CN113317065A - 一种牧草全自动立体种植装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种牧草全自动立体种植装置，包括若干个种植单元，每两个相邻的所述种植单元之间以牧草运输流水线为中心并对称分布，且种植单元和牧草运输流水线均位于两条平行导轨之间，所述种植单元包括种植架和牧草收割机，且两条平行导轨上均设有机械手，所述种植架上设有若干个种植盘，且种植盘的数量与牧草生产周期的天数相等，该牧草全自动立体种植装置及方法，可以实现从种植到收割全过程自动运行。

Description

一种牧草全自动立体种植装置及方法

技术领域

本发明涉及一种牧草全自动立体种植装置及方法，属于立体种植技术领域。

背景技术

粮食问题是民生基础，我国是世界人口第一大国，在7%的土地上养育着22%的人口，每年我国都要从海外进口大量的大豆、玉米、小麦等粮食。随着房地产和工业的发展，可种植的耕地面积在一天天减少。如何在有限的耕种面积上养活更多的人口，立体种植提供了一个很好的解决方案。

立体种植是在纵向搭建很多层种植架，在种植架上放上种植盘，种植盘上有很多种植坑，用于培育植物根苗，然后创造合适的条件，提供给植物适宜的温湿度及光照度条件，使其茁壮成长，种植盘可根据需求种植牧草、蔬菜等。通常此类种植培育都是在封闭管理的工厂里，由于生长条件适宜，且不受天灾和虫害的影响，再加上立体种植在立体空间上的无限扩展性，使得立体种植在单位面积上的产量数倍于原始土地面积，可极大的提升产量。

立体种植不仅可以种植人类所需的蔬菜粮食，也可以种植牛羊所需的牧草，用以发展畜牧业，增加肉类的供应，立体种植架通常高达十几米，种植层数多达十多层，这样的高度若采用人力种植和收割，势必很不方便，且劳动量很大，因此自动种植和收割对立体种植技术的发展和推广有重大推动意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有立体种植的不足，提供一种牧草全自动立体种植装置及方法，可以实现从种植到收割全过程自动运行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种牧草全自动立体种植装置，包括若干个种植单元，每两个相邻的所述种植单元之间以牧草运输流水线为中心并对称分布，且种植单元和牧草运输流水线均位于两条平行导轨之间，所述种植单元包括种植架和牧草收割机，且两条平行导轨上均设有机械手，所述种植架上设有若干个种植盘，且种植盘的数量与牧草生产周期的天数相等。

进一步的，所述种植架上设有若干层，且每层种植架之间通过瓦楞板相隔，每一层所述种植架上均设有若干个种植盘，且每层种植架上种植盘的数量与牧草生长周期的天数相等，所述牧草收割机和牧草运输流水线均为双层结构，所述牧草运输流水线包括上下完全相同的皮带流水线。

进一步的，每奇数层所述种植架与每偶数层所述种植架以相反的方向倾斜。

进一步的，所述牧草收割机包括上下两层链条传输带，且链条传输带的两端均设有第一种植盘顶升架和第二种植盘顶升架，所述链条传输带的中部设有收割传输机构，且收割传输机构的出料口处通过出料板与对应的皮带流水线相连。

进一步的，上下两层所述链条传输带传输的方向相反。

6.一种种植方法，它包括如下步骤：

S1）当牧草运输流水线上侧的牧草收割时，对于奇数层种植架上的种植盘，右侧机械手将右端流出且牧草成熟的种植盘取下，并放置在下层的第一种植盘顶升架上，且下层的第一种植盘顶升架的初始位置为最高点；

S2)步骤S1）中的种植盘随着下层的第一种植盘顶升架下降，并落在下链条传输带上，通过链条传输带使种植盘移动至下收割传输机构处，并通过收割将牧草传输至牧草运输流水线的下层上；

S3）步骤S2）中被收割后的种植盘随着下链条传输带移动至下层的第二种植盘顶升架上，且下层的第二种植盘顶升架的初始位置最低点，种植盘随着下层的第二种植盘顶升架上升至最高点并被顶起，且与下链条传输带脱离，等待左侧机械手取走；

S4）步骤S3）中的种植盘被左侧机械手取走并放置在步骤S1）中该奇数层种植架的左端，并依次循环，使奇数层种植架依次从左向右流出种植盘；

S5）步骤S4）中的左侧机械手直接取下步骤S1）中奇数层相邻的偶数层上的种植盘，左侧机械手将偶数层左端的种植盘取出，放置在上层的第一种植盘顶升架上，通过上层链条传输带运输，使种植盘切割后移动至上层的第二种植盘顶升架上，右侧机械手取下种植盘后放置在该偶数层种植架的右端，并依次循环，使偶数层种植架依次从右向左流出种植盘。

