本發(fā)明涉及一種蔬菜機，尤其涉及一種應用于蔬菜立體種植的水培蔬菜機，該蔬菜機可以自動地為被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，操縱蔬菜機擺動傾斜使蔬菜增加光照，其在被擺動過程中，培植盆始終保持水平，屬于農(nóng)業(yè)設備領域。

背景技術：

蔬菜的水培種植是現(xiàn)有的無土栽培技術，該蔬菜采用營養(yǎng)液施肥，營養(yǎng)液中溶解有蔬菜生長所需的礦物質(zhì)。無土栽培需要有由貯液盆及定植件構成的培植盆，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，在蔬菜的生長過程中，不斷向的培植液里加入蔬菜生長所需要的營養(yǎng)液。

在蔬菜的水培栽培活動中，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，但造成部分蔬菜無法獲得充足的陽光，影響蔬菜正常進行光合作用。于是產(chǎn)生了一種種植架，該種植架被傾斜設置，多個培植盆依次錯開，蔬菜能獲得較充足的陽光，但在無陽光時，不能收起種植架恢復其直立狀態(tài)，增加了所占用的空間。近來又出現(xiàn)了一種無土水培蔬菜架，該蔬菜架下部設置轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)裝置，操作轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)裝置能使蔬菜架擺動傾斜，各層種植箱依次錯開，蔬菜均能獲得較充足的陽光；根據(jù)需要，操作轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)裝置又能使蔬菜架擺動恢復原直立狀態(tài)，各層種植箱再次層疊，節(jié)省了空間。但是，在擺動傾斜時，該蔬菜架易發(fā)生側(cè)翻，同時種植箱也將隨之產(chǎn)生傾斜；種植箱傾斜一方面易造成種植箱內(nèi)的營養(yǎng)液灑落，另一方面導致種植箱中一側(cè)的營養(yǎng)液位高于相對側(cè)的，易造成蔬菜吸收的養(yǎng)份不均勻，根系生長發(fā)育不同步，影響蔬菜的同步生長，導致成品蔬菜大小不一。為此，亟需開發(fā)一種水培蔬菜機，該蔬菜機可以自動地為被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，蔬菜機被擺動傾斜使蔬菜增加光照，其在被擺動的過程中，培植盆依次錯開和再次層疊，培植盆的空間姿態(tài)不變，始終保持水平。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種水培蔬菜機，該蔬菜機可以自動地為被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，操縱蔬菜機擺動傾斜使被種植的蔬菜增加光照，其在被擺動的過程中，培植盆依次錯開和再次層疊，培植盆的空間姿態(tài)不變，始終保持水平，培植盆內(nèi)的培植液不會灑落到盆外，不會造成培植液的浪費。

本發(fā)明的技術方案是提供一種水培蔬菜機，其設計要點在于，包括：

基架10，為所述蔬菜機的支撐基礎，包括基架本體11、第一連接部12，所述基架本體11的上部被設置三個第一連接部12；

置放架20，為所述蔬菜機的承載主體，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構成平行四邊形機構；所述三支立柱23的下端部分別被設置一個第二連接部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)動方向沿橫向設置，所述基架10、任一承載部22和立柱23構成平行四邊形機構；所述平行四邊形機構適于置放架20相對于基架10沿與所述鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動；

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，包括用于測量營養(yǎng)液輸送流量的流量傳感器64及用于測量培植盆50內(nèi)液位的液位傳感器65；

泵組70，包括用于向培植盆50輸送營養(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應的種植配方，所述種植配方被配置成包括以時間作為變量的向培植盆50輸入營養(yǎng)液的供液量的預設值及以時間作為變量的培植盆50內(nèi)液位的預設值；基于從種植配方獲取的供液量及液位的預設值，對向培植盆50輸送營養(yǎng)液的供液量及培植盆50內(nèi)的液位分別進行控制。

本發(fā)明的水培蔬菜機被配置有控制單元、傳感器組和泵組，控制單元基于從種植配方獲取的供液量和液位的預設值，操縱泵組分別向培植盆內(nèi)輸送營養(yǎng)液和水，并使所輸送營養(yǎng)液的輸送量達到供液量的預設值、液位的測量值達到液位的預設值。操縱蔬菜機使置放架作擺動傾斜，置放架上的培植盆依次錯開，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、承載部和立柱構成平行四形機構。置放架被擺動時，立柱相對基架擺動傾斜，承載部只作平動運動，因而培植盆始終保持水平，培植盆內(nèi)的培植液不會灑落到盆外，不會造成培植液的浪費以及對種植場地的污臟。

本發(fā)明在應用中，還有如下進一步優(yōu)選的技術方案。

作為優(yōu)選地，所述控制單元90，基于所獲取的供液量的預設值，生成用于向培植盆50輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，并傳輸給供液泵71，以使供液泵71向培植盆50輸送營養(yǎng)液，直至根據(jù)流量傳感器64反饋的測量值計算得到的供液量的計算值達到所述供液量的預設值；以及，

將所獲取的液位傳感器65測量的培植盆50內(nèi)液位的測量值與所獲取的液位的預設值進行比較，基于所述液位的測量值與液位的預設值間的比較結(jié)果，生成向培植盆50輸送水的供水控制信號，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測量的培植盆50內(nèi)液位的測量值達到所述液位的預設值；

作為優(yōu)選地，所述種植配方還被配置有液位偏差h0；

當液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，控制單元90生成向培植盆50輸送水的供水控制信號，傳輸給供水泵72，直至液位傳感器65測量的液位的測量值達到液位的預設值；或者，

當液位的測量值小于液位的預設值時，控制單元90生成向培植盆50輸送水的供水控制信號，傳輸給供水泵72，直至液位傳感器65測量的液位的測量值與液位偏差h0的差值達到液位的預設值。

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，所述蔬菜機還包括擺動裝置30，用于驅(qū)動置放架20作縱向擺動，所述擺動裝置30包括擺動輸出部37，擺動輸出部37和設置在置放架20上的擺動連接部25相連接，所述縱向擺動包括擺動傾斜和擺動直立。

作為優(yōu)選地，所述擺動裝置30還包括第一驅(qū)動裝置31；

所述擺動輸出部37主要由第一驅(qū)動裝置31的輸出軸構成，所述擺動連接部25為同軸裝配并固定于第二連接部21上的擺轉(zhuǎn)軸251；第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接；或者，

所述擺動輸出部37主要由基座36、滑塊39、絲桿38及擺動連桿35構成，滑塊39和基座36內(nèi)置的滑槽滑動配合，絲桿38貫穿滑塊39并和其構成絲杠副，擺動連桿35的一端和滑塊39鉸接，另一端和擺動連接部25鉸接；第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和絲桿軸連接。

作為優(yōu)選地，所述蔬菜機還包括伸縮腿裝置40，伸縮腿裝置40主要由固定部41、伸縮腿部42、伸縮機構和第二驅(qū)動裝置43構成，伸縮腿部42和固定部41滑動配合裝配，伸縮機構和伸縮腿部42相連接，用于帶動伸縮腿部42作伸出和縮回移動，第二驅(qū)動裝置43和伸縮機構相連接，用以驅(qū)動伸縮機構作伸、縮運動。

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)的且被液面浸沒的曝氣器731連通。

作為優(yōu)選地，所述蔬菜機還包括光照裝置80，用于向培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜補充光照，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。

作為優(yōu)先地，所述光照裝置80內(nèi)置有多個led燈，所述led燈發(fā)射光波的波長為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還包括用于測量置放架20的擺動幅度的位移傳感器61；所述種植配方還被配置成包括以時間作為變量的置放架20的擺動幅度的預設值、以時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)的預設值及以時間作為變量的用于啟用和關閉光照裝置80的光照狀態(tài)的預設值；

