所述擺動(dòng)傾斜操作。
本發(fā)明的智能型水培蔬菜機(jī),被配置有控制單元、傳感器組、泵組和擺動(dòng)裝置。控制單元獲取與被種植蔬菜相對(duì)應(yīng)的種植配方??刂茊卧趶姆N植配方獲取的供液量、液位及擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,操縱泵組向培植盆內(nèi)分別輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,并使該次所輸送營(yíng)養(yǎng)液的輸送量的計(jì)算值達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值、液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,以及操縱擺動(dòng)裝置驅(qū)使置放架作擺動(dòng)傾斜,并使擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使培植盆內(nèi)被種植的蔬菜增加光照。因此,實(shí)現(xiàn)了對(duì)蔬菜生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。進(jìn)一步地,控制單元基于獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,操縱光照裝置發(fā)光,對(duì)被種蔬菜補(bǔ)充光照,增強(qiáng)光合作用;控制單元基于獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,操縱氣泵向培植盆輸送空氣,以使所輸送的營(yíng)養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速分散,且分散的更均勻,同時(shí)增加培植液中的含氧量,促進(jìn)根系發(fā)育??刂茊卧獙⑻?yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值和種植配方中的強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較,基于比較結(jié)果,作出有太陽(yáng)光線的判定和無(wú)太陽(yáng)光線的判定。當(dāng)有太陽(yáng)光線時(shí)控制單元將生成的使蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)控制信號(hào)傳送給擺動(dòng)裝置,操縱蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜,各層培植盆依次錯(cuò)開(kāi),增加被種植蔬菜的光照;當(dāng)無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),控制單元才將生成的用于啟用光照裝置相對(duì)應(yīng)的光照控制信號(hào)發(fā)送給光照裝置,啟用光照裝置,對(duì)被種植蔬菜補(bǔ)充光照。做到有太陽(yáng)光線時(shí),蔬菜機(jī)才擺動(dòng)傾斜,增加被種蔬菜光照,無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),啟用光照裝置,對(duì)被種植蔬菜補(bǔ)充光照,實(shí)施對(duì)蔬菜機(jī)進(jìn)行智能控制。
本發(fā)明的智能型水培蔬菜機(jī)為直立式結(jié)構(gòu),包括基架及置放架。置放架裝配于基架上并相鉸接,置放架內(nèi)置多層承載部,承載部水平布置,沿立柱等間距分布,承載部分別和立柱相鉸接,所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸沿橫向布置,所述基架、任一承載部與立柱構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),該平行四邊形機(jī)構(gòu)使得蔬菜機(jī)具有一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,蔬菜機(jī)在縱向具有“柔性”,適于蔬菜機(jī)作縱向擺動(dòng)傾斜和恢復(fù)直立,多層培植盆依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊。由于基架、承載部和立柱構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),蔬菜機(jī)在被擺動(dòng)過(guò)程中,只有立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜,承載部只做平動(dòng)運(yùn)動(dòng),因而培植盆的空間姿態(tài)保持不變。也就是說(shuō),當(dāng)蔬菜機(jī)放置于地面上、培植盆水平時(shí),蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立的過(guò)程中,各層培植盆依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊,培植盆的空間姿態(tài)不變,始終保持水平,這樣可確保培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi),同時(shí)又利于保持種植場(chǎng)地的干凈整潔,更重要的是,可以確保培植盆內(nèi)各處培植液的液位的高度相同,有利于蔬菜均衡吸收養(yǎng)份,根系同步發(fā)育,促進(jìn)蔬菜同步生長(zhǎng),有利于做到同時(shí)種植、同時(shí)采摘。
有益效果
蔬菜機(jī)自動(dòng)為被種植蔬菜輸送營(yíng)養(yǎng)液、水以及自動(dòng)擺動(dòng)傾斜增加光照,蔬菜機(jī)被擺動(dòng)過(guò)程中,培植盆始終保持水平,培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落。蔬菜機(jī)被配置有控制單元、傳感器組、泵組和擺動(dòng)裝置,控制單元獲取與被種植蔬菜相對(duì)應(yīng)的種植配方,基于從種植配方獲取的供液量、液位及擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,操縱泵組分別向培植盆內(nèi)輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,并使所輸送營(yíng)養(yǎng)液的輸送量達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值、培植液的液位達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,以及操縱擺動(dòng)裝置驅(qū)使置放架作擺動(dòng)傾斜,并使擺動(dòng)幅度達(dá)到擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使被種植的蔬菜增加光照;實(shí)現(xiàn)了對(duì)被種植蔬菜的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制。蔬菜機(jī)的基架、承載部和立柱構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),承載部水平設(shè)置,蔬菜機(jī)被擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立的過(guò)程中,只有構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)的立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)直立,承載部只作平動(dòng)運(yùn)動(dòng),則承載部上的培植盆的空間姿態(tài)保持不變,培植盆始終保持水平,確保培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi)以及對(duì)種植場(chǎng)地的污臟;更重要的是,可以確保培植盆內(nèi)各處培植液液位的高度相同,有利于蔬菜均衡吸收養(yǎng)份,根系同步發(fā)育,促進(jìn)蔬菜同步生長(zhǎng),有利于做到同時(shí)種植、同時(shí)采摘。
有太陽(yáng)光時(shí),蔬菜機(jī)才被擺動(dòng)傾斜,無(wú)太陽(yáng)光時(shí),才啟用光照裝置。控制單元基于光線傳感器測(cè)量的太陽(yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值,當(dāng)判定有太陽(yáng)光線時(shí),控制單元將生成的作擺動(dòng)傾斜的擺動(dòng)控制信號(hào)傳送給擺動(dòng)裝置,擺動(dòng)裝置驅(qū)使蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜,培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使被種植蔬菜增加光照;當(dāng)判定無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),控制單元將生成的用于啟用光照裝置的光照控制信號(hào)發(fā)送給光照裝置,啟用光照裝置發(fā)光,對(duì)被種植蔬菜補(bǔ)充光照。蔬菜機(jī)基于種植配方,在有太陽(yáng)光線時(shí),蔬菜機(jī)擺動(dòng)傾斜,被種蔬菜增加光照,在無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),啟用光照裝置,對(duì)被種蔬菜補(bǔ)充光照,節(jié)省能源,實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜機(jī)的智能控制。
附圖說(shuō)明
圖1本發(fā)明的一種智能型水培蔬菜機(jī)的立體圖。
圖2圖1中智能型水培蔬菜機(jī)的另一視角的立體圖。
圖3圖1中智能型水培蔬菜機(jī)的分解圖。
圖4圖1中智能型水培蔬菜機(jī)向后擺動(dòng)傾斜的立體圖。
圖5圖4中智能型水培蔬菜機(jī)的右視圖。
圖6一種培植盆的立體圖。
圖7圖6中培植盆的分解圖。
圖8圖3中驅(qū)動(dòng)裝置的放大立體圖。
圖9基架本體的另一種實(shí)施方式的立體圖。
圖10本發(fā)明的另一種智能型水培蔬菜機(jī)的立體圖。
圖11智能型水培蔬菜機(jī)的管路連接圖。
圖12用于智能型水培蔬菜機(jī)的一種電氣原理框圖。
圖13圖12的電氣原理框圖的一種應(yīng)用連接圖。
圖中,10-基架,11-基架本體,12(12a、12b、12c)-第一連接部,14-支腿,15-橫桿,16-縱桿,20-置放架,21(21a、21b、21c)-第二連接部,22-承載部,23(23a、23b、23c)-立柱,24-橫向桿,25(25a、25c)-擺動(dòng)連接部,251-擺轉(zhuǎn)軸,30-擺動(dòng)裝置,31-第一電機(jī),32-減速機(jī),35-擺動(dòng)連桿,36-基座,37-擺動(dòng)輸出部,38-絲桿,39-滑塊,101-支撐板,103-支撐座,104-水貯存器,105-營(yíng)養(yǎng)液貯存器,40-伸縮腿裝置,41-固定部,42-伸縮腿部,43-第二電機(jī),50-培植盆,51-貯液盆,52-定植件,53-定植杯,511-進(jìn)液口,512-進(jìn)水口,513-進(jìn)氣口,514-排水口,60-傳感器組,61-位移傳感器,62-光線傳感器,63-接近傳感器,64-流量傳感器,65-液位傳感器,70-泵組,71-供液泵,72-供水泵,73-氣泵,731-曝氣器,80-光照裝置,90-控制單元。
具體實(shí)施方式
為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的,下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
文中關(guān)于空間方位的表述在此作統(tǒng)一約定,空間方位以實(shí)施方式中第一幅附圖的空間方位為參考基準(zhǔn),“前”指附圖中離讀者最近的一邊側(cè),“后”指附圖中離讀者最遠(yuǎn)的一邊側(cè),“左”指附圖的左邊側(cè),“右”指附圖的右邊側(cè),“縱向”指附圖中從前向后或從后向前,“橫向”指附圖中從左向右或從右向左,“內(nèi)”指附圖輪廓線的內(nèi)部,“外”指附圖輪廓線的外部。
