本發(fā)明涉及植物的深液培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種栽培盤抓取裝置及栽培盤抓取方法。

背景技術(shù)：

深液培技術(shù)是指植株根系生長在較為深厚并且是流動的營養(yǎng)液層的一種水培技術(shù)。種植槽中盛放約5－10公分有時甚至更深厚的營養(yǎng)液，將作物根系置于其中，同時采用水泵間歇開啟供液使得營養(yǎng)液循環(huán)流動，以補充營養(yǎng)液中的氧氣并使營養(yǎng)液中養(yǎng)分更加均勻。深液流水培設(shè)施由種植槽、定植網(wǎng)或定植板、貯液池、循環(huán)系統(tǒng)等部分組成。它是最早開發(fā)成可以進行農(nóng)作物商品生產(chǎn)的無土栽培技術(shù)。能生產(chǎn)出番茄、黃瓜、辣椒、節(jié)瓜、絲瓜、甜瓜、西瓜等果菜類以及菜心、小白菜、生菜、通菜、細香蔥等葉菜類。

現(xiàn)有技術(shù)中，因為培養(yǎng)池(即上述水槽)為了充分利用空間，都是緊密排列著栽培盤，中間沒有多余的空隙，需要拿取其中的栽培盤時，只能先拿外圍的，再利用工具將內(nèi)部的推送至外圍以供拿取?；蛘咧苯釉O(shè)置機械手，到達指定培養(yǎng)池中的確定位置，進行抓取。這兩種方法都比較麻煩；第一種耗費人力，耗費時間，不適于批量大生產(chǎn)；第二種需要使得機械手可以在任意位置停留，前期布局軌道線路的費用成本較高，而且還需要使得栽培盤的結(jié)構(gòu)適于機械手操作，需要做一定的結(jié)構(gòu)改進，投入成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種能夠解決上述技術(shù)問題的栽培盤抓取裝置及栽培盤抓取方法。

一種用于大型營養(yǎng)池中的栽培盤抓取裝置，其包括：移動小車、折疊式頂起支架、推送臂、可收縮式滑梯、控制器及驅(qū)動裝置；

所述移動小車包括設(shè)置在所述移動小車上表面的頂板，所述頂板用于支撐待抓取的栽培盤，所述移動小車能根據(jù)所述控制器發(fā)出的指令在營養(yǎng)池中運動；

所述折疊式頂起支架設(shè)置在所述移動小車的底表面，所述折疊式頂起支架展開時能將所述移動小車頂起，在所述移動小車運動時可收縮折疊在所述移動小車的底表面；

所述可收縮式滑梯固定在所述頂板上且長度可調(diào)；

所述推送臂設(shè)置在所述移動小車的與可收縮式滑梯相對的一側(cè)；

所述控制器用于接收用戶操作并發(fā)出相應的控制指令；

所述驅(qū)動裝置用于接收所述控制指令并且執(zhí)行所述控制指令，所述驅(qū)動裝置包括用于驅(qū)動所述移動小車在營養(yǎng)池中、所述栽培盤下方運動的第一驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動折疊式頂起支架的伸縮以頂起所述移動小車上方的栽培盤的第二驅(qū)動模塊、用于控制所述推送臂的伸縮運動以將所述栽培盤推送至可收縮式滑梯的第三驅(qū)動模塊及用于控制可收縮式滑梯的伸縮運動使栽培盤在可收縮式滑梯上滑動至營養(yǎng)池邊緣第四驅(qū)動模塊；其中，所述頂板的尺寸小于所述栽培盤的尺寸，所述抓取裝置的整體高度小于所述栽培盤與營養(yǎng)液池底部之間的距離，以使得所述抓取裝置能在營養(yǎng)池內(nèi)自由移動。