所述控制單元90，從種植配方獲取擺動幅度、輸氣狀態(tài)及光照狀態(tài)的預設值，將所獲取的位移傳感器61測量的置放架20的擺動幅度的測量值與所獲取的擺動幅度的預設值進行比較，基于所述擺動幅度的測量值與擺動幅度的預設值之間的比較結(jié)果，生成使置放架20作縱向擺動相應的擺動控制信號，并傳輸給擺動裝置30，以使所述擺動裝置30驅(qū)動置放架20作縱向擺動，直至位移傳感器61反饋的置放架20擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值；以及，

基于獲取的輸氣狀態(tài)的預設值，生成用于向培植盆50內(nèi)輸送和停止輸送空氣相對應的輸氣控制信號，發(fā)送給氣泵73，用以啟用氣泵73輸送空氣和關閉氣泵73停止輸送空氣；以及，

基于獲取的光照狀態(tài)的預設值，生成用于啟用和關閉光照裝置80相對應的光照控制信號，并發(fā)送給光照裝置80，用以啟用和關閉光照裝置80。

本發(fā)明的水培蔬菜機，被配置有控制單元、傳感器組和泵組?？刂茊卧@取與被種植蔬菜相對應的種植配方?？刂茊卧趶姆N植配方獲取的供液量、液位的預設值，操縱泵組向培植盆內(nèi)分別輸送營養(yǎng)液和水，并使該次所輸送營養(yǎng)液的輸送量的計算值達到供液量的預設值、液位的測量值達到液位的預設值。操縱蔬菜機使置放架作擺動傾斜，置放架上的培植盆依次錯開，使培植盆內(nèi)被種植的蔬菜增加光照。進一步地，控制單元基于獲取的擺動幅度的預設值，操縱擺動裝置驅(qū)使置放架作擺動傾斜，并使擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值；控制單元基于獲取的光照狀態(tài)的預設值，操縱光照裝置發(fā)光，對被種蔬菜補充光照，增強光合作用；控制單元基于獲取的輸氣狀態(tài)的預設值，操縱氣泵向培植盆輸送空氣，以使所輸送的營養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速分散，且分散的更均勻，同時增加培植液中的含氧量，促進被種植蔬菜根系發(fā)育。

本發(fā)明的水培蔬菜機為直立式結(jié)構，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，各層承載部水平布置，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)動軸沿橫向布置，所述基架、任一承載部與立柱構成平行四邊形機構，該平行四邊形機構使得蔬菜機具有一個運動自由度，蔬菜機在縱向具有“柔性”，適于蔬菜機作縱向擺動傾斜和恢復直立，多層培植盆依次錯開和再次層疊。由于基架、承載部和立柱構成平行四邊形機構，蔬菜機在被擺動過程中，只有立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜，承載部只做平動運動，承載部上的培植盆的空間姿態(tài)保持不變。也就是說，當蔬菜機放置于地面上、培植盆水平時，蔬菜機作擺動傾斜和擺動直立的過程中，各層培植盆依次錯開和再次層疊，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)的培植液不會灑落，不會造成培植液的浪費，同時又利于保持種植場地的干凈整潔，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，促進蔬菜同步生長，有利于做到同時種植、同時采摘。

有益效果

蔬菜機自動為被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，操縱蔬菜機擺動傾斜使被種植蔬菜增加光照，蔬菜機被擺動過程中，培植盆始終保持水平，培植盆內(nèi)的培植液不會灑落。蔬菜機被配置有控制單元、傳感器組和泵組，控制單元獲取與被種植蔬菜相對應的種植配方，基于從種植配方獲取的供液量、液位的預設值，操縱泵組分別向培植盆內(nèi)輸送營養(yǎng)液和水，并使所輸送營養(yǎng)液的輸送量達到供液量的預設值、培植液的液位達到液位的預設值。操縱蔬菜機使置放架作擺動傾斜，培植盆依次錯開，使被種植的蔬菜增加光照。蔬菜機的基架、承載部和立柱構成平行四邊形機構，蔬菜機被擺動傾斜和擺動直立的過程中，只有構成平行四邊形機構的立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜和轉(zhuǎn)動直立，承載部只作平動運動，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)的培植液不會灑落，不會造成培植液的浪費以及對種植場地的污臟；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，促進蔬菜同步生長，有利于做到同時種植、同時采摘。

附圖說明

圖1本發(fā)明的一種水培蔬菜機的立體圖。

圖2圖1中水培蔬菜機的另一視角的立體圖。

圖3圖1中水培蔬菜機的分解圖。

圖4圖1中水培蔬菜機向后擺動傾斜的立體圖。

圖5圖4中水培蔬菜機的右視圖。

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)動裝置的放大立體圖

圖9基架本體的另一種實施方式的立體圖。

圖10本發(fā)明的另一種水培蔬菜機的立體圖。

圖11水培蔬菜機的管路連接圖。

圖12用于水培蔬菜機的一種電氣原理框圖。

圖13圖12的電氣原理框圖的一種應用連接圖。

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)-擺動連接部，251-擺轉(zhuǎn)軸，30-擺動裝置，31-第一驅(qū)動裝置，32-減速機，35-擺動連桿，36-基座，37-擺動輸出部，38-絲桿，39-滑塊，101-支撐板，103-支撐座，104-水貯存器，105-營養(yǎng)液貯存器，40-伸縮腿裝置，41-固定部，42-伸縮腿部，43-第二驅(qū)動裝置，50-培植盆，51-貯液盆，52-定植件，53-定植杯，511-進液口，512-進水口，513-進氣口，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。

具體實施方式

為了闡明本發(fā)明的技術方案及技術目的，下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進一步的介紹。

文中關于空間方位的表述在此作統(tǒng)一約定，空間方位以實施方式中第一幅附圖的空間方位為參考基準，“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。

本實施方式的一種水培蔬菜機，如圖1-圖13所示，所述蔬菜機包括基架10、置放架20、擺動裝置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和營養(yǎng)液貯存器105。所述基架10為蔬菜機的支撐基礎，基架10的上部設有三個第一連接部12。置放架20，為蔬菜機的承載主體，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)動軸中至少有兩個鉸接轉(zhuǎn)動軸的軸線不共線，任二承載部22和立柱23構成平行四邊形機構。置放架20的三支立柱23的下端部分別被設置一個第二連接部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)動方向沿橫向設置，所述基架10、任一承載部22和立柱23構成平行四邊形機構。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分別被設置于各層培植盆50的上方，其出光面對著培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜，分別和置放架20固定。所述平行四邊形機構適于置放架20相對于基架10沿著與鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動，置放架20的立柱23繞各自的第二連接部21和第一連接部12相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，置放架20隨之產(chǎn)生擺動傾斜和擺動直立，置放架20實現(xiàn)作縱向擺動，該擺動包括擺動傾斜和擺動直立。在縱向擺動過程中，各層培植盆50依次錯開和再次層疊，立柱23發(fā)生轉(zhuǎn)動運動，承載部22只做平動運動，則培植盆50的空間姿態(tài)保持不變，始終保持水平。擺動裝置30，用于驅(qū)動置放架20作縱向擺動，其和基架10裝配并固定，擺動裝置30的擺動輸出部37和設置在置放架20上的擺動連接部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作擺動傾斜時，用以增強蔬菜機在縱向的穩(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、營養(yǎng)液和空氣。所述泵組70、水貯存器104和營養(yǎng)液貯存器105分別與基架10相裝配并固定。所述擺動裝置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為蔬菜機的控制中心，用于對蔬菜機的穩(wěn)定性，蔬菜機的擺動傾斜、擺動直立和擺動幅度，向培植盆50輸送水、營養(yǎng)液和空氣，被種植蔬菜增加光照和補充光照分別進行自動控制。