本實(shí)施方式的一種智能型水培蔬菜機(jī),如圖1-圖13所示,所述蔬菜機(jī)包括基架10、置放架20、擺動(dòng)裝置30、伸縮腿裝置40、培植盆50、傳感器組60、泵組70、光照裝置80、控制單元90以及水貯存器104和營(yíng)養(yǎng)液貯存器105。所述基架10為蔬菜機(jī)的支撐基礎(chǔ),基架10的上部設(shè)有三個(gè)第一連接部12。置放架20,為蔬菜機(jī)的承載主體,包括多層承載部22和三支立柱23,承載部22水平布置,承載部22和三支立柱23分別相鉸接,該鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向沿橫向布置,任一承載部22和立柱23相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸中至少有兩個(gè)鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線不共線,任二承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。置放架20的三支立柱23的下端部分別被設(shè)置一個(gè)第二連接部21,第一連接部12和第二連接部21相配合。置放架20裝配基架10上,第二連接部21和第一連接部12相鉸接,所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向沿橫向設(shè)置,所述基架10、任一承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。培植盆50,用于支撐和容納被水培種植的蔬菜,培植盆50被放置于各層承載部22上。光照裝置80分別被設(shè)置于各層培植盆50的上方,其出光面對(duì)著培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜,分別和置放架20固定。所述平行四邊形機(jī)構(gòu)適于置放架20相對(duì)于基架10沿著與鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向相垂直的縱向平面作縱向擺動(dòng),置放架20的立柱23繞各自的所述第二連接部21和第一連接部12相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),置放架20隨之產(chǎn)生擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立,置放架20實(shí)現(xiàn)作縱向擺動(dòng),該擺動(dòng)包括擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立。在縱向擺動(dòng)過(guò)程中,各層培植盆50依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊,立柱23發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),承載部22只做平動(dòng)運(yùn)動(dòng),則培植盆50的空間姿態(tài)保持不變,始終保持水平。擺動(dòng)裝置30,用于驅(qū)動(dòng)置放架20作縱向擺動(dòng),其和基架10裝配并固定,擺動(dòng)裝置30的擺動(dòng)輸出部37和設(shè)置在置放架20上的擺動(dòng)連接部25相連接。伸縮腿裝置40沿縱向布置,和基架10裝配并固定,在置放架20作擺動(dòng)傾斜時(shí),用以增強(qiáng)蔬菜機(jī)在縱向的穩(wěn)固性,以防止其側(cè)翻。泵組70用于向培植盆50分別輸送水、營(yíng)養(yǎng)液和空氣。所述泵組70、水貯存器104和營(yíng)養(yǎng)液貯存器105分別與基架10相裝配并固定。所述擺動(dòng)裝置30、伸縮腿裝置40、傳感器組60、泵組70、光照裝置80分別和控制單元90電連接,如圖12所示??刂茊卧?0為蔬菜機(jī)的控制中心,用于對(duì)蔬菜機(jī)的穩(wěn)定性,蔬菜機(jī)的擺動(dòng)傾斜、擺動(dòng)直立和擺動(dòng)幅度,向培植盆50輸送水、營(yíng)養(yǎng)液和空氣,被種植蔬菜增加光照和補(bǔ)充光照分別進(jìn)行自動(dòng)控制。
其中,所述基架10,為臥式結(jié)構(gòu),橫向設(shè)置,如圖1、圖3所示,其由基架本體11和第一連接部12構(gòu)成,如圖3所示。所述基架本體11為由支撐腿14、橫桿15、縱桿16構(gòu)成的呈四邊形的框架結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用中,為了使基架更穩(wěn),支撐腿14的數(shù)量選用5個(gè)。如圖3所示,4個(gè)支撐腿14分布在四邊形框架的四角,第五個(gè)支撐腿14被設(shè)置在基架本體11后邊側(cè)的中部處,所述5個(gè)支撐腿14均直立設(shè)置。如圖3所示,位于前邊側(cè)的呈水平設(shè)置的橫桿15的兩端部與位于該前邊側(cè)的兩支撐腿14固定連接,位于后邊側(cè)的呈水平設(shè)置的兩支短橫桿15的兩相對(duì)端部分別和第五支支撐腿14固定連接,該兩支短橫桿15的另一端部分別與位于該后邊側(cè)的另兩支撐腿14固定連接,位于左邊側(cè)的縱桿16的兩端部與位于該左邊側(cè)的兩支撐腿14固定,位于右邊側(cè)的縱桿16的兩端與位于該右邊側(cè)的兩支撐腿14固定。所述橫桿15、縱桿16與支撐腿14通過(guò)固定連接構(gòu)成上述的四邊形框架結(jié)構(gòu),形成蔬菜機(jī)的支撐基礎(chǔ)。第一連接部12為呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部,該樞接部上設(shè)有用于裝配樞軸的樞孔。第一連接部12的數(shù)量為3個(gè)。如圖3所示,位于前邊側(cè)的兩個(gè)第一連接部12a、12c被設(shè)置在位于該前邊側(cè)的兩支撐腿14的頂部,另一個(gè)第一連接部12b被設(shè)置在第五個(gè)支撐腿14的頂部,所述第一連接部的樞孔均沿橫向布置;位于前邊側(cè)的兩個(gè)第一連接部12a、12c的樞孔相共軸線。把第一連接部12設(shè)置于支撐腿14的頂部,以增加基架10的承載能力,并在相同載荷重量情況下,可以節(jié)省橫桿15、縱桿16的用料量,有效減輕基架的重量并降低其制造成本。
需要說(shuō)明的是,上述基架本體11也可以為由支撐腿14、橫桿15、縱桿16構(gòu)成的呈長(zhǎng)方體的框架結(jié)構(gòu),可以被理解為一個(gè)中空的箱體,內(nèi)部可用于放置物品,如圖9所示。在應(yīng)用中,為了使基架更穩(wěn),支撐腿14的數(shù)量選用5個(gè)。其中4個(gè)支撐腿14分布在長(zhǎng)方體框架的四角側(cè),第五個(gè)支撐腿14被設(shè)置在長(zhǎng)方體框架后邊側(cè)的中部處,所述5個(gè)支撐腿14均直立設(shè)置。如圖7所示,位于前邊側(cè)的兩個(gè)沿橫向平行設(shè)置的橫桿15的兩端部和該前邊側(cè)兩個(gè)支撐腿14的上部和下部分別固定連接;位于后邊側(cè)第五個(gè)支撐腿14的左側(cè)設(shè)有兩個(gè)沿橫向平行設(shè)置的短橫桿15、右側(cè)設(shè)有兩個(gè)沿橫向平行設(shè)置的短橫桿15,四個(gè)短橫桿15的一相對(duì)端部分別的第五個(gè)支撐腿14的上部和下部分別固定連接,該四個(gè)短橫桿15的另一端部和該后邊側(cè)的另兩個(gè)支撐腿14的上部和下部分別固定連接;位于左邊側(cè)的兩個(gè)沿縱向平行設(shè)置的縱桿16的兩端部和該左邊側(cè)兩個(gè)支撐腿14的上部和下部分別固定連接,位于右邊側(cè)的兩個(gè)沿縱向平行設(shè)置的縱桿16的兩端部和該右邊側(cè)兩個(gè)支撐腿14的上部和下部分別固定連接。所述支撐腿14、橫桿15、縱桿16通過(guò)上述固定連接構(gòu)成了上述的長(zhǎng)方體框架結(jié)構(gòu)。另外,位于同一邊側(cè)的兩支橫桿15或縱桿16也可以交叉設(shè)置,以增強(qiáng)基架本體11在橫向、縱向的穩(wěn)固性,提高載荷量。
其中,所述置放架20,為蔬菜機(jī)的承載主體,如圖3所示,包括承載部22、立柱23、橫向桿24、第二連接部21及擺動(dòng)連接部25。立柱23的數(shù)量為三個(gè),其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)立柱23a、23c分布在置放架20前邊側(cè)的左右兩端側(cè),第三個(gè)立柱23b分布于置放架20后邊側(cè)的中部,三個(gè)立柱23均沿豎直方向設(shè)置,構(gòu)成置放架的支撐主體。承載部22呈方形,其由水平布置的方形平板部和圍壁部構(gòu)成,圍壁部位于平板部的四周邊側(cè),由平板部的上表面向上延伸,用以防止培植盆滑落,圍壁部所圍的平板區(qū)為承載區(qū);此外,承載部22還可以僅由平板部構(gòu)成。承載部22數(shù)量為三層,水平設(shè)置,沿立柱23等間距分布,如圖3所示。承載部22的承載區(qū)為平板,如圖3所示,用于放置栽培蔬菜的培植盆。需要說(shuō)明的是,承載部22的承載區(qū)也可以選用帶有網(wǎng)孔的平板,以增強(qiáng)空氣在豎直方向的對(duì)流流通;承載部22還可以選用與培植盆相配合的用于托起培植盆的承載籃(圖中未畫出)。所述承載部22左邊側(cè)(圖3示的左邊側(cè))上設(shè)置一個(gè)第一樞接部221,該第一樞接部位于承載部的前邊側(cè);承載部22右邊側(cè)(圖3示的右邊側(cè))上設(shè)置一個(gè)第一樞接部221,該第一樞接部位于承載部的前邊側(cè),如圖3所示;承載部22的后邊側(cè)的中部處設(shè)有另一個(gè)第一樞接部221,如圖2所示。因而,所述承載部22上共設(shè)置有三個(gè)第一樞接部221。其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)第一樞接部為與承載部22固定連接的且沿橫向向外延伸的二個(gè)樞軸,該樞軸均沿橫向設(shè)置,如圖3所示,且位于該前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸相共軸線;位于后邊側(cè)的第三個(gè)第一樞接部221為與承載部22固定連接的呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部,該樞接部?jī)?nèi)置有用于裝配樞軸的樞孔,樞孔的軸線均沿橫向設(shè)置,如圖2所示。此外,位于前邊側(cè)的兩個(gè)作為第一樞接部還可以被分別固定在承載部22前邊側(cè)的左右兩端(圖中未畫出)。需要說(shuō)明的是,上述三個(gè)第一樞接部可以全部選用沿橫向設(shè)置的樞軸,也可以全部選用呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部。每支立柱23上設(shè)置三個(gè)第二樞接部231,該三個(gè)第二樞接部231沿立柱長(zhǎng)度方向等間距分布,即任二個(gè)相鄰的第二樞接部231之間的間距相等。所述第二樞接部231與第一樞接部221相配合。第二樞接部231為設(shè)置在立柱23上通孔,即用于樞軸連接裝配樞軸的樞孔,并形成“一”字型的樞接部,該樞孔與作為第一樞接部的樞軸、及u型樞接部的樞孔相配合。需要說(shuō)明的是,第二連接部也可以是和立柱相固定的用于樞軸連接的呈“u”字型的樞接部。所述三支立柱23a、23b、23c分布于承載部22的外邊側(cè),其中兩支立柱23a、23c分別被設(shè)置于承載部22的左右兩邊側(cè),且位于承載部22的前邊側(cè),另一支立柱23b被設(shè)置于承載部22的后邊側(cè),即立柱23位于承載部22的前、后兩相對(duì)邊側(cè),與承載部22上的三個(gè)第一樞接部221相適配。三支立柱23在與每層承載部22相對(duì)應(yīng)位置處共有三個(gè)第二樞接部,該三個(gè)第二樞接部和承載部22上的三個(gè)第一樞接部相配合。所述立柱23直立設(shè)置,承載部22和三支立柱23相裝配,并通過(guò)三對(duì)上述第一樞接部、第二樞接部相樞軸連接,構(gòu)成鉸鏈,該樞軸連接的樞軸方向沿橫向分布,也即是鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向沿橫向分布。因而,承載部22的左邊側(cè)部和立柱23a樞軸連接,右邊側(cè)部和立柱23c樞軸連接,立柱23a、立柱23c位于承載部22的前邊側(cè),承載部22的后邊側(cè)部的中部和立柱23b樞軸連接。如此,三層承載部22和三支立柱23分別裝配并樞軸連接,如圖3所示,三層承載部22相互平行,沿立柱等間距分布,任二層所述承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。三支橫向桿24沿橫向平行設(shè)置,該三支橫向桿24的兩端部和位于前邊側(cè)(圖3中離讀者最近的邊側(cè))的兩支立柱23a、23c通過(guò)螺栓固定,用于增強(qiáng)前邊側(cè)兩支立柱23在橫向的穩(wěn)固性以及承載強(qiáng)度。另外,其中,橫向桿24也可以和立柱23相傾斜設(shè)置,形成桁架結(jié)構(gòu),以進(jìn)一步增強(qiáng)置放架在橫向的穩(wěn)固性。承載部22也可以設(shè)置二層、四層或更多層。需要說(shuō)明的是,所述三支立柱23中的兩支立柱23a、23b還可以和承載部22左邊側(cè)部的前后兩端分別樞軸連接,另一支立柱23c和承載部22的右邊側(cè)部樞軸連接,位于右邊側(cè)部的中部(圖中未畫出)。所述承載部22還可以相互平行布置,承載部22和立桿23樞軸連接,置放架和基架裝配,承載部22與水平面相夾一銳角,即承載部相對(duì)于水平面傾斜。
還需要說(shuō)明的是:所述承載部22上還可以設(shè)置用于立柱23可穿過(guò)的通孔,第一樞接部被設(shè)置于承載部22周邊側(cè)以內(nèi)的位置,該位置和該通孔相適配,立柱23貫穿該通孔,并和第一樞接部樞軸鉸接,立桿23分布于承載部22的內(nèi)部。所述呈方形的承載部22還可以由呈三角形的、圓形的、橢圓形的或跑道形的等形狀的承載部所替代。
所述第二連接部21設(shè)置在置放架20的下端底部。第二連接部21為與u字型第一連接部12相適配的樞接部,該樞接部為設(shè)置在立柱23上的通孔,即為用于裝配樞軸的樞孔,樞孔的軸心線方向沿橫向,并形成用于樞軸連接的呈“一”字型的樞接部,如圖3所示。第二連接部21的數(shù)量為三個(gè),三個(gè)第二連接部21a、21b、21c依次設(shè)置在置放架20的三支立柱23a、23b、23c的下端部。所述置放架20裝配于基架10上,第二連接部21a、21b、21c和第一連接部12a、12b、12c相樞軸連接,構(gòu)成鉸鏈,該樞軸連接的樞軸沿橫向分布;所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接的三個(gè)樞軸中,其中位于前邊側(cè)的二個(gè)樞軸共軸線。所述基架10、承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。擺動(dòng)連接部25設(shè)置在置放架20的下部,位于第二連接部21的上方,最下一層承載部22的下方。該擺動(dòng)連接部25為設(shè)置在立柱23上的用于裝配樞軸的樞孔,該樞孔的軸線沿橫向布置,并形成“一”字型樞接部,如圖3所示,兩個(gè)擺動(dòng)連接部25a、25c分別設(shè)置在置放架20位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c的下部。擺動(dòng)連接部25用于外部力操縱置放架20做縱向擺動(dòng)。需要說(shuō)明的是,擺動(dòng)連接部25也可以是固定在立柱23上的用于樞軸連接的連接耳部,一字型的或u字型的連接耳部。