進一步地，所述可收縮式滑梯為多節(jié)套筒式可收縮式滑梯。

進一步地，所述可收縮式滑梯相對所述頂板傾斜設(shè)置，所述栽培盤在重力的作用下、在可收縮式滑梯上從靠近所述頂板的位置滑動至可收縮式滑梯的末端。

進一步地，所述支撐平臺上設(shè)置有支撐塊，所述可收縮式滑梯的一端設(shè)置在所述支撐塊上以使所述可收縮式滑梯相對所述支撐平臺傾斜設(shè)置。

進一步地，所述滾輪組件包括萬向輪，以使所述移動小車能作轉(zhuǎn)向運動。

進一步地，折疊式頂起支架包括底盤以及設(shè)置在底盤中的軸桿，所述軸桿能相對所述底盤在豎直方向伸縮。

進一步地，所述推送臂包括呈l型的彎曲臂及套設(shè)于所述彎曲臂中的驅(qū)動桿，所述驅(qū)動桿能相對所述彎曲臂伸縮運動。

進一步地，所述移動小車還包括一個位置傳感器，所述位置傳感器與所述控制器及驅(qū)動裝置電性連接，所述位置傳感器可以追蹤定位所述移動小車在所述營養(yǎng)池中的具體位置及根據(jù)待抓取的栽培盤的位置計算所述移動小車的移動軌跡。

本發(fā)明還涉及一種用于大型營養(yǎng)池中的栽培盤抓取方法，其包括如下步驟：

提供如上所述的栽培盤抓取裝置；

獲取待抓取栽培盤的位置信息；

在所述第一驅(qū)動模塊中輸入所述位置信息指令，所述移動小車上的位置傳感器會根據(jù)所述移動小車的當前位置及待抓取栽培盤的位置信息計算所述移動小車的移動軌跡，所述第一驅(qū)動模塊控制所述移動小車在栽培盤下方移動至待抓取的所述栽培盤下方；

啟動所述第二驅(qū)動模塊，使折疊式頂起支架頂起所述待抓取的栽培盤，使之高于其它周邊栽培盤；

啟動所述第三驅(qū)動模塊伸展可收縮式滑梯，使得它能夠接觸到所述營養(yǎng)池邊；

啟動所述第四驅(qū)動模塊推送所述待抓取的栽培盤，將它送至滑梯；

所述栽培盤在可收縮式滑梯表面滑動至所述營養(yǎng)池邊緣，以供人工收集。

進一步地，獲取所述待抓取栽培盤的位置、計算出移動小車的移動軌跡的方法包括：

對營養(yǎng)池中所有的栽培盤依次編號，根據(jù)每個栽培盤的尺寸、所述營養(yǎng)池的尺寸及所述待抓取的栽培盤的編號計算得到所述待抓取栽培盤的位置；

用戶向所述控制器中輸入待抓取的栽培盤的編號；

所述位置傳感器根據(jù)待抓取栽培盤的編號及所述移動小車的當前位置，以計算出所述移動小車的移動軌跡。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的栽培盤抓取裝置，包括移動小車、折疊式頂起支架、推送臂、可收縮式滑梯、控制器及驅(qū)動裝置，使所述栽培盤的頂起及收集完全自動化，不需要額外設(shè)計軌道線路就能很方便及快速的收集栽培盤，降低了栽培盤的收集成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的栽培盤抓取裝置的示意圖。

圖2是圖1提供的栽培盤抓取裝置的可收縮式滑梯展開時的示意圖。

圖3是圖1提供的可收縮式滑梯的的結(jié)構(gòu)圖。

圖4是栽培盤在所述營養(yǎng)池中的分布示意圖。

圖5是本發(fā)明第一實施例提供的栽培盤抓取裝置的工作模塊圖。

主要元件符號說明

具體實施方式將結(jié)合上述附圖進一步說明本發(fā)明。

具體實施方式

下面結(jié)合將結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明提供的栽培盤抓取裝置作進一步的詳細說明。

請參閱圖1～3，一種用于大型營養(yǎng)池中的栽培盤抓取裝置100，其包括：移動小車10、折疊式頂起支架20、可收縮式滑梯40、推送臂30、控制器50及驅(qū)動裝置60。

所述移動小車10包括設(shè)置在所述移動小車10上表面的頂板12，所述頂板12用于支撐待抓取的栽培盤80，所述移動小車10能根據(jù)所述控制器50發(fā)出的控制指令在營養(yǎng)池70中運動。

在本實施方式中，所述頂板12為楔形板，其包括一個支撐面120，所述支撐面120相對所述移動小車10的上表面傾斜設(shè)置，優(yōu)選地，所述支撐面120傾斜的角度是使所述可收縮式滑梯40完全展開時是最低端位于栽培盤80之上。