其中，所述基架10，為臥式結(jié)構，橫向設置，如圖1、圖3所示，其由基架本體11和第一連接部12構成，如圖3所示。所述基架本體11為由支撐腿14、橫桿15、縱桿16構成的呈四邊形的框架結(jié)構。在應用中，為了使基架更穩(wěn)，支撐腿14的數(shù)量選用5個。如圖3所示，4個支撐腿14分布在四邊形框架的四角，第五個支撐腿14被設置在基架本體11后邊側(cè)的中部處，所述5個支撐腿14均直立設置。如圖3所示，位于前邊側(cè)的呈水平設置的橫桿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)的呈水平設置的兩支短橫桿15的兩相對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通過固定連接構成上述的四邊形框架結(jié)構，形成蔬菜機的支撐基礎。第一連接部12為呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部，該樞接部上設有用于裝配樞軸的樞孔。第一連接部12的數(shù)量為3個。如圖3所示，位于前邊側(cè)的兩個第一連接部12a、12c被設置在位于該前邊側(cè)的兩支撐腿14的頂部，另一個第一連接部12b被設置在第五個支撐腿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)的兩個第一連接部12a、12c的樞孔相共軸線。把第一連接部12設置于支撐腿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構成的呈長方體的框架結(jié)構，可以被理解為一個中空的箱體，內(nèi)部可用于放置物品，如圖9所示。在應用中，為了使基架更穩(wěn)，支撐腿14的數(shù)量選用5個。其中4個支撐腿14分布在長方體框架的四角側(cè)，第五個支撐腿14被設置在長方體框架后邊側(cè)的中部處，所述5個支撐腿14均直立設置。如圖7所示，位于前邊側(cè)的兩個沿橫向平行設置的橫桿15的兩端部和該前邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別固定連接；位于后邊側(cè)第五個支撐腿14的左側(cè)設有兩個沿橫向平行設置的短橫桿15、右側(cè)設有兩個沿橫向平行設置的短橫桿15，四個短橫桿15的一相對端部分別的第五個支撐腿14的上部和下部分別固定連接，該四個短橫桿15的另一端部和該后邊側(cè)的另兩個支撐腿14的上部和下部分別固定連接；位于左邊側(cè)的兩個沿縱向平行設置的縱桿16的兩端部和該左邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別固定連接，位于右邊側(cè)的兩個沿縱向平行設置的縱桿16的兩端部和該右邊側(cè)兩個支撐腿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通過上述固定連接構成了上述的長方體框架結(jié)構。另外，位于同一邊側(cè)的兩支橫桿15或縱桿16也可以交叉設置，以增強基架本體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及擺動連接部25。立柱23的數(shù)量為三個，其中位于前邊側(cè)的兩個立柱23a、23c分布在置放架20前邊側(cè)的左右兩端側(cè)，第三個立柱23b分布于置放架20后邊側(cè)的中部，三個立柱23均沿豎直方向設置，構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成。承載部22數(shù)量為三層，水平設置，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，以增強空氣在豎直方向的對流流通，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))上設置一個第一樞接部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))上設置一個第一樞接部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)的中部處設有另一個第一樞接部221，如圖2所示。因而，所述承載部22上共設置有三個第一樞接部221。其中位于前邊側(cè)的兩個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樞軸，該樞軸的軸線均沿橫向設置，如圖3所示，且位于該前邊側(cè)的兩個樞軸相共軸線；位于后邊側(cè)的第三個第一樞接部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，該樞接部內(nèi)置有用于裝配樞軸的樞孔，樞孔的軸線均沿橫向設置，如圖2所示。此外，位于前邊側(cè)的兩個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)。需要說明的是，上述三個第一樞接部可以全部選用沿橫向設置的樞軸，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上設置三個第二樞接部231，該三個第二樞接部231沿立柱長度方向等間距分布，即任二個相鄰的第二樞接部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、后兩相對邊側(cè)，與承載部22上的三個第一樞接部221相適配。三支立柱23a、23b、23c在與每層承載部22相對應位置處共有三個第二樞接部，該三個第二樞接部和承載部22上的三個第一樞接部相配合。所述立柱23直立設置，承載部22和三支立柱23相裝配，并通過三對上述第一樞接部、第二樞接部相樞軸連接，構成鉸鏈，該樞軸連接的樞軸沿橫向分布，也即是鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向分布。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構成平行四邊形機構。三支橫向桿24沿橫向平行設置，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通過螺栓固定，用于增強前邊側(cè)兩支立柱23在橫向的穩(wěn)固性以及承載強度。另外，其中，橫向桿24也可以和立柱23相傾斜設置，形成桁架結(jié)構，以進一步增強置放架在橫向的穩(wěn)固性。承載部22也可以設置二層、四層或更多層。需要說明的是，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，即承載部相對于水平面傾斜。

還需要說明的是：所述承載部22上還可以設置用于立柱23可穿過的通孔，第一樞接部被設置于承載部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。所述呈方形的承載部22還可以由呈三角形的、多邊形的、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，三個第二連接部21a、21b、21c依次設置在置放架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相樞軸連接的三個樞軸中，其中位于前邊側(cè)的二個樞軸共軸線。所述基架10、承載部22和立柱23構成平行四邊形機構。擺動連接部25設置在置放架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。該擺動連接部25為設置在立柱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，兩個擺動連接部25a、25c分別設置在置放架20位于前邊側(cè)的兩支立柱23a、23c的下部。擺動連接部25用于外部力操縱置放架20做縱向擺動。需要說明的是，擺動連接部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。

接下來為了方便表述，在此事先定義一個參考平面，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通過樞軸連接所構成鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直，也即與該鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動軸的軸線相垂直。

以上描述了一種優(yōu)選的技術方案。所述任一層承載部22和三支立柱23相樞軸連接處有三個樞軸，其中位于前邊側(cè)的兩個樞軸共軸線；所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處有三個樞軸，其中位于前邊側(cè)的兩個樞軸共軸線。這種優(yōu)選的技術方案，置放架20具有沿縱向、橫向兩個對稱面，對稱度高，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樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的三個樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，也即位于前邊側(cè)共軸線的兩個樞軸的兩個投影點相重合。任意兩層承載部22和三支立柱23相樞軸連接處的六個樞軸在所述參考平面上只有四個投影點，該四個投影點構成平行四邊形的四個頂點，也即對應上述平行四邊形機構的六個樞軸連接處的六個樞軸，所以，任意二層承載部22和立柱23構成平行四邊形機構。因此，置放架20為一種內(nèi)置平行四邊形機構的支撐架。所述第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的兩個投影點、任一承載部22和立柱23樞軸連接處的兩投影點構成平行四邊形的四個頂點，也即，所述基架10、任一承載部22和立柱23構成平行四邊形機構，也就是說，第二連接部21與置放架20的平行四邊形機構相適配；蔬菜機由基架10、承載部22和立柱23構成，所以，蔬菜機為一種內(nèi)置平行四邊形機構的支撐裝置。

對于一般的技術方案。所述承載部22和三支立柱23相樞軸連接處有三個樞軸，其中位于前邊側(cè)的兩個樞軸不一定共軸線；所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處有三個樞軸，其中位于前邊側(cè)的兩個樞軸不一定共軸線。對于所述的位于前邊側(cè)的兩個樞軸不共軸線情況，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)的兩個樞軸相互錯開將不再共軸線。對于該一般的技術方案，承載部22和立柱23相樞軸連接處的三個樞軸在所述參考平面上將有二或三個投影點，第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的三個樞軸在所述參考平面上也有二或三個投影點，對于置放架及蔬菜機的平行四邊機構構成的評價，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樞軸，其中位于左邊側(cè)的一個樞軸在所述參考平面上有一個投影點；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樞軸，該樞軸在所述參考平面上有一個投影點。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相樞軸連接的兩個樞軸，在所述參考平面上有四個投影點，該四個投影點構成平行四邊形的四個頂點，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相樞軸連接并構成平行四邊形機構。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樞軸，其中位于右邊側(cè)的一個樞軸在所述參考平面上有一個投影點；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樞軸，該樞軸在所述參考平面上有一個投影點。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相樞軸連接的兩個樞軸，在所述參考平面上有四個投影點，該四個投影點構成平行四邊形的四個頂點，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相樞軸連接并構成平行四邊形機構。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樞軸連接構成平行四邊形機構，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樞軸連接構成平行四邊形機構，所以，上述任意兩層承載部22和立柱23構成平行四邊機構。置放架20為一種內(nèi)置平行四邊形機構的支撐架。