接下來(lái)為了方便表述,在此事先定義一個(gè)參考平面,該參考平面與上述承載部22和立柱23相樞軸連接處的樞軸相垂直,也就是與承載部22和立柱23通過(guò)樞軸連接所構(gòu)成鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向相垂直,也即與該鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線相垂直。
對(duì)于一種優(yōu)選的技術(shù)方案。所述任一層承載部22和三支立柱23相樞軸連接處有三個(gè)樞軸,其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸共軸線;所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處有三個(gè)樞軸,其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸共軸線。這種優(yōu)選的技術(shù)方案,置放架20具有沿縱向、橫向兩個(gè)對(duì)稱面,對(duì)稱度高,方便于加工制造。因此,任一層承載部22和三支立柱23相樞軸連接處的三個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的三個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),也即位于前邊側(cè)共軸線的兩個(gè)樞軸的兩個(gè)投影點(diǎn)相重合。任意兩層承載部22和三支立柱23相樞軸連接處的六個(gè)樞軸在所述參考平面上只有四個(gè)投影點(diǎn),該四個(gè)投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),也即對(duì)應(yīng)上述平行四邊形機(jī)構(gòu)的六個(gè)樞軸連接處的六個(gè)樞軸,所以,任意二層承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。因此,置放架20為一種內(nèi)置平行四邊形機(jī)構(gòu)的支撐架。所述第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的兩個(gè)投影點(diǎn)、任一承載部22和立柱23樞軸連接處的兩投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),也即,所述基架10、任一承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),也就是說(shuō),第二連接部21與置放架20的平行四邊形機(jī)構(gòu)相適配;蔬菜機(jī)由基架10、承載部22和立柱23構(gòu)成,所以,蔬菜機(jī)為一種內(nèi)置平行四邊形機(jī)構(gòu)的支撐裝置。
對(duì)于一般的技術(shù)方案。所述承載部22和三支立柱23相樞軸連接處有三個(gè)樞軸,其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸不一定共軸線;所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處有三個(gè)樞軸,其中位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸不一定共軸線。對(duì)于所述的位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸不共軸線情況,如圖3所示,可以被理解為,把上述優(yōu)選方案中的蔬菜機(jī)的左邊側(cè)一支立柱23沿縱向平移一段距離,經(jīng)這樣處理后,位于前邊側(cè)的兩個(gè)樞軸相互錯(cuò)開(kāi)將不再共軸線。對(duì)于該一般的技術(shù)方案,承載部22和立柱23相樞軸連接處的三個(gè)樞軸在所述參考平面上將有二或三個(gè)投影點(diǎn),第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的三個(gè)樞軸在所述參考平面上也有二或三個(gè)投影點(diǎn),對(duì)于置放架及蔬菜機(jī)的平行四邊機(jī)構(gòu)構(gòu)成的評(píng)價(jià),需要采用如下的方法。任一層承載部22和位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c相樞軸連接處有兩個(gè)樞軸,其中位于左邊側(cè)的一個(gè)樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn);該任一層承載部22和位于后邊側(cè)的另一支立柱23b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,該樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn)。任意兩層承載部22和位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c相樞軸連接的位于左邊側(cè)的兩個(gè)樞軸,以及該任意兩層承載部22和位于后邊側(cè)的另一支立柱23c相樞軸連接的兩個(gè)樞軸,在所述參考平面上有四個(gè)投影點(diǎn),該四個(gè)投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),因而,該任意兩層承載部22和位于前邊側(cè)左邊側(cè)的立柱23a及位于后邊側(cè)的立柱23b相樞軸連接并構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。上述任一層承載部22和位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c相樞軸連接處有兩個(gè)樞軸,其中位于右邊側(cè)的一個(gè)樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn);該任一層承載部22和位于后邊側(cè)的另一支立柱23b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,該樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn)。所述任意兩層承載部22和位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c相樞軸連接的位于右邊側(cè)的兩個(gè)樞軸,以及該任意兩層承載部22和位于后邊側(cè)的另一支立柱23b相樞軸連接的兩個(gè)樞軸,在所述參考平面上有四個(gè)投影點(diǎn),該四個(gè)投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),因而,該任意兩層承載部22和位于前邊側(cè)右邊側(cè)的立柱23c及位于后邊側(cè)的立柱23b相樞軸連接并構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。這樣,所述任意兩層承載部22和位于前邊側(cè)左邊側(cè)的立柱23a及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),和位于前邊側(cè)右邊側(cè)的立柱23c及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),所以,上述任意兩層承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊機(jī)構(gòu)。置放架20為一種內(nèi)置平行四邊形機(jī)構(gòu)的支撐架。
所述位于前邊側(cè)的兩個(gè)第二連接部21a、21c和第一連接部12a、12c相樞軸連接處有二個(gè)樞軸,其中位于左邊側(cè)的一個(gè)樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn),位于后邊側(cè)的第二連接部21b和第一連接部12b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,該樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn)。任一層承載部22和位于前邊側(cè)左邊側(cè)的立柱23a相樞軸連接處的一個(gè)樞軸,以及該任一層承載部22和位于后邊側(cè)的另一立柱23b相樞軸連接處的一個(gè)樞軸,所述的這兩個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),標(biāo)識(shí)為第二投影點(diǎn);所述位于前邊側(cè)左邊側(cè)的第二連接部21a和第一連接部12a相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,以及位于后邊側(cè)的第二連接部21b和第一連接部12b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,所述的這兩個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),標(biāo)識(shí)為第一投影點(diǎn);所述兩個(gè)第一投影點(diǎn)和兩個(gè)第二投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),因而,基架10、任一承載部22和位于前邊側(cè)左邊側(cè)的立柱23a及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。所述位于前邊側(cè)的兩個(gè)第二連接部21a、21c和第一連接部12a、12c相樞軸連接處有二個(gè)樞軸,其中位于右邊側(cè)的一個(gè)樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn),位于后邊側(cè)的第二連接部21b和第一連接部12b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,該樞軸在所述參考平面上有一個(gè)投影點(diǎn)。任一層承載部22和位于前邊側(cè)右邊側(cè)的立柱23c相樞軸連接處的一個(gè)樞軸,以及該任一層承載部22和位于后邊側(cè)的另一立柱23b相樞軸連接處的一個(gè)樞軸,所述的該兩個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),標(biāo)識(shí)為第一投影點(diǎn);所述位于前邊側(cè)右邊側(cè)的第二連接部21c和第一連接部12c相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,以及位于后邊側(cè)的第二連接部21b和第一連接部12b相樞軸連接處有一個(gè)樞軸,所述的這兩個(gè)樞軸在所述參考平面上有兩個(gè)投影點(diǎn),標(biāo)識(shí)為第二投影點(diǎn);所述兩個(gè)第一投影點(diǎn)和兩個(gè)第二投影點(diǎn)構(gòu)成平行四邊形的四個(gè)頂點(diǎn),因而,基架10、任一承載部22和位于前邊側(cè)右邊側(cè)的立柱23a及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。這樣,基架10、任一承載部22和位于前邊側(cè)左邊側(cè)的立柱23a及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),又和位于前邊側(cè)右邊側(cè)的立柱23c及位于后邊側(cè)的立柱23b樞軸連接構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),所以,所述基架10、任一承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),也就是說(shuō),所述第二連接部21與置放架20的平行四邊形機(jī)構(gòu)相適配,蔬菜機(jī)為一種內(nèi)置平行四邊形機(jī)構(gòu)的支撐裝置。
此外,所述第二連接部21與平行四邊形機(jī)構(gòu)相適配,還可以被理解為:置放架20裝配于基架10上,第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接,該置放架20被操縱作縱向擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立時(shí),置放架20的立柱23繞該立柱的第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接的樞軸可以自由的旋轉(zhuǎn),立柱23繞該樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)直立,承載部22平動(dòng)運(yùn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)置放架20作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立。也就是說(shuō),第二連接部21在置放架20上的位置不能影響置放架20作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立,即不能限制其擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)自由度。
置放架20內(nèi)置的平行四邊形機(jī)構(gòu)使得置放架20具一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,在縱向具有“柔性”,適于所述置放架20做縱向擺動(dòng)??v向擺動(dòng)包括操縱置放架20作擺動(dòng)傾斜,使各層承載部22依次錯(cuò)開(kāi),以及操縱置放架20作縱向擺動(dòng)恢復(fù)原直立狀態(tài),使各層承載部22相互層疊。所述置放架20做縱向擺動(dòng)傾斜,是指,置放架20的各立柱23被繞第二連接部21與第一連接部12樞軸連接的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng),由直立產(chǎn)生傾斜,以使各層承載部22依次錯(cuò)開(kāi),如圖4、圖5所示。置放架20的任二層承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),置放架20被操縱作縱向擺動(dòng)的過(guò)程中,只有立柱23在擺動(dòng)中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜,承載部22只作平動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以承載部22的空間姿態(tài)始終保持不變,即承載部22和水平面間的夾角始終保持不變。也就是說(shuō),承載部22若被水平設(shè)置,在置放架20被操縱作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)恢復(fù)直立過(guò)程中,承載部22依次錯(cuò)開(kāi)和相互層疊,承載部22始終保持水平。
