一种高效的智能种菜机

技术领域

本发明涉及蔬菜种植领域，特别涉及一种高效的智能种菜机。

背景技术

目前，随着城市化和城镇化的进程，可种植面积也在逐渐减少，特别是在发达的城市和城镇地区，同时由于水资源污染以及环境因素的影响，目前室内种植已成为一种流行的趋势，但目前的室内种植只是采用简单的架子，再放置几个盆子进行栽种，并没有采用科学化的种植方法，无法将水、电等重要的影响因素进行优化控制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效的智能种菜机，该智能种菜机不仅可以控制灯光的远近程度，还可以通过水、温因素的控制实现高效的种植。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为一种高效的智能种菜机，包括支架、水箱、工具箱、电控箱、滑动装置、灯体、水流输送系统以及栽种盆，其中，

支架分为若干层，支架顶部分别设置有水箱、工具箱以及电控箱；

滑动装置设置于支架的两侧，包括滑轨、滑块以及气缸，滑轨固定安装于支架的两侧，滑块与滑轨嵌接并可沿滑轨滑动，气缸安装于支架侧面靠近底部的位置，气缸的伸缩轴与滑块固定连接；

支架的每一层中均设置有灯体，灯体上设置有防水的灯罩，灯罩的两端分别与其靠近的一侧的滑块固定连接；

水流输送系统包括管道以及水泵，其中管道沿支架两侧设置，并且由管道的分支设置于支架的各层中并与灯罩平行，管道的分支上设置有喷头，水箱中分别设有进水口与出水口，进水口与出水口均与管道相接，靠近进水口和出水口的管道处均设置有阀门；

栽种盆设置于支架的各层中，栽种盆顶部设置有盆盖，定植篮穿过盆盖并悬挂于盆盖上；栽种盆为水培栽种盆或水土两用栽种盆，水培栽种盆侧面设置有透明的观察窗，观察窗旁设置有水位刻度线，水土两用栽种盆上部填充泥土，下部充水，上部与下部之间设置有隔板，隔板上均匀地分布有若干通孔，隔板地顶部或底部表面至少有一个覆盖有无纺布，水土两用栽种盆的侧面设置有透明的观察窗，下部对应的观察窗位置旁设置有水位刻度线；

电控箱内设置有电控系统，灯体、气缸、水泵、阀门均与电控系统电路连接。

优选地，灯体上设置有红、黄、蓝、白颜色的LED灯珠。

优选地，水土两用栽种盆上部的泥土中还设置有渗透管，渗透管与管道相连接，连接位置处设置有阀门；

优选地，隔板为金属隔板，隔板上设置有热电阻棒，热电阻棒与电控系统电路连接。

优选地，电控系统包括微型处理器以及显示屏，微型处理器与显示屏电路连接，智能种菜机中的阀门均为电动阀门，灯体、气缸、水泵、电动阀门、热电阻棒以及显示屏均与电控系统电路连接。

支架底部固定安装有定向轮，显示屏为触控显示屏，显示屏上分别设置有电动阀门，灯体、气缸、水泵、电动阀门、热电阻棒的控制按钮。

支架的侧部还设置有音乐播放装置，音乐播放装置与电控系统电路连接。

水土两用栽种盆泥土中设置有湿度传感器，同时在支架外部还设置有警报器，警报器、湿度传感器均与电控系统电路连接。

电控系统内部设置有蓝牙或红外接收模块，同时还设置有功率调整模块。

采用上述技术方案，通过设置滑动装置，其中滑块可以沿导轨滑动，而滑块又与灯罩固定连接，灯罩中设置有灯体，从而实现了灯体与植物的距离可调整，另设有水流输送系统，可随时对植物进行浇水，而栽种盆可选择水培栽种盆或水土两用栽种盆，可适用于多种植物的栽种，同时也避免了自己采用土培种植所带来的诸多不便。

附图说明

图1为本实施例智能种菜机的整体连接示意图；

图2为本实施例中滑轨与滑块的结构示意图；

图3为本实施例电路连接示意图。

图中，1-支架，2-水箱，3-工具箱，4-电控箱，5-栽种盆，6-滑轨，7-滑块，8-灯罩，9-水泵，10-电动阀门，11-渗透管，12-隔板，13-喷淋管，

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实施例中的高效的智能种菜机，包括支架1、水箱2、工具箱3、电控箱4、滑动装置、灯体、水流输送系统以及栽种盆5。其中，支架1分为若干层，在本实施例中支架1共分为4层，但这个不是作为限定，而只是其中一个例子，层数的设计可以根据使用空间的大小来设定。