所述位于前邊側(cè)的兩個第二連接部21a、21c和第一連接部12a、12c相樞軸連接處有二個樞軸，其中位于左邊側(cè)的一個樞軸在所述參考平面上有一個投影點，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樞軸，該樞軸在所述參考平面上有一個投影點。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樞軸，所述的這兩個樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，標識為第二投影點；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樞軸，所述的這兩個樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，標識為第一投影點；所述兩個第一投影點和兩個第二投影點構成平行四邊形的四個頂點，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樞軸連接構成平行四邊形機構。所述位于前邊側(cè)的兩個第二連接部21a、21c和第一連接部12a、12c相樞軸連接處有二個樞軸，其中位于右邊側(cè)的一個樞軸在所述參考平面上有一個投影點，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樞軸，該樞軸在所述參考平面上有一個投影點。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樞軸，所述的該兩個樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，標識為第一投影點；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樞軸，所述的這兩個樞軸在所述參考平面上有兩個投影點，標識為第二投影點；所述兩個第一投影點和兩個第二投影點構成平行四邊形的四個頂點，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樞軸連接構成平行四邊形機構。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樞軸連接構成平行四邊形機構，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樞軸連接構成平行四邊形機構，所以，所述基架10、任一承載部22和立柱23構成平行四邊形機構，也就是說，所述第二連接部21與置放架20的平行四邊形機構相適配，蔬菜機為一種內(nèi)置平行四邊形機構的支撐裝置。

此外，所述第二連接部21與平行四邊形機構相適配，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被操縱作縱向擺動傾斜和擺動直立時，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)動傾斜和轉(zhuǎn)動直立，承載部22平動運動，以實現(xiàn)置放架20作擺動傾斜和擺動直立。也就是說，第二連接部21在置放架20上的位置不能影響置放架20作擺動傾斜和擺動直立，即不能限制其擺動運動自由度。

置放架20內(nèi)置的平行四邊形機構使得置放架20具一個運動自由度，在縱向具有“柔性”，適于所述置放架20做縱向擺動?？v向擺動包括操縱置放架20作擺動傾斜，使各層承載部22依次錯開，以及操縱置放架20作縱向擺動恢復原直立狀態(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，由直立產(chǎn)生傾斜，以使各層承載部22依次錯開，如圖4、圖5所示。置放架20的任二層承載部22和立柱23構成平行四邊形機構，置放架20被操縱作縱向擺動的過程中，只有立柱23在擺動中發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜，承載部22只作平動運動，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，承載部22若被水平設置，在置放架20被操縱作擺動傾斜和擺動恢復直立過程中，承載部22依次錯開和相互層疊，承載部22始終保持水平。

蔬菜機的基架10、任一承載部22和立柱23構成平行四邊形機構，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，所以蔬菜機有一個運動自由度，在縱向具有“柔性”。蔬菜機被操縱作縱向擺動的過程中，置放在地面上的基架10不動，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)動傾斜，承載部22只作平動運動，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，當蔬菜機被放置在地面上、培植盆50水平時，在蔬菜機被操縱作擺動傾斜和擺動(恢復)直立的過程中，培植盆50依次錯開和再次相互層疊，培植盆50始終保持水平，如圖5所示，這樣，培植盆50內(nèi)的培植液不會被灑落，不會造成培植液的浪費，同時又避免灑落的培植液破壞種植場地的干凈整潔。

其中，所述擺動裝置30，如圖3、圖8所示，擺動裝置30包括第一驅(qū)動裝置31、減速機32和擺動輸出部37。擺動輸出部37由基座36、滑塊39、絲桿38及擺動連桿35構成?；?6內(nèi)置滑槽?；瑝K39的下部被設有與所述滑槽相滑動配合的滑部，上部設有用于樞軸連接的樞接部；滑塊39的中部設有和絲桿38相配合的螺紋通孔。滑塊39裝配于基座36上，并和其滑動配合，使滑塊只有沿滑槽方向運動的自由度；絲桿38貫穿滑塊39的通孔，與滑塊39構成絲杠副，絲桿用于驅(qū)動滑塊沿滑槽滑動；絲桿38的一端和基座36前端部的直立的擋壁轉(zhuǎn)動配合，擋壁用于約束絲桿38只能做轉(zhuǎn)動運動，絲桿38的另一端和減速機32的輸出軸軸連接。第一驅(qū)動裝置31和基座36裝配，第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和減速機32的輸入軸軸連接。所述第一驅(qū)動裝置31經(jīng)減速機和絲桿軸連接以及通過齒輪機構和絲桿軸連接均被理解為第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和絲桿軸連接。所述第一驅(qū)動裝置31選用電機，在此被標識為第一電機，第一電機與控制單元90電連接；另外需要說明的是，第一驅(qū)動裝置31還可以選用手搖驅(qū)動裝置。如圖8、圖3所示，擺動連桿35的一端和滑塊39上的樞接部相樞軸連接。兩套擺動裝置30裝配并固定于基架10左右兩邊側(cè)，位于左邊側(cè)的擺動裝置30的擺動連桿35的另一端和該左邊側(cè)的擺動連接部25a樞軸連接，位于右邊側(cè)的擺動裝置30的擺動連桿35的另一端和該右邊側(cè)的擺動連接部25c樞軸連接。

需要說明的是，所述擺動裝置30還有另一種實施方式替代，如圖10所示，擺動裝置30包括第一驅(qū)動裝置31、減速機32和擺動輸出部37。所述擺動輸出部37由第一驅(qū)動裝置31的輸出軸構成，圖10所示。擺動連接部25為用于傳動扭矩的擺轉(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。兩套擺動裝置30通過支撐座103裝配并固定在基架本體11左右兩邊側(cè)，減速機22的輸出軸通過聯(lián)軸器和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接。采用兩套擺動裝置30，可以確保蔬菜機的穩(wěn)定擺動，由于減速機的輸出軸直接的擺轉(zhuǎn)軸連接，所以擺動精度高。另外也可以只使用一套擺動裝置30，即把擺動裝置30裝配于前邊側(cè)兩擺轉(zhuǎn)軸的中部，減速機32的輸出軸經(jīng)左右兩個傳動軸分別和左右兩個擺轉(zhuǎn)軸軸連接。由于傳動軸，特別當其較長時，傳動軸的扭轉(zhuǎn)形變較嚴重，對擺動精度的影響較大。所述第一驅(qū)動裝置31通過減速機和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、第一驅(qū)動裝置31通過傳動軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、以及第一驅(qū)動裝置31通齒輪機構或鏈輪機構和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接均被理解為第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接，第一驅(qū)動裝置31的輸出軸構成擺動輸出機構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被擺動傾斜的過程中，用于增強蔬菜機在縱向的穩(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、伸縮機構和第二驅(qū)動裝置43構成。伸縮機構用于帶動伸縮腿部42作伸出和縮回移動，為由絲桿和伸縮腿部42構成的絲杠副。伸縮腿部42和固定部41滑動配合，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)動配合，限位塊用以限制絲桿的平動自由度，使其只能轉(zhuǎn)動。第二驅(qū)動裝置43通過齒輪機構和絲桿軸連接，用以驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿轉(zhuǎn)動迫使伸縮腿部42作伸、縮運動，實現(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，和基架10相固定；伸縮腿部42可選為中空管狀結(jié)構。所述第二驅(qū)動裝置43選用電機，在此被標識為第二電機，第二電機與控制單元90電連接；另外，第二驅(qū)動裝置43還可以選用手搖驅(qū)動裝置。需要說明的是，所述伸縮機構還可以選用氣缸和油缸中的一種，伸縮機構的一端部和固定部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)壁上分別設有進液口511、進水口512和進氣口513，貯液盆51的底壁上設有排水口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)的營養(yǎng)液的分散速度，使營養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速充分分散，各處的濃度趨于相同；同時還用于增加培植盆50內(nèi)培植液的含氧量，促進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菌、微生物和酵母的進入，保持培植盆50內(nèi)的無菌狀態(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)材料構成的平板狀，定植件52上設有多個定植孔，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頂端開口相配合，并蓋合在貯液盆51的頂端開口。貯液盆51和定植件52構成容納被種植蔬菜的根系及培植液的空間。蔬菜機的三層承載部22上分別被放置培植盆50，從上向下依次被標識為第一層培植盆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用于測量太陽光線的強度，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擺動傾斜的擺動幅度。另外需要說明的是，對于上述擺動裝置30的替代實施方式，其角位移傳感器還可以裝配在第一電機的尾部，用于直接測量第一電機的角位移。根據(jù)減速機的減速比、第一電機的角位移，可以計算出減速機輸出軸的角位移，即減速機輸出軸所轉(zhuǎn)的角度，減速機輸出軸所轉(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擺動傾斜的擺動幅度。