在其它實施方式中，所述支撐面120也可以是平面，只要是使所述可收縮式滑梯40相對水平的所述支撐面120傾斜即可，以使所述栽培盤能在所述可收縮式滑梯40由于重力而上滑動。

請參閱圖4，栽培盤80是一泡沫板，所述栽培盤80上開設(shè)有多個栽培孔81，水培植物的根須穿過所述栽培孔81浸泡在營養(yǎng)池70的營養(yǎng)液中。所述頂板12的尺寸小于或者等于所述栽培盤80的尺寸，以防止所述頂板12在被頂起時影響到周圍的栽培盤80。

所述移動小車10與所述頂板12的整體高度之和小于所述栽培盤80與營養(yǎng)池70底部的高度，如此設(shè)計，是為了使移動小車10在栽培盤80下方順暢的行走移動。

請參閱圖5，所述移動小車10還包括一個位置傳感器14，所述位置傳感器14與所述控制器50及驅(qū)動裝置60電性連接，所述位置傳感器14可以追蹤定位所述移動小車10在所述營養(yǎng)池70中的具體位置且及根據(jù)待抓取的栽培盤80的位置計算移動小車10在營養(yǎng)池中的移動軌跡，移動小車10的移動軌跡包括移動小車10的移動方向及待移動的路程。

所述折疊式頂起支架20設(shè)置在所述移動小車10的底表面，所述折疊式頂起支架20展開時能將所述移動小車10頂起，在所述移動小車10運動時可收縮折疊在所述移動小車10的底表面。具體地，所述折疊式頂起支架20包括底盤22以及設(shè)置在底盤22中的軸桿24，所述軸桿24能相對所述底盤22在豎直方向伸縮。

所述可收縮式滑梯40固定在所述頂板12上，從而可以隨著頂板12的上升而上升；并且不使用時是完全收縮在所述頂板12內(nèi)，在使用時是旋轉(zhuǎn)180度，在伸展開來延伸至所述營養(yǎng)池70的邊緣，這樣所述頂板12上升時，可收縮式滑梯40不會碰到其他栽培盤80。

可收縮式滑梯40為多節(jié)可收縮式，譬如可以設(shè)計成多節(jié)套筒式，具體地，包括多個套筒41，套筒41的直徑依次增加嵌套的設(shè)置在一起形成一個側(cè)桿410，兩個側(cè)桿410之間通過多個滑竿42連接，滑竿42設(shè)置在兩個側(cè)桿410的同一直徑的套筒41的頂端位置，如此，所述可收拾使滑梯在不使用時可以順利收縮，且栽培盤80是在所述滑竿42上滑動，這樣對于較大的營養(yǎng)池70，即使所述移動小車10在離營養(yǎng)池70邊緣最遠的位置，可收縮式滑梯40也可以夠到營養(yǎng)池70的邊緣。由套筒形成的可收縮式滑梯40的寬度小于所述栽培盤80的尺寸，從而所述栽培盤70能在所述可收縮式滑梯40上滑動而不會從滑梯平行相對的滑竿形成的間隙中落下。

所述推送臂30設(shè)置在所述移動小車10的與所述可收縮式滑梯40相對的一側(cè)。在本實施方式中，所述推送臂30包括呈l型的彎曲臂42及套設(shè)于所述彎曲臂中的驅(qū)動桿44，所述驅(qū)動桿44能相對所述彎曲臂42伸縮運動。

所述控制器50用于接收用戶操作并發(fā)出相應的控制指令；在本實施方式中，所述控制器50為無線遙控裝置，以方便操作者在地面上操作。

所述驅(qū)動裝置60用于接收所述控制器50所發(fā)出的所述控制指令并且執(zhí)行所述控制指令。所述驅(qū)動裝置60包括用于驅(qū)動所述移動小車在營養(yǎng)池70中、所述栽培盤80下方運動的第一驅(qū)動模塊61；用于驅(qū)動折疊式頂起支架20的伸縮以頂起所述移動小車10上方的栽培盤的第二驅(qū)動模塊62；用于控制所述推送臂30的伸縮運動以將所述栽培盤推送至可收縮式滑梯40的第三驅(qū)動模塊63；及用于控制可收縮式滑梯70的伸縮運動使栽培盤70在可收縮式滑梯40上滑動至營養(yǎng)池70邊緣第四驅(qū)動模塊64。