支架1的顶部设置有水箱2、工具箱3以及电控箱4，其中水箱2设置有进水口和出水口，进水口和出水口可通过电动阀门10进行控制，水箱2可供养鱼之用，另外工具箱3可供放置各种工具，作为一个储存箱，电控箱4内部设置有电控系统。

支架1的两侧设置有滑动装置，该滑动装置可以为齿轮、链条以及电机的组合，也可以是滑轨6、滑块7和气缸的组合，在本实施例中采用滑轨6、滑块7和气缸的组合，滑轨6呈方形状，方形状的滑轨6最长边所在的表面上设置有沿长边走向的凹槽，凹槽为T形槽，并且T形槽内部表面均匀地分布有滑轮，滑轨6对称地安装于支架1的两侧，可通过固定工件焊接或螺栓固定连接。滑块7呈与T形槽匹配的T形状，滑块7嵌入T形槽中，滑块7的表面与滑轮贴合，并且滑块7以滑轮为支撑，可实现上下滑动，而滑轮地加入能使滑块7更方便地上下滑动，减少滑块7与T形槽之间的摩擦阻力。而气缸安装于支架1侧面靠近底部的位置，并且气缸的伸缩轴与滑块7的底部可拆卸连接，而当气缸的伸缩轴运动时，可以实现滑动的上下滑动。而为了进一步保证滑动的稳定性，也可以在支架1侧面靠近顶部和底部分别设置气缸，气缸的伸缩轴分别与滑动的顶部或底部连接，而当一个气缸的伸缩轴伸长，另一个气缸伸缩轴收缩时，即可控制滑块7进行滑动。

支架1上的每一层中均设置有灯罩8，灯罩8为防水的灯罩，即灯罩8采用防水材料，同时在线路穿过灯罩8处加装防水设计，如防水胶圈，灯罩8的两侧分别与对应位置的滑块7连接，通过滑块7的滑动可以控制灯罩8的上下滑动。而灯体设置于灯罩8内，灯体是由多种不同颜色的LED灯组成，至少包括红、黄、绿、蓝、白色的LED灯。通过控制灯罩8即可控制LED灯与植物之间的远近距离。而采用不同颜色的LED灯，可以满足植物的不同需求。其中，红光可以主干的伸长，而促进横向分支的发展，而由于分支的生长则可以进一步增加对光的吸收；蓝光可以缩短节间、缩小叶面积、降低相对生长速率和提高氮/碳(N/C)比率，高等植物叶绿素合成和叶绿体形成以及具有高叶绿素a/b比与低类胡萝卜素水平的阳生叶绿体都需要蓝光，想获得高大植株和大量种子，必须补充适量的蓝光；绿光可以逆转蓝光促进的气孔开放，使黑暗中生长的幼苗加速伸长，即促进茎伸长，如据资料显示，用绿色激光器处理种子可以使萝卜和胡萝卜长至未处理过品种的2倍大。因此，不同的灯光适合不同的叶菜的生长，同时也可以适应不同生长期的植物的需求，因此通过控制不同的灯光效果，可以实现灯光的高效率利用。另外，还可以通过控制灯光的强弱，如在电控系统中加装功率调整模块，通过功率调整模块可以实现灯光的强度的控制，而在本实施例中，灯光强度控制包括三档，分别为全光、半光和弱光，其中弱光设置为全光强度的20％-40％之间。

水流输送系统主要为管道、水泵9以及电动阀门10，其中主管道沿支架1的两侧以及底部设置，其中主管道与支架1对应的不同表面平行设置，主管道以支架1一侧的为进水管，另一侧为出水管，而在主管道进水管部分延伸出不同的分支，如支架1的每一层中均设置有喷淋管13，喷淋管13上设置有喷头，喷淋管13一头与进水管相接，另一头与出水管相接。另外水箱2中分别设置有进水口和出水口，进水口与进水管相接，出水口与出水管相接，从而实现了水箱2的自动换水，而在水箱2的进水管和出水管处均设置有电动阀门10，电动阀门10与电控系统相接，从而实现自动控制进水或出水