蔬菜機(jī)的基架10、任一承載部22和立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu),其中基架10、承載部22分別和立柱23樞軸連接,樞軸連接的樞軸方向橫向分布,所以蔬菜機(jī)有一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,在縱向具有“柔性”。蔬菜機(jī)被操縱作縱向擺動(dòng)的過(guò)程中,置放在地面上的基架10不動(dòng),只有立柱23繞第二連接部21與第一連接部12樞軸連接的樞軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜,承載部22只作平動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以培植盆50的空間姿態(tài)始終保持不變,即培植盆50和水平面間的夾角始終保持不變。也就是說(shuō),當(dāng)蔬菜機(jī)被放置在地面上、培植盆50水平時(shí),在蔬菜機(jī)被操縱作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)(恢復(fù))直立的過(guò)程中,培植盆50依次錯(cuò)開(kāi)和再次相互層疊,培植盆50始終保持水平,如圖5所示,這樣,培植盆50內(nèi)的培植液不會(huì)被灑落,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi),同時(shí)又避免灑落的培植液破壞種植場(chǎng)地的干凈整潔。
其中,所述擺動(dòng)裝置30,如圖3、圖8所示,擺動(dòng)裝置30包括第一電機(jī)31、減速機(jī)32和擺動(dòng)輸出部37。擺動(dòng)輸出部37由基座36、滑塊39、絲桿38及擺動(dòng)連桿35構(gòu)成?;?6內(nèi)置滑槽?;瑝K39的下部被設(shè)有與所述滑槽相滑動(dòng)配合的滑部,上部設(shè)有用于樞軸連接的樞接部;滑塊39的中部設(shè)有和絲桿38相配合的螺紋通孔?;瑝K39裝配于基座36上,并和其滑動(dòng)配合,使滑塊只有沿滑槽方向運(yùn)動(dòng)的自由度;絲桿38貫穿滑塊39的通孔,與滑塊39構(gòu)成絲杠副,絲桿用于驅(qū)動(dòng)滑塊沿滑槽滑動(dòng);絲桿38的一端和基座36前端部的直立的擋壁轉(zhuǎn)動(dòng)配合,擋壁用于約束絲桿38只能做轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng),絲桿38的另一端和減速機(jī)32的輸出軸軸連接。第一電機(jī)31和基座36裝配,第一電機(jī)31的輸出軸和減速機(jī)32的輸入軸軸連接,第一電機(jī)31與控制單元90電連接。如圖8、圖3所示,擺動(dòng)連桿35的一端和滑塊39上的樞接部相樞軸連接。兩套擺動(dòng)裝置30裝配并固定于基架10左右兩邊側(cè),位于左邊側(cè)的擺動(dòng)裝置30的擺動(dòng)連桿35的另一端和該左邊側(cè)的擺動(dòng)連接部25a樞軸連接,位于右邊側(cè)的擺動(dòng)裝置30的擺動(dòng)連桿35的另一端和該右邊側(cè)的擺動(dòng)連接部25c樞軸連接。所述第一電機(jī)31經(jīng)減速機(jī)和絲桿軸連接以及通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿軸連接均被理解為第一電機(jī)31的輸出軸和絲桿軸連接。
需要說(shuō)明的是,所述擺動(dòng)裝置30還有另一種實(shí)施方式替代,如圖10所示,擺動(dòng)裝置30包括第一電機(jī)31、減速機(jī)32和擺動(dòng)輸出部37。所述擺動(dòng)輸出部37由第一電機(jī)31的輸出軸構(gòu)成,圖10所示。擺動(dòng)連接部25為用于傳動(dòng)扭矩的擺轉(zhuǎn)軸251,擺轉(zhuǎn)軸251采用兩支,兩支擺轉(zhuǎn)軸251與位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c上的兩個(gè)作為第二連接部21a、21c的樞孔分別同軸線裝配,擺轉(zhuǎn)軸251的軸線沿橫向布置,所述擺轉(zhuǎn)軸251和第二連接部21a、21c分別相固定。兩套擺動(dòng)裝置30通過(guò)支撐座103裝配并固定在基架本體11左右兩邊側(cè),減速機(jī)22的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接,也可以通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)或鏈輪機(jī)構(gòu)和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接。采用兩套擺動(dòng)裝置30,可以確保蔬菜機(jī)的穩(wěn)定擺動(dòng),由于減速機(jī)的輸出軸直接的擺轉(zhuǎn)軸連接,所以擺動(dòng)精度高。另外也可以只使用一套擺動(dòng)裝置30,即把擺動(dòng)裝置30裝配于前邊側(cè)兩擺轉(zhuǎn)軸的中部,減速機(jī)32的輸出軸經(jīng)左右兩個(gè)傳動(dòng)軸分別和左右兩個(gè)擺轉(zhuǎn)軸軸連接。由于傳動(dòng)軸,特別當(dāng)其較長(zhǎng)時(shí),傳動(dòng)軸的扭轉(zhuǎn)形變較嚴(yán)重,對(duì)擺動(dòng)精度的影響較大。所述第一電機(jī)31通過(guò)減速機(jī)和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、第一電機(jī)31通過(guò)傳動(dòng)軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、以及第一電機(jī)31通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)或鏈輪機(jī)構(gòu)和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接均被理解為第一電機(jī)31的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接,第一電機(jī)31的輸出軸構(gòu)成擺動(dòng)輸出機(jī)構(gòu)37。
其中,所述伸縮腿裝置40,如圖1、圖3所示,沿縱向布置,裝配于基架10,在置放架20被擺動(dòng)傾斜的過(guò)程中,用于增強(qiáng)蔬菜機(jī)在縱向的穩(wěn)定性。如圖3所示,伸縮腿裝置40主要由固定部41、伸縮腿部42、伸縮機(jī)構(gòu)和第二電機(jī)43構(gòu)成。伸縮機(jī)構(gòu)用于帶動(dòng)伸縮腿部42作伸出和縮回移動(dòng),為由絲桿和伸縮腿部42構(gòu)成的絲杠副。伸縮腿部42和固定部41滑動(dòng)配合,并和固定部41配合裝配,絲桿的另一端部和固定在固定部41上的限位塊轉(zhuǎn)動(dòng)配合,限位塊用以限制絲桿的平動(dòng)自由度,使其只能轉(zhuǎn)動(dòng)。第二電機(jī)43通過(guò)齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿軸連接,用以驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)迫使伸縮腿部42作伸、縮運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)伸縮腿部42伸出和縮回。所述固定部41可選為中空的管狀結(jié)構(gòu),和基架10相固定;伸縮腿部42可選為中空管狀結(jié)構(gòu)。需要說(shuō)明的是,所述伸縮機(jī)構(gòu)還可以選用氣缸和油缸中的一種,伸縮機(jī)構(gòu)的一端部和固定部41相連接,如固定,另一端部和伸縮腿部42相連接,如樞接。例如,氣缸的缸體和固定部41相固定連接,氣缸的輸出軸和伸縮腿部42相樞軸連接。
其中,所述培植盆50,如圖6、圖7所示,由貯液盆51及定植件52構(gòu)成,用于支撐和容納被水培種植的蔬菜。所述貯液盆51為由底壁和側(cè)壁所圍成的頂端開(kāi)口的用于容納液體的容器。貯液盆51的右邊側(cè)的側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)液口511、進(jìn)水口512和進(jìn)氣口513,貯液盆51的底壁上設(shè)有排水口514,位于左邊側(cè)。培植盆50內(nèi)的底壁上裝配有曝氣器731,位于培植液液面下方,曝氣器731選用長(zhǎng)棒型的,增加曝氣的水域,主要用于增加被加入到培植液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液的分散速度,使?fàn)I養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速充分分散,各處的濃度趨于相同;同時(shí)還用于增加培植盆50內(nèi)培植液的含氧量,促進(jìn)被種植蔬菜的根系正常發(fā)育;另外,還可以阻止不希望的細(xì)菌、微生物和酵母的進(jìn)入,保持培植盆50內(nèi)的無(wú)菌狀態(tài)。定植件52用于定植并支撐被種植的蔬菜。定植件52為由硬質(zhì)材料構(gòu)成的平板狀,定植件52上設(shè)有多個(gè)定植孔,定植孔用于放置帶有外翻邊的呈杯子狀的定植杯53,蔬菜被種植在定植杯53內(nèi)。定植件52和貯液盆51頂端開(kāi)口相配合,并蓋合在貯液盆51的頂端開(kāi)口。貯液盆51和定植件52構(gòu)成容納被種植蔬菜的根系及培植液的空間。蔬菜機(jī)的三層承載部22上分別被放置培植盆50,從上向下依次被標(biāo)識(shí)為第一層培植盆501、第二層培植盆502、第三層培植盆503。需要說(shuō)明的是,定植件52也可以由發(fā)泡材料制成,放置于培植盆內(nèi)并漂浮于培植液上。
其中,所述傳感器組60,如圖12所示,包括位移傳感器61、光線傳感器62、接近傳感器63、流量傳感器64和液位傳感器65。所述光線傳感器62用于測(cè)量太陽(yáng)光線的強(qiáng)度,裝配在置放架20的其中一支立柱23的頂端(圖中未畫出)。
所述位移傳感器61選用角位移傳感器,角位移傳感器裝配于第二連接部21和第一連接12的相樞軸連接的其中一個(gè)連接處。該連接處的樞軸和第二連接部21同軸裝配并固定,角位移傳感器與基架10及該連接處的樞軸配合裝配并固定;角位移傳感器直接測(cè)量置放架20的立柱23繞第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的樞軸所旋轉(zhuǎn)的角度,即置放架20擺動(dòng)傾斜的擺動(dòng)幅度。另外需要說(shuō)明的是,對(duì)于上述擺動(dòng)裝置30的替代實(shí)施方式,其角位移傳感器還可以裝配在第一電機(jī)31的尾部,用于直接測(cè)量第一電機(jī)31的角位移。根據(jù)減速機(jī)的減速比、第一電機(jī)31的角位移,可以計(jì)算出減速機(jī)輸出軸的角位移,即減速機(jī)輸出軸所轉(zhuǎn)的角度,減速機(jī)輸出軸所轉(zhuǎn)的角度也就是置放架20的立柱繞第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的樞軸所旋轉(zhuǎn)的角度,即置放架20擺動(dòng)傾斜的擺動(dòng)幅度。
所述接近傳感器63,包括兩個(gè)接近傳感器及一個(gè)感應(yīng)塊。其中一個(gè)接近傳感器被裝配于基架10上并位于后邊側(cè),用于表征伸縮腿部42完全伸出;另一個(gè)接近傳感器被裝配于基架10上并位于前邊側(cè),用于表征伸縮腿部42完全縮回,感應(yīng)塊被裝配在伸縮腿部42的一端部,位于絲桿的一端側(cè)。在伸縮腿完全伸出后,感應(yīng)塊和后邊側(cè)的接近傳感器正相對(duì),后邊側(cè)的接近傳感器63產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào),停止伸出;在伸縮腿完全縮回后,感應(yīng)塊和前邊側(cè)的接近傳感器63正相對(duì),前邊側(cè)的接近傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào),停止縮回。第二電機(jī)、接近傳感器63分別和控制單元電連接??刂茊卧蛏炜s腿裝置40發(fā)送用于控制伸縮腿裝置作伸、縮移動(dòng)的伸縮控制信號(hào),伸縮腿裝置40被操縱,觸發(fā)第二電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、反向轉(zhuǎn)動(dòng),迫使伸縮腿部42沿縱向作伸出、縮回移動(dòng),直至接近傳感器63被觸發(fā)產(chǎn)生完全伸出、完全縮回的觸發(fā)信號(hào),控制單元根據(jù)接近傳感器63的觸發(fā)信號(hào),生成用于使第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮控制信號(hào),發(fā)送給伸縮腿裝置40,觸發(fā)第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述液位傳感器65用于測(cè)量培植盆50內(nèi)培植液的液位,裝配于培植盆50上,如圖6、7所示。所述液位傳感器65選用非接觸式的液位傳感器,如超聲波液位傳感器。所述液位傳感器65被裝配于培植盆50的位于左邊側(cè)的上部,其下端的探頭部正對(duì)著培植盆50內(nèi)的培植液的液面。所述第一培植盆501、第二培植盆502和第三培植盆503分別被裝配一支液位傳感器,依次被標(biāo)識(shí)為第一液位傳感器、第二液位傳感器和第三液位傳感器。
