一种实现均匀播种的种植装置

1.本发明涉及植物种植技术领域，具体为一种实现均匀播种的种植装置。


背景技术：

2.为克服自然种植状态下的空间、光照、水分及营养条件限制并提升种植效率，现有用于集中生产或智能种植的植物工厂及种植系统往往根据目标植株类型设置针对性的培养结构和营养条件以获得高效种植生产效率，尤其是是基于种子筛选排布进行行列种植或密度种植的情况下，播种质量对于种植过程的基础性作用不可忽视，即种子的有效筛选和受控分布是植株产量及质量的关键影响因素之一。例如，牧草种植，一般指供饲养的牲畜食用的草或其他草本植物。牧草再生力强，一年可收割多次，富含各种微量元素和维生素，因此成为饲养家畜的首选。牧草品种的优劣直接影响到畜牧业经济效益的高低。广义的牧草包括青饲料和作物。作为牧草的条件最好是具备生长旺盛草质柔嫩、单位面积产量高、再生力强、一年内能收割多次、对家畜适口性好、营养上含有丰富的优质蛋白和长骨骼所必需的适量的磷钙及丰富的维生素类等。
3.牧草种植过程包括种植时间选择、种子处理筛选、播种种植等，现有植物工厂或种植系统的牧草种植大多基于立体种植实现，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。通常人们采用无土栽培技术来栽培牧草，它在室内或室外单是通过无土栽培装置来培植牧草，牧草通过自然生长方式来培植，这种培养方式通常称为开放式培植方法，期间牧草的生长仍然会受到自然环境的影响，而且，这种培植方法通常缺乏自动化控制，牧草的培植效率不高，产量低。
4.现有基于种植结构或种植系统进行均匀播种或受控播种的技术方案中，例如，公开号为cn109076886a的专利公开了一种大型全自动牧草种植系统，其包括设置于阳光房内的自动化种植仓库、种植盘进库辊道、自动播种装置、种植盘自动搬运车和种植盘出库辊道，该专利的技术方案主要基于种植架和收割装置的相对位置关系排布实现牧草种植收割的自动化，结合光照、营养供给实现牧草等作物的高效生产，但其用于布置牧草的种植盘需要播种准备完成后才能移入种植系统中进行培养，并在培养结束后移出种植系统以进行收获过程，需要占用额外空间及作业资源以进行种植盘的准备及移动过程，造成植物工厂或种植系统空间布局紧张；且对于布置在种植盘种子的播种质量主要取决于筛选及排布过程，无法基于培养需求及培养条件的变化进行针对性的调整。
5.公告号为cn108029286b的专利公开了一种周期可调型播种装置，包括作业安装板，所述作业安装板的左端下侧前后对称设置有竖直向下的三角支撑安装板，前后两侧的三角支撑安装板之间通过下端对称贯穿设置的支撑轴承套同轴配合设置有均匀播种转筒，
均匀播种转筒的内部同轴设置有两组限流落料筒，内外两侧的限流落料筒的外侧均交错均匀贯穿设置有若干限流落料孔，所述均匀播种转筒的外侧配合限流落料筒均匀贯穿设置有若干均匀落料孔，均匀播种转筒的前后两端均配合支撑轴承套贯穿设置有进料轴承筒。该专利的技术方案基于旋转式播种机构配合承接面传送速度进行播种速度控制调整以保证播种均匀性，但旋转式的均匀播种转筒输出的作物种子与承接种子的表面存在较大高度差，使得由均匀播种转筒固定式落料孔输出的种子在承接面发生二次运动以影响播种精度及质量，且固定孔径的落料孔可基于不同姿态下的种子发生堵塞或拥塞，导致落料孔落料不均。
6.公告号为cn104604394b的专利公开了一种用于蔬菜播种的装置。在机架台面沿长度方向布置有苗盘传输带，机架台面上的门型横架横跨在苗盘传输带的两侧，第一伺服电机驱动苗盘传输带转动；第二伺服电机位于机架中部沿宽度方向的突出台右侧，筛盘导引机构由第二伺服电机驱动；第三伺服电机位于门型横架左侧，滚筒摆动机构由第三伺服电机驱动；门型横架设有加料漏斗，门型横架两侧有两个用于支撑滚筒轴的孔，滚筒左侧的轴与滚筒摆动机构中的摆杆固连，筛盘滑道通过左、右吊杆的悬挂于滚筒中部，筛盘通过筛盘连杆与筛盘导引机构相连，筛盘能在筛盘滑道上滑动。该专利的技术方案主要通过筛盘和滚筒对种子进行双重筛选以保证种子能够均匀地落到苗盘，但该装置的筛盘和滚筒对于种子的筛选适用尺寸无法调节，尤其是对于非球形类的椭球形或不规则形状种子，使得装置的筛盘和滚筒需针对每一类作物进行针对性地替换以保证播种质量，不利于作物种植成本控制。
7.基于上述分析，现有基于种植装置或种植系统进行均匀播种或受控播种的技术方案中，基于固定孔径的孔洞或结构进行种子输出的方式易引起孔洞堵塞拥塞或种子输出超出设定数量，尤其是对于非球形类的椭球形或不规则形状种子，作物种子中的杂质部分和由于碰撞摩擦而产生的作物碎屑易集聚而影响作物种子的纯净度和作物种子通过筛网或孔洞的流通性；且种子输出位置与承接种子的种植盘存在较大高度差，使得种子在种植面发生二次运动导致种子间距及密度发生变化，从而影响播种质量；固定式的作物种子筛选及排布方式也无法根据培养目标及培养条件的变化进行针对性调整以实现自动反馈的智能播种。
8.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