支架1的每一层中靠近边缘的表面处均设置垂直的凸起，通过该设置，可以实现将喷淋的水回收，同时可以在靠近出水管的位置处设置管道与出水管连接，从而从回收水汇入出水管。

支架1每一层中的栽种盆5可以相同也可以不同，可以选择水培栽种盆，也可以选择水土两用栽种盆，栽种盆5顶部位置处设置有盆盖，盆盖上设置有开口，定植篮部分穿过盆盖并悬挂于盆盖上，而实现定植篮悬挂的技术很多，如在侧面设置限位部，或直接将定植篮设置成底部小顶部大的锥形状即可。另外，当选择水培栽种盆时，水培栽种盆侧面设置有透明的观察窗，观察窗旁设置有水位刻度线，一方面可以观察水位，及时补充水分，另外通过观察窗也可以观察植物位置水中的生长情况，实时监控异常情况的出现。而当选择水土两用栽种盆时，栽种盆通过隔板12分隔成上部和下部，隔板12上均匀地分布有若干通孔，可用于作为水往下渗的渠道，隔板12的顶部或底部表面至少一个覆盖有无纺布，无纺布可以阻隔泥土的掉落，但却不会阻隔水的下落。隔板12的上部填充泥土，而定植篮则主要位于该层，定植篮可以起到固定植物的作用，植物穿过定植篮并可扎根于泥土或水中，而对于植物来说，无论是采用水土两用还是水培栽种盆，由于植物的根部可置于水中，在水中可加入植物所需的营养液，从而促进植物的吸收的成长。另外，水土两用栽种盆的侧面同样设置有透明的观察窗，而在水位对应的观察窗位置处同样设置有水位刻度线，通过水位刻度线可以起到监控水位的目的。

而为了进一步实现对水分的控制，可以在水土两用栽种盆中设置渗透管11，该渗透管11穿过栽种盆5侧面，穿过泥土，并于栽种盆5另一侧伸出，而位于泥土中的渗透管11部分的表面均匀地分布有细的通孔，该通孔允许水慢慢地往外渗出，从而在即使不喷淋的情况下，也能保证泥土中有充足的水分。渗透管11的两端也分别对应的连接进水管和出水管，同时可以在连接进水管和出水管的位置处设置电动阀门10，电动阀门10与电控系统电路连接，通过电控系统实现定时对泥土进行水分补充。

另外，为进一步对植物生长的温度进行控制，可将隔板12设置为金属隔板，隔板12上电路连接有热电阻棒，热电阻棒与电控系统电路连接，通过热电阻棒可以实现对隔板12的加热，而通过金属的导热效应，可将温度传导至泥土中。众所周知，不同植物所需的温度不同，通过设置金属隔板可加强对泥土温度的控制，从而进一步促进植物的成长，同时也可以在温度过低中满足植物的生长需求。

支架1底部固定安装有定向轮，支架1的侧部还设置有音乐播放装置，据资料显示，音乐播放有利于部分植物的成长。另外，栽种盆5泥土中可设置湿度传感器，当湿度低时，电控系统通过湿度传感器收集信息后，可对不同的阀门进行控制，从而实现水分的补充，而在支架1的外侧面上还设置有警报器，当湿度传感器监控到泥土中的水分过低时，如低于70％时，可发出警报，通知相关人员进行水分的补充

而作为本智能种菜机最重要的电控系统则设置于电控箱4内，电控系统包括微型处理器以及触控显示屏，显示屏上设置有不同的控制按钮，如灯体、气缸、水泵9、电动阀门10、热电阻棒等，智能种菜机中所有涉及电路的部件均与微型处理器连接，另外微型处理器上还设置有蓝牙或红外接收模块，可实现手机对智能种菜机的控制。

本智能种菜机的电控操作包括：

1、控制水箱2的进水和出水；

2、控制气缸的伸缩，从而实现灯光与植物远近距离的调节；

3、对喷洒管处阀门的控制，控制阀门的开启与关闭，实现植物水分的喷洒；

4、对渗透管11处阀门的控制以及对泥土中湿度传感器以及支架1上的警报器的控制，当湿度传感器采集到泥土中湿度低于设定值时，信息反馈至微型处理器，微型处理器一方面可实现自动报警，另一方面也可控制渗透管11处的电动阀门10开启，从而对泥土进行水的渗透处理，实现泥土中水分的补充；

5、对热电阻棒的控制，实现对金属隔板12的加热控制，从而实现泥土温度的控制；

6、以灯光的控制，包括不同颜色灯光的选择，以及不同时间段所需灯光强势的控制，从而增大灯光的利用效率，实现实用的高效、智能生长。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。