所述流量傳感器64用于測(cè)量向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液的輸送流量。所述流量傳感器64選用微流量傳感器,如采用流速量程為3-100ml/m。流量傳感器64采用一套,裝配于供液泵的出液端的連通管路上,如圖11所示,另外,其還可以被裝配于供液泵進(jìn)液端的連通管路上。
其中,所述泵組70包括供液泵71、供水泵72和氣泵73。所述供液泵71用于向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液,選用微流量泵,如采用流速為10-200ml/m的微流量泵或計(jì)量泵。如圖11所示,供液泵71的進(jìn)液口通過(guò)管路和營(yíng)養(yǎng)液貯存器內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)液相連通,供液泵71的出液口與供液總電磁閥v1、流量傳感器64的進(jìn)液口依次連通,流量傳感器64的出液口經(jīng)不同的管路和各層培植盆50上的進(jìn)液口511分別相連通,流量傳感器64和各層培植盆50相連通的管路上分別設(shè)置電磁閥。如圖11所示,流量傳感器64的出液口經(jīng)管路和第一層培植盆501上的進(jìn)液口511相連通,供液第一電磁閥v11被設(shè)置在流量傳感器64和第一層培植盆501之間相連通的管路上;流量傳感器64的出液口經(jīng)管路和第二層培植盆502上的進(jìn)液口511相連通,供液第二電磁閥v12被設(shè)置在流量傳感器64和第二層培植盆502之間相連通的管路上;流量傳感器64的出液口經(jīng)管路和第三層培植盆503上的進(jìn)液口511相連通,供液第三電磁閥v13被設(shè)置在流量傳感器64和第三層培植盆503之間相連通的管路上。供液管路上的供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11、供液第二電磁閥v12、供液第三電磁閥v13構(gòu)成供液電磁閥組。供水泵72用于向培植盆50輸送水,如圖11所示,供水泵72的進(jìn)水口通過(guò)管路和水貯存器內(nèi)的水相連通,供水泵72的出水口和供水總電磁閥v2的進(jìn)液口連通。供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第一層培植盆501上的進(jìn)水口512相連通,供水第一電磁閥v21被裝配在連通供水總電磁閥v2和第一層培植盆501之間的管路上;供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第二層培植盆502上的進(jìn)水口512相連通,供水第二電磁閥v22被裝配在連通供水總電磁閥v2和第二層培植盆502之間的管路上;供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第三層培植盆503上的進(jìn)水口512相連通,供水第三電磁閥v23被裝配在連通供水總電磁閥v2和第三層培植盆503之間的管路上。供水管路上的供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21、供水第二電磁閥v22、供水第三電磁閥v23構(gòu)成供水電磁閥組。所述氣泵73用于向培植盆50內(nèi)輸送空氣,采用微型氣泵。氣泵73的進(jìn)氣口通過(guò)管路和空氣過(guò)濾器相連通,供氣泵73的出氣口經(jīng)管路和供氣電磁閥v3的進(jìn)氣口連通,其中空氣過(guò)濾器集成在氣泵本體上。供氣電磁閥v3的出氣口經(jīng)管路和第一層培植盆501上的進(jìn)氣口513相連通,供氣第一止回閥v31被裝配于連通供氣電磁閥v3和第一層培植盆501的管路上;供氣電磁閥v3的出氣口通過(guò)管路和第二層培植盆502上的進(jìn)氣口513相連通,供氣第二止回閥v32被裝配于連通供氣電磁閥v3和第二層培植盆502的管路上;供氣電磁閥v3的出氣口經(jīng)管路和第三層培植盆503上的進(jìn)氣口513相連通,供氣第三止回閥v33被裝配于連通供氣電磁閥v3和第三層培植盆503的管路上。第一層培植盆501上的排水口514經(jīng)排水管、排水第一電磁閥v41和排水管路連通,第二層培植盆502上的排水口514經(jīng)排水管、排水第二電磁閥v42和排水管路連通,第三層培植盆503上的排水口514經(jīng)排水管、排水第三電磁閥v43和排水管路連通,所述排水管路的出水口和廢水收箱連通(圖中未畫出)。排水管路上的排水第一電磁閥v41、排水第二電磁閥v42、排水第三電磁閥v43構(gòu)成排水電磁閥組。
其中,所述光照裝置80,用于向培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜補(bǔ)充光照。所述光照裝置80的發(fā)光件,選用led燈珠。多個(gè)led燈珠分布于光照裝置的下表面,構(gòu)成其發(fā)光面。所述led燈珠包括發(fā)射白光的燈珠、發(fā)射光波的波長(zhǎng)為420nm-460nm和630nm-670nm的燈珠,以補(bǔ)充蔬菜進(jìn)行光合作用所需的藍(lán)光和紅光。照裝置80配置有三套,裝配并固定在置放架20上,分別位于每一層承載部22的正上方,則每一套光照裝置的出光方向?qū)χ搶优嘀才?0內(nèi)的蔬菜。
其中,所述控制單元90,如圖12、圖13所示,包括處理器、存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)電路、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口以及種植配方,所述存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)電路、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口及電磁閥接口分別和處理器電連接。觸控屏經(jīng)顯示接口和控制單元90電連接,專用鍵盤經(jīng)鍵盤接口和控制單元90電連接,移動(dòng)終端,如手機(jī),經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和控制單元90建立通信連接。第一電機(jī)、第二電機(jī)、供液泵71、供水泵72和氣泵73經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路和控制單元90電連接。位移傳感器61、光線傳感器62、接近傳感器63、流量傳感器64和液位傳感器65分別經(jīng)傳感器接口和控制單元90電連接。所述供液電磁閥組、供水電磁閥組、排水電磁閥組、供氣電磁閥分別經(jīng)電磁閥接口和控制單元90電連接。所述種植配方被配置成使被種植蔬菜正常生長(zhǎng)所需的各種被控變量的集合,存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器內(nèi)。觸控屏、專用鍵盤、移動(dòng)終端均可以用于對(duì)控制單元90內(nèi)的種植配方進(jìn)行修改,以及手動(dòng)控制蔬菜機(jī)的擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立、向培植盆內(nèi)輸送營(yíng)養(yǎng)液、輸送水和輸送空氣以及啟用光照裝置。觸控屏、專用鍵盤、移動(dòng)終端,根據(jù)需要可以選配其中一種或幾種,本實(shí)施方式中優(yōu)選移動(dòng)終端和觸控屏,移動(dòng)終端為手機(jī)或平板電腦,移動(dòng)終端通過(guò)客戶端應(yīng)用經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)和控制單元90建立通信連接。觸控屏上設(shè)有“伸出”、“縮回”鍵,用于手動(dòng)控制伸縮腿裝置的伸、縮移動(dòng),以及“傾斜”、“直立”鍵,用于手動(dòng)控制蔬菜機(jī)的擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立。所述處理器、存儲(chǔ)器、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口分別被設(shè)置在同一塊電路板上,并和觸控屏相集成為一個(gè)部件單元,構(gòu)成觸控屏控制裝置;驅(qū)動(dòng)電路被設(shè)置成一個(gè)獨(dú)立的單元,構(gòu)成一個(gè)配電模塊,被裝配于蔬菜機(jī)的基架10。
所述種植配方包括配方表和配方參數(shù)。配方表包括由用于確保被種植蔬菜正常生長(zhǎng)的各種被控變量構(gòu)成的數(shù)據(jù)表,被控變量被配置成以時(shí)間作為自變量的預(yù)設(shè)值,預(yù)設(shè)值隨時(shí)間變化而變化,因此,配方表可被視為一張由各種被控變量的與時(shí)間相關(guān)聯(lián)的預(yù)設(shè)值所構(gòu)成的數(shù)據(jù)表,其還可以被理解為,配方表中的被控變量的預(yù)設(shè)值是以時(shí)間作為自變量的函數(shù),配方表的時(shí)間將持續(xù)到被種植蔬菜的整個(gè)生長(zhǎng)周期。配方參數(shù)包括一個(gè)或多個(gè)參數(shù),配方參數(shù)與配方表相關(guān)聯(lián),并配合使用,通過(guò)修改配方參數(shù)可以優(yōu)化控制單元基于配方表對(duì)蔬菜機(jī)的執(zhí)行控制。每種被種植的蔬菜均有與之相適應(yīng)的適合該種蔬菜正常生長(zhǎng)的種植配方,同一種蔬菜在生長(zhǎng)的不同階段,也有與該階段相適配的種植配方。因此,配方表中的被控變量分別被配置成適合該種蔬菜在不同生長(zhǎng)階段相適應(yīng)的預(yù)設(shè)值。所述配方表中的被控變量包括擺動(dòng)幅度、供液量、液位、光照狀態(tài)和輸氣狀態(tài)等,所述擺動(dòng)幅度、供液量、液位、光照狀態(tài)和輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值均被配置成以時(shí)間作為自變量的函數(shù),其值隨時(shí)間的變化而變化,時(shí)間將持續(xù)到被種植蔬菜的整個(gè)生長(zhǎng)周期,所以,配方表中的被控變量的預(yù)設(shè)值涵蓋了被種植蔬菜的各個(gè)生長(zhǎng)階段。被種植蔬菜的種植配方被配置完成后,其被存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器。具有種植技能的用戶通過(guò)觸控屏、移動(dòng)終端等人機(jī)交換界面可以自行修改和定義適合所種蔬菜的種植配方,修改完成后的種植配方可以存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器;另外,用戶還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上下載與被種蔬菜相適配的種植配方,特別適合于那些沒(méi)有種植經(jīng)驗(yàn)和種植技術(shù)的用戶。另外,對(duì)于接入互聯(lián)網(wǎng)的蔬菜機(jī),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器根據(jù)用戶所種植的蔬菜品種、蔬菜機(jī)所處的緯度及季節(jié)向用戶推送當(dāng)前優(yōu)選的種植配方,供用戶選擇下載使用。適合于被種植蔬菜的種植配方,不是本發(fā)明需要保護(hù)的內(nèi)容,在蔬菜水培種植相關(guān)的教科書(shū)、論文中已有記載,在此不再詳述。一種可選的種植配方的配方表和配方參數(shù)如下所示,其中表一僅展示了配方表的一部分。下面將以表一所示配方表為例,將詳細(xì)說(shuō)明控制單元如何從種植配方中讀取各個(gè)被控變量的預(yù)設(shè)值。
表一:
配方參數(shù):強(qiáng)度閾值i0;
液位偏差h0;
檢測(cè)周期t0;
漸變時(shí)間t0;
表一所示的配方表中包括“擺動(dòng)幅度”、“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量。根據(jù)被控變量取值的特征,上述配方表中的被控變量可以被分成兩種類型,一類被控變量的預(yù)設(shè)值可以連續(xù)變化,如“擺動(dòng)幅度”、“供液量”、“液位”等被控變量;另一類被控變量的預(yù)設(shè)值只能離散變化,為狀態(tài)量,如“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量。配方表中的預(yù)設(shè)值可以被理解為:任一時(shí)刻tn所在行對(duì)應(yīng)的各個(gè)被控變量的預(yù)設(shè)值將從該時(shí)刻tn開(kāi)始一直持續(xù)到該時(shí)刻tn的下一相鄰時(shí)刻tn+1。下面以擺動(dòng)幅度為例進(jìn)行說(shuō)明,擺動(dòng)幅度在tn時(shí)刻的預(yù)設(shè)值為30,表示該預(yù)設(shè)值30從tn時(shí)刻開(kāi)始一至持續(xù)到該時(shí)刻tn的下一時(shí)刻tn+1,即從tn時(shí)刻起到tn+1時(shí)刻止,除tn+1時(shí)刻外,擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值均為30;擺動(dòng)幅度在tn+1時(shí)刻的預(yù)設(shè)值為0,表示該預(yù)設(shè)值0從tn+1時(shí)刻開(kāi)始一至持續(xù)到該時(shí)刻tn+1的下一個(gè)時(shí)刻tn+2,即從tn+1時(shí)刻起到tn+2時(shí)刻止,除tn+2時(shí)刻外,擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值均為0,其它時(shí)刻以此類推。
