一种立体农业种植系统

1.本发明属于现代农业技术领域，涉及一种立体农业种植系统。


背景技术：

2.随着农业的不断发展，现代农业与旅游、采摘等高价值服务业紧密结合，城郊或旅游区周边的现代农场的服务收益甚至高出了农产品本身，当然，降本增效、优化管理也依然是农业种植的核心追求。
3.现有技术中，为提高满足农业生产要素的自动化手段各式各样，有翻转式立体种植系统、层架式种植系统等，其一定程度上提高了土地利用率，提高了浇灌、施肥、采收的轻便性和效率，但是，其依然缺乏对采摘服务的人性化考量，如翻转式种植系统，种植箱的离地高度不可调，影响了不同身高采摘者的采摘体验；另外，现有的立体种植系统大都将种植箱完全置于大棚内，需要将大棚顶部开启以使大棚内外互通，而且一般只能侧开，使农作物无法直接接受太阳光照射，外界环境的利用率较低，如果采用顶部开棚，则会使棚内环境与外界趋同，在关棚后需要重新对棚内环境进行干预，增大了种植成本。综上所述，现有的立体农业种植系统在无法很好的满足现代农业的需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种立体农业种植系统，本发明所要解决的技术问题是如何为农业采摘服务提供更好的体验。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种立体农业种植系统，其特征在于，包括多个种植架，所述种植架包括支架、两条首尾相连的牵引带和若干种植箱，所述支架上设置有两个顶部连轴、底部连轴和两个中部连轴，所述顶部连轴的两端、底部连轴的两端和中部连轴的两端均固定设置有一带轮，两条牵引带分别通过同侧的带轮牵引，两条牵引带之间固定设置有与各种植箱一一对应的安装杆，所述种植箱包括箱体和位于箱体两端的连接臂，所述连接臂转动连接在安装杆上；
6.其中一根底部连轴与一伺服电机的输出轴相连，所述牵引带包括一个平直的外置段、两个竖直的外采收段、两个竖直的内采收段和一个平直的内置段，所述内置段位于外置段正下方，两个外采收段位于两个外采收段内侧。
7.进一步的，所述种植系统还包括种植棚，所述种植棚包括位于内置段与外置段之间的棚顶板、两个垂直安装杆的棚侧板和两个平行安装杆的棚端板，所述棚顶板的两端分别具有一块位于内采收段和外采收段之间的竖直延伸板，所述棚端板和与之同侧的竖直延伸板之间铰接有一避让门，所述棚端板位于外采收段外侧，其中一块棚侧板上设置有一入棚门。
8.进一步的，所述牵引带包括内圈和外圈，所述内圈与外圈之间具有间隙，所述内圈与外圈之间通过若干安装座相连，所述安装杆的端部与安装座固定相连。
9.进一步的，种植箱的分布范围与外置段的长度适配。
10.进一步的，同一种植架中两个内采收段和内置段三者之间形成一拱形通道，多个种植架以各自拱形通道衔接的方式组合形成一种植单元，每个种植单元配套一个种植棚。
11.进一步的，内采收段上方的棚顶板内侧设置有对种植箱进行浇水、施肥的滴浇装置。
12.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
13.1、种植箱的位置可随意调整，通过牵引带路径的设置，可以使种植箱停留在内采收段和外采收段的任意位置，在纵向一定高度范围内分布，适于不同身高的成人、小孩轻便采收，使现代农业种植提供的采摘服务更人性化，游客采摘体验更佳；也方便了正常的种植采收；
14.2、为了充分利用外界环境，同时又不会快速的造成种植棚内环境的变化，本种植系统中的外置段位于棚顶之上，可以在需要时控制全部的种植箱出棚，使种植箱内的低矮农作物完美的融入外界环境，与传统太阳光透过种植棚照射农作物相比，可以提高农作物的质量和太阳光的利用率，与此同时，由于种植棚仅侧部小范围短暂开启，种植棚内的湿度、温度等回棚生长要素并不会被过度的影响，在种植箱回棚后依然不需要较大程度的对棚内环境进行调节，适于昼夜温差大的地区和天气突变情况；
15.3、现有的大棚种植的采摘过程中，游客只能在棚内采收，而大棚内通风较差造成的闷热环境也游客带来不好的体验，本种植系统中，游客可以选择棚内采摘，也可以选择棚外采摘，棚外采摘也能够适应不同身高的采摘需求；
16.4、平缓移动的果蔬给游客带来了采摘和观赏的乐趣，提高了现代农业的服务属性，具有更高的农产品之外的价值。
附图说明
17.图1是本种植系统中种植架的结构示意图。
18.图2是种植架去除支架后的结构示意图。
19.图3是种植箱全部位于外置段时种植架的结构示意图。
20.图4是采收采摘状态下种植架的结构示意图。
21.图5是种植棚在种植架中的安装位置示意图。