所述接近傳感器63，包括兩個接近傳感器及一個感應塊。其中一個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，感應塊和后邊側(cè)的接近傳感器正相對，后邊側(cè)的接近傳感器63產(chǎn)生觸發(fā)信號，停止伸出；在伸縮腿完全縮回后，感應塊和前邊側(cè)的接近傳感器63正相對，前邊側(cè)的接近傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號，停止縮回。第二電機、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、縮移動的伸縮控制信號，伸縮腿裝置40被操縱，觸發(fā)第二電機轉(zhuǎn)動、反向轉(zhuǎn)動，迫使伸縮腿部42沿縱向作伸出、縮回移動，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，控制單元根據(jù)接近傳感器63的觸發(fā)信號，生成用于使第二電機停止轉(zhuǎn)動的伸縮控制信號，發(fā)送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機停止轉(zhuǎn)動。

所述液位傳感器65用于測量培植盆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，依次被標識為第一液位傳感器、第二液位傳感器和第三液位傳感器。

所述流量傳感器64用于測量向培植盆50輸送營養(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的微流量泵或計量泵。如圖11所示，供液泵71的進液口通過管路和營養(yǎng)液貯存器內(nèi)的營養(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上的進液口511相連通，供液第一電磁閥v11被設置在流量傳感器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上的進液口511相連通，供液第二電磁閥v12被設置在流量傳感器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上的進液口511相連通，供液第三電磁閥v13被設置在流量傳感器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的進水口通過管路和水貯存器內(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的進氣口通過管路和空氣過濾器相連通，供氣泵73的出氣口經(jīng)管路和供氣電磁閥v3的進氣口連通，其中空氣過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的出氣口通過管路和第二層培植盆502上的進氣口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)被種植的蔬菜補充光照。所述光照裝置80的發(fā)光件，選用led燈珠。多個led燈珠分布于光照裝置的下表面，構成其發(fā)光面。所述led燈珠包括發(fā)射白光的燈珠、發(fā)射光波的波長為420nm-460nm和630nm-670nm的燈珠，以補充蔬菜進行光合作用所需的藍光和紅光。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、存儲器、驅(qū)動電路、傳感器接口、網(wǎng)絡模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口以及種植配方，所述存儲器、驅(qū)動電路、傳感器接口、網(wǎng)絡模塊、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，移動終端，如手機，經(jīng)網(wǎng)絡模塊和控制單元90建立通信連接。第一電機、第二電機、供液泵71、供水泵72和氣泵73經(jīng)驅(qū)動電路和控制單元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所需的各種被控變量的集合，存儲于存儲器內(nèi)。觸控屏、專用鍵盤、移動終端均可以用于對控制單元90內(nèi)的種植配方進行修改，以及手動控制蔬菜機的擺動傾斜和擺動直立、向培植盆內(nèi)輸送營養(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、移動終端，根據(jù)需要可以選配其中一種或幾種，本實施方式中優(yōu)選移動終端和觸控屏，移動終端為手機或平板電腦，移動終端通過客戶端應用經(jīng)通信網(wǎng)絡和控制單元90建立通信連接。觸控屏上設有“伸出”、“縮回”鍵，用于手動控制伸縮腿裝置的伸、縮移動，以及“傾斜”、“直立”鍵，用于手動控制蔬菜機的擺動傾斜和擺動直立。所述處理器、存儲器、傳感器接口、網(wǎng)絡模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口分別被設置在同一塊電路板上，并和觸控屏相集成為一個部件單元，構成觸控屏控制裝置；驅(qū)動電路被設置成一個獨立的單元，構成一個配電模塊，被裝配于蔬菜機的基架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的各種被控變量構成的數(shù)據(jù)表，被控變量被配置成以時間作為自變量的預設值，預設值隨時間變化而變化，因此，配方表可被視為一張由各種被控變量的與時間相關聯(lián)的預設值所構成的數(shù)據(jù)表，其還可以被理解為，配方表中的被控變量的預設值是以時間作為自變量的函數(shù)，配方表的時間將持續(xù)到被種植蔬菜的整個生長周期。配方參數(shù)包括一個或多個參數(shù)，配方參數(shù)與配方表相關聯(lián)，并配合使用，通過修改配方參數(shù)可以優(yōu)化控制單元基于配方表對蔬菜機的執(zhí)行控制。每種被種植的蔬菜均有與之相適應的適合該種蔬菜正常生長的種植配方，同一種蔬菜在生長的不同階段，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階段相適應的預設值。所述配方表中的被控變量包括擺動幅度、供液量、液位、光照狀態(tài)和輸氣狀態(tài)等，所述擺動幅度、供液量、液位、光照狀態(tài)和輸氣狀態(tài)的預設值均被配置成以時間作為自變量的函數(shù)，其值隨時間的變化而變化，時間將持續(xù)到被種植蔬菜的整個生長周期，所以，配方表中的被控變量的預設值涵蓋了被種植蔬菜的各個生長階段。被種植蔬菜的種植配方被配置完成后，其被存儲在控制單元的存儲器。具有種植技能的用戶通過觸控屏、移動終端等人機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于存儲器；另外，用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡服務器上下載與被種蔬菜相適配的種植配方，特別適合于那些沒有種植經(jīng)驗和種植技術的用戶。另外，對于接入互聯(lián)網(wǎng)的蔬菜機，網(wǎng)絡服務器根據(jù)用戶所種植的蔬菜品種、蔬菜機所處的緯度及季節(jié)向用戶推送當前優(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)明需要保護的內(nèi)容，在蔬菜水培種植相關的教科書、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，將詳細說明控制單元如何從種植配方中讀取各個被控變量的預設值。