配方表中,“擺動(dòng)幅度”的預(yù)設(shè)值有“0”和“30”,其中,0被定義為蔬菜機(jī)保持直立,30被定義為蔬菜機(jī)的置放架相對(duì)基架向后擺動(dòng)傾斜30度;“供液量”的預(yù)設(shè)值有0和20,其中,0被定義為不向培植盆輸送營(yíng)養(yǎng)液,20被定義為此次向培植盆輸送營(yíng)養(yǎng)液20ml;“液位”的預(yù)設(shè)值有70,其被定義為培植盆內(nèi)的培植液液位的最低高度為70mm;“光照狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值有“0”和“1”,其中,0被定義為不啟用光照裝置實(shí)施光照,1被定義為啟用光照裝置實(shí)施光照;“輸氣狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值有“0”和“1”,其中,0被定義為不啟用氣泵向培植盆內(nèi)輸送空氣,1被定義為啟用氣泵向培植盆內(nèi)輸送空氣。
配方參數(shù)包括強(qiáng)度閾值i0、液位偏差h0、檢測(cè)周期t0、漸變時(shí)間t0。強(qiáng)度閾值i0,為控制單元用于判斷是否有太陽(yáng)光線的比較參考值,當(dāng)光線傳感器測(cè)量的太陽(yáng)光線的強(qiáng)度的測(cè)量值達(dá)到強(qiáng)度閾值i0時(shí),表示有太陽(yáng)光線,否則表示無(wú)太陽(yáng)光線。液位偏差h0,為控制單元用于判斷是否用于向培植盆內(nèi)輸送水的比較參考值,液位偏差h0為大于0的數(shù),也是本次向培植盆內(nèi)輸送水的液位的升高量,可以理解為輸水量。液位偏差h0的比較參考可以被定義為當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值時(shí),向培植盆輸送水,當(dāng)液位的測(cè)量值與液位偏差h0的差值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時(shí),停止輸送水,例如,h0設(shè)定為20mm、液位預(yù)設(shè)值為70mm,當(dāng)液位的測(cè)量值小于70mm時(shí),向培植盆輸入水,當(dāng)液位的測(cè)量值與液位偏差h0的差值達(dá)到70mm時(shí),即液位的高度達(dá)到90mm,停止向培植盆輸送水;培植盆內(nèi)液位從70mm升高到了90mm,輸水高度為20mm。液位偏差h0的比較參考還可以被定義為當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),向培植盆內(nèi)輸送水,當(dāng)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時(shí),停止向培植盆輸送水;例如,當(dāng)h0設(shè)定為15mm、液位預(yù)設(shè)值為80mm,當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),即液位的測(cè)量值低于65mm時(shí),向培植盆輸入水,當(dāng)培植盆內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時(shí),即液位高度達(dá)到80mm時(shí),停止向培植盆輸送水;培植盆內(nèi)液位從65mm升高到了80mm,輸水高度為15mm。檢測(cè)周期t0,被定義為控制單元的采樣周期,即控制單元從配方表中獲取被控變量的預(yù)設(shè)值以及從傳感器組獲取各被控變量的測(cè)量值的時(shí)間間隔,即控制單元對(duì)蔬菜機(jī)實(shí)施控制的頻繁度;檢測(cè)周期t0被設(shè)置的越小,控制單元對(duì)蔬菜機(jī)控制的就越精確。漸變時(shí)間t0,被定為被控變量變化的快慢,適用于連續(xù)變化的被控變量,只有當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)31、供水泵72采用變頻電機(jī)和伺服電機(jī)時(shí)才為有效的參數(shù)。例如,第一電機(jī)31采用了伺服電機(jī),擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值在tn+1時(shí)刻時(shí)從30變到0,即蔬菜機(jī)被擺動(dòng)傾斜的擺動(dòng)幅度由30度逐漸變到0度,擺動(dòng)傾斜的傾角從30度變到0度時(shí)所耗費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)度為t0,漸變時(shí)間t0設(shè)置越大,則蔬菜機(jī)被擺動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)越小,越穩(wěn)定。
控制單元從其內(nèi)置的存儲(chǔ)器中讀取被存儲(chǔ)的種植配方,即配方表和配方參數(shù)?;跈z測(cè)周期t0,控制單元從傳感器組獲取在該控制周期的被控變量的測(cè)量值,以及從配方表中獲取在該控制周期的各個(gè)被控變量的預(yù)設(shè)值。其中配方表中“時(shí)間”列的各個(gè)時(shí)刻所在行對(duì)應(yīng)的被控變量的預(yù)設(shè)值從配方表中直接獲取,兩時(shí)刻之間的被控變量的預(yù)設(shè)值取該兩時(shí)刻前一時(shí)刻的被控狀態(tài)量的預(yù)設(shè)值,并把采樣時(shí)間累加一個(gè)檢測(cè)周期t0,從該兩時(shí)刻的前一時(shí)刻起一直到該兩時(shí)刻的后一時(shí)刻止,根據(jù)檢測(cè)周期t0依次循環(huán)獲取前一時(shí)刻的被控狀態(tài)量的預(yù)設(shè)值。控制單元對(duì)配方表中的各個(gè)被控變量的獲取方式相同,下面僅以擺動(dòng)幅度為例進(jìn)行說(shuō)明??刂茊卧獜呐浞奖碇蝎@取擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,接下來(lái)以tn、tn+1時(shí)刻間的時(shí)間段為例進(jìn)行詳細(xì)描述。擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值在tn時(shí)刻為30、tn+1為0,控制單元將獲取在tn時(shí)刻的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值為30,并記數(shù)1,表示從tn時(shí)刻起進(jìn)行了第1個(gè)采樣周期;當(dāng)tn+2*t0小于tn+1時(shí),控制單元將獲取在tn+2*t0時(shí)刻的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值為30,并記數(shù)2;以此類推,當(dāng)tn+m*t0小于tn+1時(shí),控制單元獲取了在tn+m*t0時(shí)刻的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值為30,并記數(shù)m,控制單元從tn時(shí)刻進(jìn)行了第m個(gè)采樣周期,當(dāng)tn+m*t0大于或等于tn+1時(shí),控制單元獲取在tn+1時(shí)刻的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值0,并記數(shù)1,表示從tn+1時(shí)刻進(jìn)行了第1個(gè)采樣周期,重復(fù)上述過(guò)程,進(jìn)行tn+1、tn+2時(shí)刻間的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值的取值,以此類推其它時(shí)刻對(duì)預(yù)設(shè)值的取值。
控制單元90為蔬菜機(jī)的控制中心,用于對(duì)蔬菜機(jī)的穩(wěn)定性,置放架的擺動(dòng)傾斜、擺動(dòng)直立和擺動(dòng)幅度,向培植盆內(nèi)輸送水、營(yíng)養(yǎng)液和空氣,以及為蔬菜補(bǔ)充光照等進(jìn)行自動(dòng)控制??刂茊卧?0對(duì)蔬菜機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的過(guò)程具體如下所述。
獲取參數(shù)。在當(dāng)前的檢測(cè)周期t0,控制單元90從種植配方中獲取在該控制周期的各個(gè)被控變量的預(yù)設(shè)值,即獲取“擺動(dòng)幅度”、“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值,以及從傳感器組獲取在該控制周期的被控變量的測(cè)量值,即獲取光線傳感器測(cè)量的太陽(yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值、位移傳感器測(cè)量的擺動(dòng)幅度的測(cè)量值、液位傳感器測(cè)量的液位的測(cè)量值、流量傳感器測(cè)量的流量的測(cè)量值。
太陽(yáng)光線檢測(cè)??刂茊卧?0將太陽(yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值和太陽(yáng)光線的強(qiáng)度閾值i0進(jìn)行比較,當(dāng)太陽(yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值達(dá)到太陽(yáng)光線的強(qiáng)度閾值i0時(shí),控制單元90作出有太陽(yáng)光線的判斷,否則作出無(wú)太陽(yáng)光線的判斷。
伸縮腿裝置伸出。當(dāng)伸縮腿裝置的伸縮腿部未伸出、擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值不為0時(shí),控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動(dòng)的伸縮控制信號(hào),并傳送給伸縮腿裝置40,觸發(fā)第二電機(jī)43轉(zhuǎn)動(dòng),第二電機(jī)43帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對(duì)于固定部41沿縱向向后移動(dòng),直至位于后邊側(cè)的接近傳感器63被觸發(fā),伸縮腿部向后完全伸出。此時(shí),控制單元90根據(jù)后邊側(cè)的接近傳感器63的觸發(fā)信號(hào),生成用于使第二電機(jī)43停止轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮控制信號(hào),并發(fā)送給伸縮腿裝置40,觸發(fā)第二電機(jī)43停止轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)標(biāo)記伸縮腿裝置已伸出。進(jìn)一步地,當(dāng)有太陽(yáng)光線時(shí),控制單元90才將生成的用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動(dòng)的伸縮控制信號(hào)傳送給伸縮腿裝置40。
蔬菜機(jī)擺動(dòng)??刂茊卧?0將所獲取的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值及位移傳感器61反饋的擺動(dòng)幅度的測(cè)量值進(jìn)行比較,基于擺動(dòng)幅度的測(cè)量值與擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值之間的比較結(jié)果,生成使置放架20作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立相對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)控制信號(hào),并傳輸給擺動(dòng)裝置30,以使所述擺動(dòng)裝置30驅(qū)動(dòng)置放架20作縱向擺動(dòng),直至位移傳感器61反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值。控制單元90對(duì)蔬菜機(jī)的擺動(dòng)控制具體包括:
當(dāng)所獲取的擺動(dòng)幅度的測(cè)量值小于擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值時(shí),控制單元90生成用于操控置放架20趨于擺動(dòng)傾斜的擺動(dòng)控制信號(hào),并傳送給擺動(dòng)裝置30,觸發(fā)第一電機(jī)31轉(zhuǎn)動(dòng),擺動(dòng)裝置30被操縱,減速機(jī)32獲得輸入扭矩,減速機(jī)32的輸出軸把扭矩傳遞給擺動(dòng)輸出部37,擺動(dòng)輸出部37通過(guò)擺動(dòng)連桿35把所獲得的扭矩轉(zhuǎn)遞為向后的擺動(dòng)推拉力,該擺動(dòng)推拉力作用于置放架20的立柱23,迫使立柱23繞第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的樞軸沿順時(shí)針(從右向左看)方向旋轉(zhuǎn),置放架20向后傾斜,直至所述位移傳感器51反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,第一電機(jī)31停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)所獲取的擺動(dòng)幅度的測(cè)量值大于擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值時(shí),控制單元90生成用于操控置放架20趨于擺動(dòng)直立的擺動(dòng)控制信號(hào),并傳送給擺動(dòng)裝置30,觸發(fā)第一電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng),擺動(dòng)裝置被操縱,減速機(jī)32獲得反向輸入扭矩,減速機(jī)32的輸出軸把反向扭矩傳遞給擺動(dòng)輸出部37,擺動(dòng)輸出部37通過(guò)擺動(dòng)連桿35把所獲得的扭矩轉(zhuǎn)遞為向前的擺動(dòng)推拉力,該擺動(dòng)推拉力作用于置放架20的立柱23,迫使立柱23繞第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的樞軸沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn),直至位移傳感器51反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,第一電機(jī)31停止轉(zhuǎn)動(dòng)。例如,當(dāng)擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值為30,蔬菜機(jī)向后擺動(dòng)傾斜,蔬菜機(jī)上的各層培植盆50依次錯(cuò)開(kāi),如圖4、圖5所示。又例如,當(dāng)擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值為0,置放架20被擺動(dòng)恢復(fù)直立,蔬菜機(jī)的培植盆50再次相互層疊。