22.图6是单个种植架对应的种植棚的结构示意图。
23.图7是多个种植架组成的种植单元对应的种植棚的结构示意图。
24.图8是牵引带的牵引路径示意图。
25.图中，11、支架；12、牵引带；13、顶部连轴；14、底部连轴；15、中部连轴；16、带轮；17、安装杆；18、种植箱；19、伺服电机；21、外置段；22、外采收段；23、内采收段；24、内置段；31、棚顶板；32、棚侧板；33、棚端板；34、竖直延伸板；35、避让门；36、入棚门。
具体实施方式
26.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
27.如图1、图2和图3所示的立体农业种植系统，是一种循环牵引种植箱18的结构，包括多个种植架，种植架包括支架11、两条首尾相连的牵引带12和若干种植箱18，支架11上设
置有两个顶部连轴13、底部连轴14和两个中部连轴15，顶部连轴13的两端、底部连轴14的两端和中部连轴15的两端均固定设置有一带轮16，两条牵引带12分别通过同侧的带轮16牵引，两条牵引带12之间固定设置有与各种植箱18一一对应的安装杆17，种植箱18包括箱体和位于箱体两端的连接臂，连接臂转动连接在安装杆17上；其中一根底部连轴14与一伺服电机19的输出轴相连，牵引带12包括一个平直的外置段21、两个竖直的外采收段22、两个竖直的内采收段23和一个平直的内置段24，内置段24位于外置段21正下方，两个外采收段22位于两个外采收段22内侧。
28.如图3所示，全部种植箱18均位于外置段21，此时，种植箱18底部离地在2.2～2.8米之间，位于内置段24的种植箱18底部离地在1.9～2.5米之间，略高于成人的高度，移动种植箱18至其部分位于内采收段23时，如图4所示，位于内采收段23最底部的种植箱18底部离地控制在0.2～0.6米之间，使种植箱18的最低采收高度可以适配婴幼儿采摘，同时，看护的成人可以与之采摘同一位置不同高度的种植箱18内的果蔬，优化了采摘服务的用户体验。
29.支架11为金属材料，底部连接预浇筑的混凝土板，混凝土板埋设在土壤内，使支架11牢固。
30.如图5、图6、图7和图8所示，种植系统还包括种植棚，种植棚包括位于内置段24与外置段21之间的棚顶板31、两个垂直安装杆17的棚侧板32和两个平行安装杆17的棚端板33，棚顶板31的两端分别具有一块位于内采收段23和外采收段22之间的竖直延伸板34，棚端板33和与之同侧的竖直延伸板34之间铰接有一避让门35，棚端板33位于外采收段22外侧，其中一块棚侧板32上设置有一入棚门36。可以根据场地、种植规模、农业种植的价值取向，选择多个种植架共用一个种植棚，也可以选择单个种植架独用一个种植棚，棚内形成的拱形通道可行人，便于采摘、作业等。
31.避让门35在种植箱18通过该区域时开启，其它时候可选择关闭，入棚门36为拱形通道的进出门。
32.做为适应性设置，安装杆17、顶部连轴13、底部连轴14、中部连轴15等结构不会干涉种植箱18的移动，种植棚除了避让门35外，也不会干涉种植箱18的移动，种植箱18适宜低矮农作物的种植，如草莓、土豆、小白菜等，可提供采摘草莓、挖土豆、拔萝卜、摘蔬菜等旅游服务。
33.牵引带12包括内圈和外圈，内圈与外圈之间具有间隙，内圈与外圈之间通过若干安装座相连，安装杆17的端部与安装座固定相连；安装座的相间距离可高于安装杆17的相间距离，使部分安装座闲置备用，安装座同时也是内圈和外圈的分隔块，提高牵引带12的强度，适配各带轮16的牵引需要。
34.种植箱18的分布范围与外置段21的长度适配，也就是说，种植箱18并非分布在牵引带12的全长区域，而只分布一端，剩余部分闲置，使全部种植箱18可同时位于种植棚之外或种植棚之内。
35.内采收段23上方的棚顶板31内侧设置有对种植箱18进行浇水、施肥的滴浇装置；胶水和施肥可共用滴浇装置，即通过喷头向循环至对应位置的种植箱18喷洒含营养成分的复配液体，为农作物提供所需，另外，种植棚内可设置检测温度、湿度、氧含量等参数的设施，为种植环境的调整提供参考。
36.不难看出，由于种植箱18的位置可随意调整，通过牵引带12路径的设置，可以使种