表一：

配方參數(shù)：強度閾值i0；

液位偏差h0；

檢測周期t0；

漸變時間t0；

表一所示的配方表中包括“擺動幅度”、“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，一類被控變量的預設值可以連續(xù)變化，如“擺動幅度”、“供液量”、“液位”等被控變量；另一類被控變量的預設值只能離散變化，為狀態(tài)量，如“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量。配方表中的預設值可以被理解為：任一時刻tn所在行對應的各個被控變量的預設值將從該時刻tn開始一直持續(xù)到該時刻tn的下一相鄰時刻tn+1。下面以擺動幅度為例進行說明，擺動幅度在tn時刻的預設值為30，表示該預設值30從tn時刻開始一至持續(xù)到該時刻tn的下一時刻tn+1，即從tn時刻起到tn+1時刻止，除tn+1時刻外，擺動幅度的預設值均為30；擺動幅度在tn+1時刻的預設值為0，表示該預設值0從tn+1時刻開始一至持續(xù)到該時刻tn+1的下一個時刻tn+2，即從tn+1時刻起到tn+2時刻止，除tn+2時刻外，擺動幅度的預設值均為0，其它時刻以此類推。

配方表中，“擺動幅度”的預設值有“0”和“30”，其中，0被定義為蔬菜機保持直立，30被定義為蔬菜機的置放架相對基架向后擺動傾斜30度；“供液量”的預設值有0和20，其中，0被定義為不向培植盆輸送營養(yǎng)液，20被定義為此次向培植盆輸送營養(yǎng)液20ml；“液位”的預設值有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)”的預設值有“0”和“1”，其中，0被定義為不啟用光照裝置實施光照，1被定義為啟用光照裝置實施光照；“輸氣狀態(tài)”的預設值有“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)包括強度閾值i0、液位偏差h0、檢測周期t0、漸變時間t0。強度閾值i0，為控制單元用于判斷是否有太陽光線的比較參考值，當光線傳感器測量的太陽光線的強度的測量值達到強度閾值i0時，表示有太陽光線，否則表示無太陽光線。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液位的測量值小于液位的預設值時，向培植盆輸送水，當液位的測量值與液位偏差h0的差值達到液位的預設值時，停止輸送水，例如，h0設定為20mm、液位預設值為70mm，當液位的測量值小于70mm時，向培植盆輸入水，當液位的測量值與液位偏差h0的差值達到70mm時，即液位的高度達到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液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，向培植盆內(nèi)輸送水，當液位的測量值達到液位的預設值時，停止向培植盆輸送水；例如，當h0設定為15mm、液位預設值為80mm，當液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，即液位的測量值低于65mm時，向培植盆輸入水，當培植盆內(nèi)液位的測量值達到液位的預設值時，即液位高度達到80mm時，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設值以及從傳感器組獲取各被控變量的測量值的時間間隔，即控制單元對蔬菜機實施控制的頻繁度；檢測周期t0被設置的越小，控制單元對蔬菜機控制的就越精確。漸變時間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?shù)谝浑姍C、供水泵72采用變頻電機和伺服電機時才為有效的參數(shù)。例如，第一電機采用了伺服電機，擺動幅度的預設值在tn+1時刻時從30變到0，即蔬菜機被擺動傾斜的擺動幅度由30度逐漸變到0度，擺動傾斜的傾角從30度變到0度時所耗費的時間長度為t0，漸變時間t0設置越大，則蔬菜機被擺動過程中產(chǎn)生的震動越小，越穩(wěn)定。

控制單元從其內(nèi)置的存儲器中讀取被存儲的種植配方，即配方表和配方參數(shù)。基于檢測周期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量值，以及從配方表中獲取在該控制周期的各個被控變量的預設值。其中配方表中“時間”列的各個時刻所在行對應的被控變量的預設值從配方表中直接獲取，兩時刻之間的被控變量的預設值取該兩時刻前一時刻的被控狀態(tài)量的預設值，并把采樣時間累加一個檢測周期t0，從該兩時刻的前一時刻起一直到該兩時刻的后一時刻止，根據(jù)檢測周期t0依次循環(huán)獲取前一時刻的被控狀態(tài)量的預設值?？刂茊卧獙ε浞奖碇械母鱾€被控變量的獲取方式相同，下面僅以擺動幅度為例進行說明?？刂茊卧獜呐浞奖碇蝎@取擺動幅度的預設值，接下來以tn、tn+1時刻間的時間段為例進行詳細描述。擺動幅度的預設值在tn時刻為30、tn+1為0，控制單元將獲取在tn時刻的擺動幅度的預設值為30，并記數(shù)1，表示從tn時刻起進行了第1個采樣周期；當tn+2*t0小于tn+1時，控制單元將獲取在tn+2*t0時刻的擺動幅度的預設值為30，并記數(shù)2；以此類推，當tn+m*t0小于tn+1時，控制單元獲取了在tn+m*t0時刻的擺動幅度的預設值為30，并記數(shù)m，控制單元從tn時刻進行了第m個采樣周期，當tn+m*t0大于或等于tn+1時，控制單元獲取在tn+1時刻的擺動幅度的預設值0，并記數(shù)1，表示從tn+1時刻進行了第1個采樣周期，重復上述過程，進行tn+1、tn+2時刻間的擺動幅度的預設值的取值，以此類推其它時刻對預設值的取值。

控制單元90為蔬菜機的控制中心，用于對蔬菜機的穩(wěn)定性，置放架的擺動傾斜、擺動直立和擺動幅度，向培植盆內(nèi)輸送水、營養(yǎng)液和空氣，以及為蔬菜補充光照等進行自動控制。控制單元90對蔬菜機進行自動控制的過程具體如下所述。

獲取參數(shù)。在當前的檢測周期t0，控制單元90從種植配方中獲取在該控制周期的各個被控變量的預設值，即獲取“擺動幅度”、“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”的預設值，以及從傳感器組獲取在該控制周期的被控變量的測量值，即獲取光線傳感器測量的太陽光線強度的測量值、位移傳感器測量的擺動幅度的測量值、液位傳感器測量的液位的測量值、流量傳感器測量的流量的測量值。

太陽光線檢測。控制單元90將太陽光線強度的測量值和太陽光線的強度閾值i0進行比較，當太陽光線強度的測量值達到太陽光線的強度閾值i0時，控制單元90作出有太陽光線的判斷，否則作出無太陽光線的判斷。

伸縮腿裝置伸出。當伸縮腿裝置的伸縮腿部未伸出、擺動幅度的預設值不為0時，控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動的伸縮控制信號，并傳送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機轉(zhuǎn)動，第二電機帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對于固定部41沿縱向向后移動，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，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，生成用于使第二電機停止轉(zhuǎn)動的伸縮控制信號，并發(fā)送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機停止轉(zhuǎn)動，同時標記伸縮腿裝置已伸出。進一步地，當有太陽光線時，控制單元90才將生成的用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動的伸縮控制信號傳送給伸縮腿裝置40。

蔬菜機擺動?？刂茊卧?0將所獲取的擺動幅度的預設值及位移傳感器61反饋的擺動幅度的測量值進行比較，基于擺動幅度的測量值與擺動幅度的預設值之間的比較結(jié)果，生成使置放架20作擺動傾斜和擺動直立相對應的擺動控制信號，并傳輸給擺動裝置30，以使所述擺動裝置30驅(qū)動置放架20作縱向擺動，直至位移傳感器61反饋的置放架20擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值?？刂茊卧?0對蔬菜機的擺動控制具體包括：