所述驅(qū)動裝置60包括的第一至第四驅(qū)動模塊分別設(shè)置在與驅(qū)動模塊對應的結(jié)構(gòu)上，以使每一個驅(qū)動模塊能執(zhí)行與之對應結(jié)構(gòu)的動作。具體地，在本實施方式中，第一驅(qū)動模塊61設(shè)置所述移動小車10上，所述第二驅(qū)動模塊62設(shè)置在折疊式頂起支架20上，所述第三驅(qū)動模塊63設(shè)置在所述推送臂30上，所述第四驅(qū)動模塊64設(shè)置在可收縮式滑梯40上。每一個模塊接收到對應的指令時會執(zhí)行與所述指令相對應的動作，以完成所述栽培盤80從營養(yǎng)池70中頂起至收集的動作。

本發(fā)明還涉及一種用于大型營養(yǎng)池中的栽培盤抓取方法，其包括如下步驟：

第一步：提供如上所述的栽培盤抓取裝置100。

第二步：獲取所述待抓取栽培盤80的位置及計算出移動小車10的移動軌跡。

在本實施方式中，獲取所述待抓取栽培盤80的位置、計算出移動小車10的移動軌跡的方法包括：對營養(yǎng)池70中所有的栽培盤80依次編號，根據(jù)每個栽培盤80的尺寸、所述營養(yǎng)池70的尺寸及所述待抓取的栽培盤80的編號計算得到所述待抓取栽培盤80的位置；用戶向所述控制器50中輸入待抓取的栽培盤80的編號；所述位置傳感器14根據(jù)待抓取栽培盤80的編號及移動小車10的當前位置，以計算出移動小車10的移動軌跡，移動軌跡包括移動小車10的移動方向及待移動的路程。

第三步：所述第一驅(qū)動模塊61根據(jù)上述移動軌跡，控制所述移動小車10在營養(yǎng)池70中、栽培盤80下方移動至待抓取的栽培盤80的下方。

第四步：利用所述控制器50啟動第二驅(qū)動模塊62，第二驅(qū)動模塊62驅(qū)動所述折疊式頂起支架20頂起所述待抓取的栽培盤80，使之高于周邊其它栽培盤80。

優(yōu)選地，所述折疊式頂起支架20頂起的高度是使后續(xù)可收縮式滑梯40的末端高于所述營養(yǎng)池70中所述栽培盤80的高度，以防所述可收縮式滑梯40在伸展時傷害到其它栽培盤80上種植的植物。

第五步：利用所述控制器50啟動所述第四驅(qū)動模塊64，所述第四驅(qū)動模塊64驅(qū)動所述可收縮式滑梯40伸展，使得所述可收縮式滑梯40能夠接觸到營養(yǎng)池70邊緣；

第六步：利用所述控制器50啟動第三驅(qū)動模塊63，所述第三驅(qū)動模塊63驅(qū)動所述推送臂30的伸展以將所述待抓取的栽培盤80推送至所述可收縮式滑梯40上，由于所述可收縮式滑梯40相對所述頂板12傾斜設(shè)置，所述栽培盤80在重力的作用下、在可收縮式滑梯40上從靠近所述頂板12的位置滑動至可收縮式滑梯40的末端。從而，所述栽培盤80在可收縮式滑梯40的表面滑動至所述營養(yǎng)池70邊緣，以供人工收集。

可以理解，收集到待抓取的栽培盤80之后，操作員在所述控制器50中輸入信息，所述驅(qū)動裝置60會驅(qū)動所述折疊式頂起支架20、所述推送臂30、所述可收縮式滑梯40均恢復到初始狀態(tài)，重復以上步驟，可以收集更多的栽培盤80。

綜上所述，本發(fā)明提供的栽培盤抓取裝置100，包括移動小車、折疊式頂起支架、推送臂、可收縮式滑梯、控制器及驅(qū)動裝置，從所述待抓取的栽培盤的頂起至收集這一系列過程，全部是自動化操作，無需利用機械手及設(shè)置滑軌，降低了大型營養(yǎng)池中水培植物對栽培盤70的的收集成本。

可以理解的是，以上實施例僅用來說明本發(fā)明，并非用作對本發(fā)明的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出的其它各種相應的改變與變形，都落在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。