伸縮腿裝置縮回。當(dāng)蔬菜機(jī)直立后,控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作縮回移動(dòng)的伸縮控制信號(hào),并傳送給伸縮腿裝置40,觸發(fā)第二電機(jī)43反向轉(zhuǎn)動(dòng),第二電機(jī)43帶動(dòng)絲桿反向轉(zhuǎn)動(dòng),絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對(duì)于固定部41沿縱向向前移動(dòng)縮回,直至前邊側(cè)的接近傳感器63被觸發(fā),伸縮腿部向前完全縮回。此時(shí),控制單元90根據(jù)前邊側(cè)的接近傳感器63的觸發(fā)信號(hào),生成用于使第二電機(jī)43停止轉(zhuǎn)動(dòng)的伸縮控制信號(hào),并發(fā)送給伸縮腿裝置40,觸發(fā)第二電機(jī)43停止轉(zhuǎn)動(dòng)。至此,控制單元90對(duì)蔬菜機(jī)的穩(wěn)定性、擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立進(jìn)行了操縱。
輸送營(yíng)養(yǎng)液??刂茊卧?0,基于所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值,生成用于向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液控制信號(hào),并傳輸給供液泵71,以使供液泵71向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液,控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測(cè)量的營(yíng)養(yǎng)液流量的測(cè)量值累積計(jì)算得到該次向培植盆50已輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液量的計(jì)算值,當(dāng)向該培植盆50已輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液量的計(jì)算值達(dá)到所述供液量的預(yù)設(shè)值時(shí),停止向該向培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液。對(duì)本實(shí)施方式,控制單元90控制供液泵71及相應(yīng)的供液電磁閥依次開(kāi)啟分別向三個(gè)培植盆50輸送營(yíng)養(yǎng)液,并使向每個(gè)培植盆50所輸送的營(yíng)養(yǎng)液的輸送量達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值,其具體包括:當(dāng)所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值大于0時(shí),首先,控制單元90生成用于向第一層培植盆501輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液控制信號(hào),該供液控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11的電磁閥控制信號(hào)及用于啟動(dòng)供液泵71的供液泵控制信號(hào),并分別傳輸給供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11和供液泵71,觸發(fā)供液總電磁閥v1和供液第一電磁閥v11開(kāi)啟,啟動(dòng)供液泵71向第一層培植盆501輸送營(yíng)養(yǎng)液,同時(shí),控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測(cè)量的營(yíng)養(yǎng)液流量的測(cè)量值累積計(jì)算得到本次已經(jīng)向第一層培植盆501輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值,直至本次已經(jīng)輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值時(shí)止,即向第一層培植盆501內(nèi)輸送了預(yù)設(shè)值量的營(yíng)養(yǎng)液;其次,控制單元90生成用于向第二層培植盆502輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液控制信號(hào),該供液控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供液總電磁閥v1、供液第二電磁閥v12的電磁閥控制信號(hào)和用于啟動(dòng)供液泵71的供液泵控制信號(hào),并分別傳輸給供液總電磁閥v1、供液第二電磁閥v12和供液泵71,觸發(fā)供液總電磁閥v1和供液第二電磁閥v12開(kāi)啟,啟動(dòng)供液泵71向第二層培植盆502輸送營(yíng)養(yǎng)液,同時(shí),控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測(cè)量的營(yíng)養(yǎng)液流量的測(cè)量值累積計(jì)算得到本次已經(jīng)向第二層培植盆502輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值,直至本次已經(jīng)輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值達(dá)到所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值時(shí)止,即向第二層培植盆502內(nèi)輸送了預(yù)設(shè)值量的營(yíng)養(yǎng)液;再次,控制單元90生成用于向第三層培植盆503輸送營(yíng)養(yǎng)液的供液控制信號(hào),該供液控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供液總電磁閥v1、供液第三電磁閥v13的電磁閥控制信號(hào)和用于啟動(dòng)供液泵71的供液泵控制信號(hào),并分別傳輸給供液泵71、供液總電磁閥v1和供液第三電磁閥v13,觸發(fā)供液總電磁閥v1和供液第三電磁閥v13開(kāi)啟,啟動(dòng)供液泵71向第三層培植盆503輸送營(yíng)養(yǎng)液,同時(shí),控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測(cè)量的營(yíng)養(yǎng)液流量的測(cè)量值累積計(jì)算得到本次已經(jīng)向第三層培植盆503輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值,直至本次已經(jīng)輸送的營(yíng)養(yǎng)液量的計(jì)算值達(dá)到所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值時(shí)止,即完成向第三層培植盆503內(nèi)輸送達(dá)到預(yù)設(shè)值量的營(yíng)養(yǎng)液。
輸送水??刂茊卧?0將所獲取的液位傳感器65測(cè)量的培植盆50內(nèi)液位的測(cè)量值與所獲取的液位的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,基于所述液位的測(cè)量值與液位的預(yù)設(shè)值間的比較結(jié)果,生成向該培植盆50輸送水的供水控制信號(hào),并傳輸給供水泵72,以使供水泵72向該培植盆50輸送水,直至液位傳感器65測(cè)量的該培植盆50內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到所述液位的預(yù)設(shè)值。對(duì)本實(shí)施方式,控制單元90啟動(dòng)供水泵72及開(kāi)啟相應(yīng)的供水電磁閥向該培植盆50輸送水,并使培植盆50內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值。例如,當(dāng)?shù)谝粚优嘀才?01液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),控制單元90生成用于向第一層培植盆501輸送水的供水控制信號(hào),該供水控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21的電磁閥控制信號(hào)以及用于啟動(dòng)供水泵72的供水泵控制信號(hào),并分別發(fā)送給供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21和供水泵72,觸發(fā)供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21開(kāi)啟,啟動(dòng)供水泵72向第一層培植盆501輸送水,直至第一液位傳感器測(cè)量的第一層培植盆501內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,完成對(duì)第一層培植盆501輸送水的控制。又如,當(dāng)?shù)诙优嘀才?02液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),控制單元90生成用于向第二層培植盆502輸送水的供水控制信號(hào),該供水控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供水總電磁閥v2、供水第二電磁閥v22的電磁閥控制信號(hào)以及用于啟動(dòng)供水泵72的供水泵控制信號(hào),分別發(fā)送給供水總電磁閥v2、供水第二電磁閥v22和供水泵72,觸發(fā)供水總電磁閥v2、供水第二電磁閥v22開(kāi)啟,啟動(dòng)供水泵72向第二層培植盆502輸送水,直至第二液位傳感器測(cè)量的第二層培植盆502內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,完成對(duì)第二層培植盆502輸送水的控制。再如,當(dāng)?shù)谌龑优嘀才?03液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時(shí),控制單元90生成用于向第三層培植盆503輸送水的供水控制信號(hào),該供水控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供水總電磁閥v2、供水第三電磁閥v23的電磁閥控制信號(hào)以及用于啟動(dòng)供水泵72的供水泵控制信號(hào),分別發(fā)送給供水總電磁閥v2、供水第三電磁閥v23和供水泵72,觸發(fā)供水總電磁閥v2、供水第三電磁閥v23開(kāi)啟,啟動(dòng)供水泵72向第三層培植盆503輸送水,直至第三液位傳感器測(cè)量的第三層培植盆503內(nèi)液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,完成對(duì)第三層培植盆503輸送水的控制。上述對(duì)培植盆內(nèi)液位的控制中引入了液位偏差h0,控制單元90每次向培植盆50內(nèi)輸送水的高度為液位偏差h0,這樣可以避免,當(dāng)液位的測(cè)量值小于預(yù)設(shè)值時(shí)控制單元90生成供水控制信號(hào),液位的測(cè)量值高于預(yù)設(shè)值時(shí)停止輸送水,導(dǎo)致頻繁地啟動(dòng)供水泵72向培植盆50輸送水,影響供水泵72的使用壽命,及造成能源的不必要的耗費(fèi)。需要說(shuō)明的是,對(duì)輸送水的控制還可以采用:當(dāng)液位的測(cè)量值小于液位的預(yù)設(shè)值時(shí),向培植盆50輸送水,當(dāng)液位的測(cè)量值與液位偏差h0的差值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時(shí),停止輸送水。
補(bǔ)充光照。控制單元90基于所獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,生成用于啟用和關(guān)閉光照裝置80相對(duì)應(yīng)的光照控制信號(hào),并發(fā)送給光照裝置80,用以啟用和關(guān)閉光照裝置80。利用光照裝置補(bǔ)充光照,具體包括:當(dāng)所獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為1時(shí),控制單元90生成用于啟用光照裝置80的光照控制信號(hào),并分別發(fā)送給三個(gè)光照裝置80,用以啟用光照裝置80發(fā)出光線,對(duì)培植盆內(nèi)的被種蔬菜補(bǔ)充光照,促進(jìn)被種植的蔬菜進(jìn)行光合作用,快速生長(zhǎng);當(dāng)光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為0時(shí),控制單元90生成用于關(guān)閉光照裝置80的光照控制信號(hào),發(fā)送給光照裝置80,關(guān)閉光照裝置80,停止發(fā)出光線。進(jìn)一步地,當(dāng)控制單元90作出無(wú)太陽(yáng)光線的判斷時(shí),控制單元90才將所生成用于啟用光照裝置80的光照控制信號(hào)發(fā)送給光照裝置80,做到有太陽(yáng)光線不啟用光照裝置80,以節(jié)省光照所消耗的能源。