當所獲取的擺動幅度的測量值小于擺動幅度的預設值時，控制單元90生成用于操控置放架20趨于擺動傾斜的擺動控制信號，并傳送給擺動裝置30，觸發(fā)第一電機轉(zhuǎn)動，擺動裝置30被操縱，減速機32獲得輸入扭矩，減速機32的輸出軸把扭矩傳遞給擺動輸出部37，擺動輸出部37通過擺動連桿35把所獲得的扭矩轉(zhuǎn)遞為向后的擺動推拉力，該擺動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擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值，第一電機停止轉(zhuǎn)動。當所獲取的擺動幅度的測量值大于擺動幅度的預設值時，控制單元90生成用于操控置放架20趨于擺動直立的擺動控制信號，并傳送給擺動裝置30，觸發(fā)第一電機反向轉(zhuǎn)動，擺動裝置被操縱，減速機32獲得反向輸入扭矩，減速機32的輸出軸把反向扭矩傳遞給擺動輸出部37，擺動輸出部37通過擺動連桿35把所獲得的扭矩轉(zhuǎn)遞為向前的擺動推拉力，該擺動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針方向旋轉(zhuǎn)，直至位移傳感器51反饋的置放架20擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值，第一電機停止轉(zhuǎn)動。例如，當擺動幅度的預設值為30，蔬菜機向后擺動傾斜，蔬菜機上的各層培植盆50依次錯開，如圖4、圖5所示。又例如，當擺動幅度的預設值為0，置放架20被擺動恢復直立，蔬菜機的培植盆50再次相互層疊。

伸縮腿裝置縮回。當蔬菜機直立后，控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作縮回移動的伸縮控制信號，并傳送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機反向轉(zhuǎn)動，第二電機帶動絲桿反向轉(zhuǎn)動，絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對于固定部41沿縱向向前移動縮回，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，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，生成用于使第二電機停止轉(zhuǎn)動的伸縮控制信號，并發(fā)送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機停止轉(zhuǎn)動。至此，控制單元90對蔬菜機的穩(wěn)定性、擺動傾斜和擺動直立進行了操縱。

輸送營養(yǎng)液?？刂茊卧?0，基于所獲取的供液量的預設值，生成用于向培植盆50輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，并傳輸給供液泵71，以使供液泵71向培植盆50輸送營養(yǎng)液，控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測量的營養(yǎng)液流量的測量值累積計算得到該次向培植盆50已輸送營養(yǎng)液的供液量的計算值，當向該培植盆50已輸送營養(yǎng)液的供液量的計算值達到所述供液量的預設值時，停止向該向培植盆50輸送營養(yǎng)液。對本實施方式，控制單元90控制供液泵71及相應的供液電磁閥依次開啟分別向三個培植盆50輸送營養(yǎng)液，并使向每個培植盆50所輸送的營養(yǎng)液的輸送量達到供液量的預設值，其具體包括：當所獲取的供液量的預設值大于0時，首先，控制單元90生成用于向第一層培植盆501輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，該供液控制信號包括用于開啟供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11的電磁閥控制信號及用于啟動供液泵71的供液泵控制信號，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開啟，啟動供液泵71向第一層培植盆501輸送營養(yǎng)液，同時，控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測量的營養(yǎng)液流量的測量值累積計算得到本次已經(jīng)向第一層培植盆501輸送的營養(yǎng)液量的計算值，直至本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達到供液量的預設值時止，即向第一層培植盆501內(nèi)輸送了預設值量的營養(yǎng)液；其次，控制單元90生成用于向第二層培植盆502輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，該供液控制信號包括用于開啟供液總電磁閥v1、供液第二電磁閥v12的電磁閥控制信號和用于啟動供液泵71的供液泵控制信號，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開啟，啟動供液泵71向第二層培植盆502輸送營養(yǎng)液，同時，控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測量的營養(yǎng)液流量的測量值累積計算得到本次已經(jīng)向第二層培植盆502輸送的營養(yǎng)液量的計算值，直至本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達到所獲取的供液量的預設值時止，即向第二層培植盆502內(nèi)輸送了預設值量的營養(yǎng)液；再次，控制單元90生成用于向第三層培植盆503輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，該供液控制信號包括用于開啟供液總電磁閥v1、供液第三電磁閥v13的電磁閥控制信號和用于啟動供液泵71的供液泵控制信號，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開啟，啟動供液泵71向第三層培植盆503輸送營養(yǎng)液，同時，控制單元90根據(jù)流量傳感器64所測量的營養(yǎng)液流量的測量值累積計算得到本次已經(jīng)向第三層培植盆503輸送的營養(yǎng)液量的計算值，直至本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達到所獲取的供液量的預設值時止，即完成向第三層培植盆503內(nèi)輸送達到預設值量的營養(yǎng)液。

輸送水?？刂茊卧?0將所獲取的液位傳感器65測量的培植盆50內(nèi)液位的測量值與所獲取的液位的預設值進行比較，基于所述液位的測量值與液位的預設值間的比較結(jié)果，生成向該培植盆50輸送水的供水控制信號，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測量的該培植盆50內(nèi)液位的測量值達到所述液位的預設值。對本實施方式，控制單元90啟動供水泵72及開啟相應的供水電磁閥向該培植盆50輸送水，并使培植盆50內(nèi)液位的測量值達到液位的預設值。例如，當?shù)谝粚优嘀才?01液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，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，該供水控制信號包括用于開啟供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21的電磁閥控制信號以及用于啟動供水泵72的供水泵控制信號，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開啟，啟動供水泵72向第一層培植盆501輸送水，直至第一液位傳感器測量的第一層培植盆501內(nèi)液位的測量值達到液位的預設值，完成對第一層培植盆501輸送水的控制。又如，當?shù)诙优嘀才?02液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，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，該供水控制信號包括用于開啟供水總電磁閥v2、供水第二電磁閥v22的電磁閥控制信號以及用于啟動供水泵72的供水泵控制信號，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開啟，啟動供水泵72向第二層培植盆502輸送水，直至第二液位傳感器測量的第二層培植盆502內(nèi)液位的測量值達到液位的預設值，完成對第二層培植盆502輸送水的控制。再如，當?shù)谌龑优嘀才?03液位的測量值小于液位的預設值與液位偏差h0的差值時，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，該供水控制信號包括用于開啟供水總電磁閥v2、供水第三電磁閥v23的電磁閥控制信號以及用于啟動供水泵72的供水泵控制信號，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開啟，啟動供水泵72向第三層培植盆503輸送水，直至第三液位傳感器測量的第三層培植盆503內(nèi)液位的測量值達到液位的預設值，完成對第三層培植盆503輸送水的控制。上述對培植盆內(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，當液位的測量值小于預設值時控制單元90生成供水控制信號，液位的測量值高于預設值時停止輸送水，導致頻繁地啟動供水泵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。需要說明的是，對輸送水的控制還可以采用：當液位的測量值小于液位的預設值時，向培植盆50輸送水，當液位的測量值與液位偏差h0的差值達到液位的預設值時，停止輸送水。

補充光照?？刂茊卧?0基于所獲取的光照狀態(tài)的預設值，生成用于啟用和關閉光照裝置80相對應的光照控制信號，并發(fā)送給光照裝置80，用以啟用和關閉光照裝置80。利用光照裝置補充光照，具體包括：當所獲取的光照狀態(tài)的預設值為1時，控制單元90生成用于啟用光照裝置80的光照控制信號，并分別發(fā)送給三個光照裝置80，用以啟用光照裝置80發(fā)出光線，對培植盆內(nèi)的被種蔬菜補充光照，促進被種植的蔬菜進行光合作用，快速生長；當光照狀態(tài)的預設值為0時，控制單元90生成用于關閉光照裝置80的光照控制信號，發(fā)送給光照裝置80，關閉光照裝置80，停止發(fā)出光線。進一步地，當控制單元90作出無太陽光線的判斷時，控制單元90才將所生成用于啟用光照裝置80的光照控制信號發(fā)送給光照裝置80，做到有太陽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。控制單元90基于所獲取的輸氣狀態(tài)的預設值，生成用于向培植盆50內(nèi)輸送和停止輸送空氣相對應的輸氣控制信號，發(fā)送給氣泵73，用以啟用氣泵73輸送空氣和關閉氣泵73停止輸送空氣。具體過程為：當輸氣狀態(tài)的預設值為1時，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，該輸氣控制信號包括用于開啟供氣總電磁閥v3的電磁閥控制信號及用于啟動氣泵73的氣泵控制信號，分別發(fā)送給供氣總電磁閥v3和氣泵73，觸發(fā)開啟供氣總電磁閥v3，啟用氣泵73同時向三個培植盆50內(nèi)輸送空氣；當輸氣狀態(tài)的預設值為0時，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，該輸氣控制信號包括用于停止氣泵的氣泵控制信號及用于關閉供氣總電磁閥v3的電磁閥控制信號，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被關閉，氣泵73停止向三個培植盆50內(nèi)輸送空氣。