本发明提供的牧草全自动立体种植装置及方法的有益效果在于：

（1）通过在种植架上设置奇数偶数分层，且按照牧草生长周期为种植盘数量的设置方法，使得每天每个种植架每层都会有一盘牧草产出，然后由种植架两侧机械手自动将成熟的牧草取出放到牧草收割机上，收割后空种植盘刚好被机械手放回到每层的起点，开始新的种植循环，以此实现牧草的全自动种植。

（2）采用以牧草运输流水线为中心对称布局，且两条平行导轨上对称布置机械手，完成成熟牧草种植盘的移送和收割后种植盘的放回，牧草收割***及牧草皮带传输线分上下两层设置，使得两侧种植盘刚好可以交替循环运转。

附图说明

图1为本发明牧草全自动立体种植装置的示意图。

图2为本发明种植架的示意图。

图3为本发明种植盘的排列图。

图4为本发明牧草收割机的立体图

图中：1.种植单元，11.种植架，111.种植盘，112.瓦楞板，12.牧草收割机，121.链条传输带，122.第一种植盘顶升架，123.第二种植盘顶升架，124.收割传输机构，2.牧草运输流水线，21.皮带流水线，3.导轨，4.机械手。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步描述。

如图1-4所示，一种牧草全自动立体种植装置，包括若干个种植单元1，每两个相邻的所述种植单元1之间以牧草运输流水线2为中心并对称分布，且种植单元1和牧草运输流水线2均位于两条平行导轨3之间，所述种植单元1包括种植架11和牧草收割机12，且两条平行导轨3上均设有机械手4，所述种植架11上设有若干个种植盘111，且种植盘111的数量与牧草生产周期的天数相等。

进一步的，所述种植架11上设有若干层，且每层种植架11之间通过瓦楞板112相隔，每一层所述种植架11上均设有若干个种植盘111，且每层种植架11上种植盘111的数量与牧草生长周期的天数相等，所述牧草收割机12和牧草运输流水线2均为双层结构，所述牧草运输流水线2包括上下完全相同的皮带流水线21。

进一步的，每奇数层所述种植架11与每偶数层所述种植架11以相反的方向倾斜。

进一步的，所述牧草收割机12包括上下两层链条传输带121，且链条传输带121的两端均设有第一种植盘顶升架122和第二种植盘顶升架123，所述链条传输带121的中部设有收割传输机构124，且收割传输机构124的出料口处通过出料板与对应的皮带流水线21相连。

进一步的，上下两层所述链条传输带121传输的方向相反。

6.一种种植方法，它包括如下步骤：

S1）当牧草运输流水线上侧的牧草收割时，对于奇数层种植架11上的种植盘111，右侧机械手4将右端流出且牧草成熟的种植盘111取下，并放置在下层的第一种植盘顶升架122上，且下层的第一种植盘顶升架122的初始位置为最高点；

S2)步骤S1）中的种植盘111随着下层的第一种植盘顶升架122下降，并落在下链条传输带121上，通过链条传输带121使种植盘111移动至下收割传输机构124处，并通过收割将牧草传输至牧草运输流水线2的下层上；

S3）步骤S2）中被收割后的种植盘111随着下链条传输带121移动至下层的第二种植盘顶升架123上，且下层的第二种植盘顶升架123的初始位置最低点，种植盘111随着下层的第二种植盘顶升架123上升至最高点并被顶起，且与下链条传输带121脱离，等待左侧机械手4取走；

S4）步骤S3）中的种植盘111被左侧机械手4取走并放置在步骤S1）中该奇数层种植架11的左端，并依次循环，使奇数层种植架11依次从左向右流出种植盘111；

S5）步骤S4）中的左侧机械手4直接取下步骤S1）中奇数层相邻的偶数层上的种植盘111，左侧机械手4将偶数层左端的种植盘111取出，放置在上层的第一种植盘顶升架122上，通过上层链条传输带121运输，使种植盘111切割后移动至上层的第二种植盘顶升架123上，右侧机械手4取下种植盘111后放置在该偶数层种植架11的右端，并依次循环，使偶数层种植架11依次从右向左流出种植盘111。