輸送空氣??刂茊卧?0基于所獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,生成用于向培植盆50內(nèi)輸送和停止輸送空氣相對(duì)應(yīng)的輸氣控制信號(hào),發(fā)送給氣泵73,用以啟用氣泵73輸送空氣和關(guān)閉氣泵73停止輸送空氣。具體過(guò)程為:當(dāng)輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為1時(shí),控制單元90生成用于向培植盆50內(nèi)輸送空氣的輸氣控制信號(hào),該輸氣控制信號(hào)包括用于開(kāi)啟供氣總電磁閥v3的電磁閥控制信號(hào)及用于啟動(dòng)氣泵73的氣泵控制信號(hào),分別發(fā)送給供氣總電磁閥v3和氣泵73,觸發(fā)開(kāi)啟供氣總電磁閥v3,啟用氣泵73同時(shí)向三個(gè)培植盆50內(nèi)輸送空氣;當(dāng)輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為0時(shí),控制單元90生成用于向培植盆50內(nèi)停止輸送空氣的輸氣控制信號(hào),該輸氣控制信號(hào)包括用于停止氣泵的氣泵控制信號(hào)及用于關(guān)閉供氣總電磁閥v3的電磁閥控制信號(hào),并分別發(fā)送給供氣總電磁閥v3和氣泵73,供氣總電磁閥v3被關(guān)閉,氣泵73停止向三個(gè)培植盆50內(nèi)輸送空氣。
所述位移傳感器61反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,可以被理解為位移傳感器61反饋的置放架20擺動(dòng)幅度的測(cè)量值與所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值的差值的相對(duì)值小于某一值,如小于3%;其中“差值的相對(duì)值”被定義為“abs(測(cè)量值-預(yù)設(shè)值)/預(yù)設(shè)值*100%”。
兩部件間活動(dòng)連接,并具有一個(gè)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度,可以采用鉸鏈連接,也可以采用樞軸連接。兩部件通過(guò)樞軸進(jìn)行樞軸連接,兩部件相對(duì)樞軸可以轉(zhuǎn)動(dòng),該兩部件形成鉸鏈,因此,樞軸連接為鉸鏈連接的一種。在本文中,鉸鏈連接簡(jiǎn)稱鉸接,樞軸連接簡(jiǎn)稱樞接。本文中涉及的兩部件間的樞軸連接方式,都可以采用鉸鏈連接方式進(jìn)行替代。當(dāng)鉸鏈中沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸時(shí),相鉸鏈連接的兩件部間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所圍繞的是條直線。樞軸連接被鉸鏈連接替代后,兩種連接方式的對(duì)應(yīng)關(guān)系:相鉸鏈連接的兩件部間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所圍繞的轉(zhuǎn)動(dòng)軸或直線,被稱為鉸鏈連接(鉸接)的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸,與樞軸連接的樞軸相對(duì)應(yīng);相鉸鏈連接(鉸接)的兩件部間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的方向,也即鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸的軸線方向,被稱為鉸鏈連接(鉸接)的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向,與樞軸連接(樞接)的樞軸方向相對(duì)應(yīng)。是采用樞軸連接實(shí)現(xiàn)鉸接,還是采用鉸鏈進(jìn)行鉸接,根據(jù)設(shè)計(jì)需要及加工藝確定。。
現(xiàn)有技術(shù)中的種植架一般為多層結(jié)構(gòu)的直立架,實(shí)現(xiàn)立體種植,提高單位空間的產(chǎn)出率。這樣導(dǎo)致非頂層的蔬菜得不到陽(yáng)光的充分照射,影響蔬菜的光合作用,影響蔬菜的正常生長(zhǎng)。隨之出現(xiàn)了被傾斜設(shè)置的種植架,多層培植盆依次錯(cuò)開(kāi),蔬菜能得到陽(yáng)光的充分照射,但增加了空間占用。隨后又出現(xiàn)了一種能轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜使各層培植盆依次錯(cuò)開(kāi)的蔬菜架,其解決了蔬菜充分照射陽(yáng)光的問(wèn)題,但是蔬菜架上的培植盆也隨之傾斜,造成培植盆內(nèi)的土和水灑落,另外當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜時(shí)蔬菜架也易發(fā)生側(cè)翻。
本發(fā)明的智能型水培蔬菜機(jī)為直立式結(jié)構(gòu),包括基架10、置放架20和培植盆50,置放架20內(nèi)置多層承載部22和立柱23,承載部22水平設(shè)置,承載部22分別和立柱23相鉸接,培植盆50分別被置放于承載部22上,培植盆50互相層疊;實(shí)現(xiàn)立體種植,節(jié)省空間,提高單位空間的產(chǎn)出率。置放架20裝配于基架10上,并和基架10相鉸接,所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向沿橫向布置,所述基架10、承載部22與立柱23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。所述平行四邊形機(jī)構(gòu)使得蔬菜機(jī)具有一個(gè)運(yùn)動(dòng)自由度,蔬菜機(jī)在縱向具有“柔性”,適于蔬菜機(jī)的置放架20相對(duì)于基架10沿著與所述鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)方向相垂直的縱向平面作縱向擺動(dòng),置放架20的立柱23繞所述第二連接部21和第一連接部12相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn),置放架20隨之產(chǎn)生擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立,多層培植盆50依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊。蔬菜機(jī)被操縱作縱向擺動(dòng)過(guò)程中,基架10不動(dòng),只有構(gòu)成該平行四邊形機(jī)構(gòu)的立柱23繞著所述第二連接部21與第一連接部12相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng),立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)傾斜和轉(zhuǎn)動(dòng)直立,承載部22只作平動(dòng)運(yùn)動(dòng),則培植盆50的空間姿態(tài)始終保持不變。當(dāng)蔬菜機(jī)被放置在場(chǎng)地上、培植盆50水平時(shí),蔬菜機(jī)被操縱作擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立,培植盆50依次錯(cuò)開(kāi)和再次層疊,培植盆50始終保持水平。在蔬菜的種植應(yīng)用中,當(dāng)蔬菜需要光照時(shí),伸縮腿裝置40被操縱,伸縮腿部42沿縱向向外伸出,增加蔬菜機(jī)在縱向的穩(wěn)定性;而后擺動(dòng)裝置30被操縱,迫使置放架20作擺動(dòng)傾斜,各層培植盆50依次錯(cuò)開(kāi),培植盆50中的蔬菜均可以得到充分的光照,正常進(jìn)行光合作用,蔬菜機(jī)處于擺動(dòng)傾斜狀態(tài);當(dāng)蔬菜不需要光照時(shí),擺動(dòng)裝置30被操縱,迫使置放架20作擺動(dòng)恢復(fù)原直立狀態(tài),蔬菜機(jī)被擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位直立,各層培植盆50再次相互層疊;最后伸縮腿裝置40被操縱,迫使伸縮腿部向內(nèi)移動(dòng)縮回,節(jié)省了空間。上述伸縮腿裝置的伸縮操作、置放架的擺動(dòng)傾斜和擺動(dòng)直立,可以由種植者操縱,也可以由控制單元操縱。蔬菜機(jī)被擺動(dòng)的過(guò)程中,培植盆的空間姿態(tài)保持不變,終保持水平狀態(tài),這樣可確保培植盆內(nèi)的培植液不會(huì)灑落,不會(huì)造成培植液的浪費(fèi),又利于保持種植場(chǎng)地的干凈整潔,更重要的是,可以確保培植盆內(nèi)各處培植液液位的高度相同,有利于蔬菜均衡吸收養(yǎng)份,根系同步發(fā)育,促進(jìn)蔬菜同步生長(zhǎng),成品蔬菜的大小差別不大,有利于做到同時(shí)種植、同時(shí)采摘。
本發(fā)明的智能型水培蔬菜機(jī),被配置有控制單元、傳感器組、泵組、光照裝置,控制單元從存儲(chǔ)器中讀取與被種植蔬菜相適配的種植配方,在每個(gè)控制周期,控制單元從種植配方中獲取各個(gè)被控變量在當(dāng)前控制周期所對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值,以及從傳感器組獲取各個(gè)被控變量的測(cè)量值,并將所獲取的各個(gè)被控變量的測(cè)量值分別和相應(yīng)的被控變量的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較,分別生成使該被控變量的測(cè)量值趨于預(yù)設(shè)值的控制信號(hào),并分別發(fā)送給泵組、擺動(dòng)裝置、光照裝置等相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),直至被控變量的測(cè)量值達(dá)到被控變量的預(yù)設(shè)值。本發(fā)明的蔬菜機(jī)基于種植配方中各個(gè)被控變量的預(yù)設(shè)值及配方參數(shù),控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜機(jī)的穩(wěn)定性,置放架的擺動(dòng)傾斜、擺動(dòng)直立及擺動(dòng)幅度,培植盆內(nèi)被種蔬菜補(bǔ)充光照,以及向培植盆內(nèi)輸送指定量的營(yíng)養(yǎng)液、水和空氣等操作分別進(jìn)行自動(dòng)控制,以確保被種植蔬菜正常生長(zhǎng),并盡量減少人為參與??刂茊卧趶姆N植配方獲取的供液量、液位及擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,操縱泵組向培植盆內(nèi)分別輸送營(yíng)養(yǎng)液和水,并使該次所輸送營(yíng)養(yǎng)液的輸送量達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值、液位的測(cè)量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值,以及操縱擺動(dòng)裝置驅(qū)使置放架作擺動(dòng)傾斜,并使擺動(dòng)幅度的測(cè)量值達(dá)到所述擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使培植盆內(nèi)被種植的蔬菜增加光照。控制單元基于從種植配方獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,操縱光照裝置發(fā)光,對(duì)被種蔬菜補(bǔ)充光照,增強(qiáng)光合作用;控制單元基于從種植配方獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值,操縱氣泵向培植盆輸送空氣,以使所輸送的營(yíng)養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速分散,且分散的更均勻,同時(shí)增加培植液中的含氧量,促進(jìn)根系發(fā)育??刂茊卧獙⑻?yáng)光線強(qiáng)度的測(cè)量值和種植配方中的強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較,基于比較結(jié)果,對(duì)太陽(yáng)光線的有、無(wú)進(jìn)行判定,當(dāng)判定有太陽(yáng)光線時(shí),控制單元才將生成的使蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜對(duì)應(yīng)的擺動(dòng)控制信號(hào)發(fā)送給擺動(dòng)裝置,操縱蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜,各層培植盆依次錯(cuò)開(kāi),使被種植的蔬菜增加光照;當(dāng)判定無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),控制單元才將生成的用于啟用光照裝置相對(duì)應(yīng)的光照控制信號(hào)發(fā)送給光照裝置,啟用光照裝置發(fā)光,對(duì)被種蔬菜補(bǔ)充光照。控制單元基于種植配方,當(dāng)有太陽(yáng)光線時(shí),依種植配方中的擺動(dòng)幅度的預(yù)設(shè)值,操縱蔬菜機(jī)作擺動(dòng)傾斜,使被種植的蔬菜增加光照;當(dāng)無(wú)太陽(yáng)光線時(shí),依種植配方中的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值啟用光照裝置,對(duì)被種植蔬菜補(bǔ)充光照,實(shí)現(xiàn)對(duì)蔬菜機(jī)的智能控制,為被種植蔬菜提供一種由種植配方?jīng)Q定的生長(zhǎng)環(huán)境,并減少能源消耗。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn),本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)及其等效物界定。