所述位移傳感器61反饋的置放架20擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值，可以被理解為位移傳感器61反饋的置放架20擺動幅度的測量值與所述擺動幅度的預設值的差值的相對值小于某一值，如小于3％；其中“差值的相對值”被定義為“abs(測量值-預設值)/預設值*100％”。

兩部件間活動連接，并具有一個相對轉(zhuǎn)動的自由度，可以采用鉸鏈連接，也可以采用樞軸連接。兩部件通過樞軸進行樞軸連接，兩部件相對樞軸可以轉(zhuǎn)動，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，鉸鏈連接簡稱鉸接，樞軸連接簡稱樞接。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行替代。當鉸鏈中沒有轉(zhuǎn)動軸時，相鉸鏈連接的兩件部間相對轉(zhuǎn)動時所圍繞的是條直線。樞軸連接被鉸鏈連接替代后，兩種連接方式的對應關系：相鉸鏈連接的兩件部間相對轉(zhuǎn)動時所圍繞的轉(zhuǎn)動軸或直線，被稱為鉸鏈連接(鉸接)的鉸接轉(zhuǎn)動軸，與樞軸連接的樞軸相對應；相鉸鏈連接(鉸接)的兩件部間相對轉(zhuǎn)動的角速度的方向，也即鉸接轉(zhuǎn)動軸的軸線方向，被稱為鉸鏈連接(鉸接)的鉸接轉(zhuǎn)動方向，與樞軸連接(樞接)的樞軸方向相對應。是采用樞軸連接實現(xiàn)鉸接，還是采用鉸鏈進行鉸接，根據(jù)設計需要及加工藝確定。

現(xiàn)有技術中的種植架一般為多層結(jié)構的直立架，實現(xiàn)立體種植，提高單位空間的產(chǎn)出率。這樣導致非頂層的蔬菜得不到陽光的充分照射，影響蔬菜的光合作用，影響蔬菜的正常生長。隨之出現(xiàn)了被傾斜設置的種植架，多層培植盆依次錯開，蔬菜能得到陽光的充分照射，但增加了空間占用。隨后又出現(xiàn)了一種能轉(zhuǎn)動傾斜使各層培植盆依次錯開的蔬菜架，其解決了蔬菜充分照射陽光的問題，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，另外當其轉(zhuǎn)動傾斜時蔬菜架也易發(fā)生側(cè)翻。

本發(fā)明的水培蔬菜機為直立式結(jié)構，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)動方向沿橫向布置，所述基架10、承載部22與立柱23構成平行四邊形機構。所述平行四邊形機構使得蔬菜機具有一個運動自由度，蔬菜機在縱向具有“柔性”，適于蔬菜機的置放架20相對于基架10沿著與所述鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動，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)動軸旋轉(zhuǎn)，置放架20隨之產(chǎn)生擺動傾斜和擺動直立，多層培植盆50依次錯開和再次層疊。蔬菜機被操縱作縱向擺動過程中，基架10不動，只有構成該平行四邊形機構的立柱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)動軸轉(zhuǎn)動，立柱發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜和轉(zhuǎn)動直立，承載部22只作平動運動，則培植盆50的空間姿態(tài)始終保持不變。當蔬菜機被放置在場地上、培植盆50水平時，蔬菜機被操縱作擺動傾斜和擺動直立，培植盆50依次錯開和再次層疊，培植盆50始終保持水平。在蔬菜的種植應用中，當蔬菜需要光照時，伸縮腿裝置40被操縱，伸縮腿部42沿縱向向外伸出，增加蔬菜機在縱向的穩(wěn)定性；而后擺動裝置30被操縱，迫使置放架20作擺動傾斜，各層培植盆50依次錯開，培植盆50中的蔬菜均可以得到充分的光照，正常進行光合作用，蔬菜機處于擺動傾斜狀態(tài)；當蔬菜不需要光照時，擺動裝置30被操縱，迫使置放架20作擺動恢復原直立狀態(tài)，蔬菜機被擺動實現(xiàn)復位直立，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、置放架的擺動傾斜和擺動直立，可以由種植者操縱，也可以由控制單元操縱。蔬菜機被擺動的過程中，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)的培植液不會灑落，不會造成培植液的浪費，又利于保持種植場地的干凈整潔，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，促進蔬菜同步生長，成品蔬菜的大小差別不大，有利于做到同時種植、同時采摘。

本發(fā)明的水培蔬菜機，被配置有控制單元、傳感器組、泵組、光照裝置和擺動裝置，控制單元從存儲器中讀取與被種植蔬菜相適配的種植配方，在每個控制周期，控制單元從種植配方中獲取各個被控變量在當前控制周期所對應的預設值，以及從傳感器組獲取各個被控變量的測量值，并將所獲取的各個被控變量的測量值分別和相應的被控變量的預設值進行比較，分別生成使該被控變量的測量值趨于預設值的控制信號，并分別發(fā)送給泵組、擺動裝置、光照裝置等相應的執(zhí)行機構，直至被控變量的測量值達到被控變量的預設值。本發(fā)明的蔬菜機基于種植配方中各個被控變量的預設值及配方參數(shù)，控制單元實現(xiàn)對蔬菜機的穩(wěn)定性，置放架的擺動傾斜、擺動直立及擺動幅度，培植盆內(nèi)被種蔬菜補充光照，以及向培植盆內(nèi)輸送指定量的營養(yǎng)液、水和空氣等操作分別進行自動控制，以確保被種植蔬菜正常生長。控制單元基于從種植配方獲取的供液量、液位的預設值，操縱泵組向培植盆內(nèi)分別輸送營養(yǎng)液和水，并使該次所輸送營養(yǎng)液的輸送量達到供液量的預設值、液位的測量值達到液位的預設值；基于從種植配方獲取的擺動幅度的預設值，操縱擺動裝置驅(qū)使置放架作擺動傾斜，并使擺動幅度的測量值達到所述擺動幅度的預設值，培植盆依次錯開，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)的預設值，操縱光照裝置發(fā)光，對被種蔬菜補充光照，增強光合作用；控制單元基于從種植配方獲取的輸氣狀態(tài)的預設值，操縱氣泵向培植盆輸送空氣，以使所輸送的營養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速分散，且分散的更均勻，同時增加培植液中的含氧量，促進被種蔬菜根系發(fā)育。控制單元將太陽光線強度的測量值和種植配方中的強度閾值進行比較，基于比較結(jié)果，對太陽光線的有、無進行判定，當判定有太陽光線時，控制單元才將生成的使蔬菜機作擺動傾斜對應的擺動控制信號發(fā)送給擺動裝置，操縱蔬菜機作擺動傾斜，各層培植盆依次錯開，使被種植的蔬菜增加光照；當判定無太陽光線時，控制單元才將生成的用于啟用光照裝置相對應的光照控制信號發(fā)送給光照裝置，啟用光照裝置發(fā)光，對被種蔬菜補充光照?？刂茊卧诜N植配方，當有太陽光線時，依種植配方中的擺動幅度的預設值，操縱蔬菜機作擺動傾斜，使被種植的蔬菜增加光照；當無太陽光線時，依種植配方中的光照狀態(tài)的預設值啟用光照裝置，對被種植蔬菜補充光照，實現(xiàn)對蔬菜機的智能控制，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。本行業(yè)的技術人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權利要求書、說明書及其等效物界定。