植箱18停留在内采收段23和外采收段22的任意位置，在纵向一定高度范围内分布，适于不同身高的成人、小孩轻便采收，使现代农业种植提供的采摘服务更人性化，游客采摘体验更佳；也方便了正常的种植采收；为了充分利用外界环境，同时又不会快速的造成种植棚内环境的变化，本种植系统中的外置段21位于棚顶之上，可以在需要时控制全部的种植箱18出棚，使种植箱18内的低矮农作物完美的融入外界环境，与传统太阳光透过种植棚照射农作物相比，可以提高农作物的质量和太阳光的利用率，与此同时，由于种植棚仅侧部小范围短暂开启，种植棚内的湿度、温度等回棚生长要素并不会被过度的影响，在种植箱18回棚后依然不需要较大程度的对棚内环境进行调节，适于昼夜温差大的地区和天气突变情况；现有的大棚种植的采摘过程中，游客只能在棚内采收，而大棚内通风较差造成的闷热环境也游客带来不好的体验，本种植系统中，游客可以选择棚内采摘，也可以选择棚外采摘，棚外采摘也能够适应不同身高的采摘需求；平缓移动的果蔬给游客带来了采摘和观赏的乐趣，提高了现代农业的服务属性，具有更高的农产品之外的价值。
37.需要说明的是：为了使种植箱可顺畅沿轨迹运行，种植箱纵向高度可设置为小于带轮的半径，种植箱的宽度也小于带轮的宽度，以使顶部连轴13、底部连轴14和中部连轴15不对种植箱的运行造成干扰，或者将顶部连轴13、底部连轴14和中部连轴15做成可避让种植箱的曲杆，带轮转动连接在顶部连轴13、底部连轴14和中部连轴15上，顶部连轴13、底部连轴14和中部连轴15与机架固定，使其弯曲部位能够避让种植箱。
38.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：
1.一种立体农业种植系统，其特征在于，包括多个种植架，所述种植架包括支架(11)、两条首尾相连的牵引带(12)和若干种植箱(18)，所述支架(11)上设置有两个顶部连轴(13)、底部连轴(14)和两个中部连轴(15)，所述顶部连轴(13)的两端、底部连轴(14)的两端和中部连轴(15)的两端均固定设置有一带轮(16)，两条牵引带(12)分别通过同侧的带轮(16)牵引，两条牵引带(12)之间固定设置有与各种植箱(18)一一对应的安装杆(17)，所述种植箱(18)包括箱体和位于箱体两端的连接臂，所述连接臂转动连接在安装杆(17)上；其中一根底部连轴(14)与一伺服电机(19)的输出轴相连，所述牵引带(12)包括一个平直的外置段(21)、两个竖直的外采收段(22)、两个竖直的内采收段(23)和一个平直的内置段(24)，所述内置段(24)位于外置段(21)正下方，两个外采收段(22)位于两个外采收段(22)内侧。2.根据权利要求1所述一种立体农业种植系统，其特征在于，所述种植系统还包括种植棚，所述种植棚包括位于内置段(24)与外置段(21)之间的棚顶板(31)、两个垂直安装杆(17)的棚侧板(32)和两个平行安装杆(17)的棚端板(33)，所述棚顶板(31)的两端分别具有一块位于内采收段(23)和外采收段(22)之间的竖直延伸板(34)，所述棚端板(33)和与之同侧的竖直延伸板(34)之间铰接有一避让门(35)，所述棚端板(33)位于外采收段(22)外侧，其中一块棚侧板(32)上设置有一入棚门(36)。3.根据权利要求1或2所述一种立体农业种植系统，其特征在于，所述牵引带(12)包括内圈和外圈，所述内圈与外圈之间具有间隙，所述内圈与外圈之间通过若干安装座相连，所述安装杆(17)的端部与安装座固定相连。4.根据权利要求1或2所述一种立体农业种植系统，其特征在于，种植箱(18)的分布范围与外置段(21)的长度适配。5.根据权利要求2所述一种立体农业种植系统，其特征在于，同一种植架中两个内采收段(23)和内置段(24)三者之间形成一拱形通道，多个种植架以各自拱形通道衔接的方式组合形成一种植单元，每个种植单元配套一个种植棚。6.根据权利要求2所述一种立体农业种植系统，其特征在于，内采收段(23)上方的棚顶板(31)内侧设置有对种植箱(18)进行浇水、施肥的滴浇装置。

技术总结
本发明提供了一种立体农业种植系统，属于现代农业技术领域。包括多个种植架，种植架包括支架、两条首尾相连的牵引带和若干种植箱，支架上设置有两个顶部连轴、底部连轴和两个中部连轴，顶部连轴的两端、底部连轴的两端和中部连轴的两端均固定设置有一带轮，两条牵引带分别通过同侧的带轮牵引，两条牵引带之间固定设置有与各种植箱一一对应的安装杆，种植箱包括箱体和位于箱体两端的连接臂，连接臂转动连接在安装杆上；牵引带包括一个平直的外置段、两个竖直的外采收段、两个竖直的内采收段和一个平直的内置段，内置段位于外置段正下方，两个外采收段位于两个外采收段内侧。本发明能够提供更好的采摘服务等优点。提供更好的采摘服务等优点。提供更好的采摘服务等优点。


技术研发人员：杨硕 杨霄 刘志新 刘伟 徐绳武 施仕胜 李晶莹 彭晶
受保护的技术使用者：咸宁市农业科学院
技术研发日：2023.05.09
技术公布日：2023/7/7