参考图1-图4，通过图1所示的布局，图2所示的奇偶分层生长方式，以及按图3以牧草生长周期为种植盘111数量的设置方法，使得每天每个种植架11每层都会有一盘牧草产出，然后由种植架11两侧机械手4自动将成熟的牧草取出放到牧草收割机12上，收割后空种植盘111刚好被机械手4放回到每层的起点，开始新的种植循环，以此实现牧草的全自动种植，如步骤S5）中，此时的机械手4可以直接在取下相邻层种植架11上流出的种植盘111，然后放置在牧草收割机12另一层进行收割，然后被机械手4取走，放置在取下种植盘111层的高位端，也实现循环操作，需要说明的是，本申请中有两个循环，一个就是每层种植架11上低位端的种植盘111被取走收割后，重新放置在该层的高位端，依次循环流出种植盘，另一个循环就是，奇数层低位端的种植盘111收割后，被放置在该奇数层的高位端，同时机械手4取下该奇数层相邻的偶数层的低位端的种植盘111，收割后，被放置在该偶数层的高位端，此时机械手4取该偶数层相邻的奇数层的低位端种植盘111，循环操作，效率非常高。

优选的，本发明中的牧草收割机12可以直接布置在种植架11两侧，使牧草收割机12与导轨4平行，且牧草收割机12只设置单层结构成熟牧草种植盘111从两侧流转到中间进行收割，中间做一升降***，收割后的种植盘111下降到底部，从下方流回两侧继续进行培育，其中，机械手4取下奇数层低位端的种植盘111收割后，机械手4取走放置在相邻偶数层的高位端，需要说明的是，此处的奇数层的低位端和偶数层的高位端均位于同侧，同样可以实现循环操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种牧草全自动立体种植装置，其特征在于：包括若干个种植单元，每两个相邻的所述种植单元之间以牧草运输流水线为中心并对称分布，且种植单元和牧草运输流水线均位于两条平行导轨之间，所述种植单元包括种植架和牧草收割机，且两条平行导轨上均设有机械手，所述种植架上设有若干个种植盘，且种植盘的数量与牧草生产周期的天数相等。

2.根据权利要求1所述的牧草全自动立体种植装置，其特征在于：所述种植架上设有若干层，且每层种植架之间通过瓦楞板相隔，每一层所述种植架上均设有若干个种植盘，且每层种植架上种植盘的数量与牧草生长周期的天数相等，所述牧草收割机和牧草运输流水线均为双层结构，所述牧草运输流水线包括上下完全相同的皮带流水线。

3.根据权利要求2所述的牧草全自动立体种植装置，其特征在于：每奇数层所述种植架与每偶数层所述种植架以相反的方向倾斜。

4.根据权利要求2所述的牧草全自动立体种植装置，其特征在于：所述牧草收割机包括上下两层链条传输带，且链条传输带的两端均设有第一种植盘顶升架和第二种植盘顶升架，所述链条传输带的中部设有收割传输机构，且收割传输机构的出料口处通过出料板与对应的皮带流水线相连。

5.根据权利要求4所述的牧草全自动立体种植装置，其特征在于：上下两层所述链条传输带传输的方向相反。

6.一种种植方法，利用权利要求1~5任一项所述的牧草全自动立体种植装置，其特征是，它包括如下步骤：

S1）当牧草运输流水线上侧的牧草收割时，对于奇数层种植架上的种植盘，右侧机械手将右端流出且牧草成熟的种植盘取下，并放置在下层的第一种植盘顶升架上，且下层的第一种植盘顶升架的初始位置为最高点；

S2)步骤S1）中的种植盘随着下层的第一种植盘顶升架下降，并落在下链条传输带上，通过链条传输带使种植盘移动至下收割传输机构处，并通过收割将牧草传输至牧草运输流水线的下层上；

S3）步骤S2）中被收割后的种植盘随着下链条传输带移动至下层的第二种植盘顶升架上，且下层的第二种植盘顶升架的初始位置最低点，种植盘随着下层的第二种植盘顶升架上升至最高点并被顶起，且与下链条传输带脱离，等待左侧机械手取走；

S4）步骤S3）中的种植盘被左侧机械手取走并放置在步骤S1）中该奇数层种植架的左端，并依次循环，使奇数层种植架依次从左向右流出种植盘；

S5）步骤S4）中的左侧机械手直接取下步骤S1）中奇数层相邻的偶数层上的种植盘，左侧机械手将偶数层左端的种植盘取出，放置在上层的第一种植盘顶升架上，通过上层链条传输带运输，使种植盘切割后移动至上层的第二种植盘顶升架上，右侧机械手取下种植盘后放置在该偶数层种植架的右端，并依次循环，使偶数层种植架依次从右向左流出种植盘。

Images