9.针对现有技术所提出的至少一部分不足之处，本技术提供了一种实现均匀播种的种植装置，种植装置包括：种植架，用于布置种植设备；种植带，用于承载作物及作物种子进行生长培养并相对种植架进行受控移动；种植架按照沿设定方向延伸的方式配置为具有轴向和从轴向延展的多层式结构，使得用于承载作物种子或作物的种植带能够分层布置于种植架的多层式结构并沿种植架的轴向进行往复运动；其中，布置于种植架轴向一侧的播植机构按照播植机构的至少部分结构能够靠近或接触种植带的方式将经过播植机构筛选排
布的作物种子以设定播种参数布置于种植带。
10.本技术将用于布置作物及作物种子的种植带限定于种植架的布置范围，在播种、培养及收获等不同种植阶段下，种植带以占据种植架局部空间的方式相对布置在种植架的种植设备进行往复运动以完成播种过程、培养过程及收获过程，无需在种植架周边布置用于播种或收获的辅助部件结构紧凑、操作简便。且种植架的延伸方向与种植带进行往复运动的方向一致，使得种植架能够基于多层式结构为种植带和作物提供立体式种植空间，使得本技术的植物种植装置能够基于紧凑式结构显著提升单位面积的产量。
11.针对现有技术中固定式播种结构无法及时针对分配、输运、筛选及播种过程进行针对性调整改善的问题，在种植设备及种植带紧凑布置于种植架的基础上，本技术的播植机构可基于与种植架或种植带相对位置的调整以适应不同种植阶段的功能需求，例如，当播植机构靠近种植带时，播植机构的部分结构可以靠近或接触种植带以完成将作物种子以设定播种参数布置带种植带的播种过程，播植机构可以通过结构设计控制涉及分配、输运、筛选及播种过程的播种参数，使得由播植机构输出的作物种子能够按照培养方案的要求布置于种植带，例如，作物种子在种植带上的行列参数和密度参数，行列参数和密度参数可用于评价作物种子在种植带上的播种均匀程度和播种质量，对于作物种植过程具有重要的基础性作用。另外，行列参数和密度参数等播种参数也可为播植机构涉及分配、输运、筛选及播种过程的播种参数提供反馈控制的依据，使得播植机构的反馈控制调整能够保证稳定的播种精度和播种质量，并配合种植装置的其它种植设备及控制单元形成适应于播种、培养、收获及干预检修等过程的若干作业模式以实现自动化集约式生产。
12.优选地，种植装置将种植架轴向的至少一端配置为用于布置种植设备的设备区并将种植架中部配置为用于作物种子或作物生长的培养区，使得种植带能够承载作物种子或作物在种植架的设备区和培养区进行周期性运动。种植带基于运动方向的不同和动静状态的不同设置有分别对应播种过程、收获过程及培养过程的第一运动模式至第三运动模式，种植带也可按照沿种植架轴向一侧移出或移入的方式设定有适用于干预检修过程的第四运动模式。由于作物在不同种植阶段会与不同种植设备发生作用，则为保证种植设备在种植架的布置合理性，种植设备在种植架上分区设置或分层设置，使得种植架能够基于种植设备的不同或适用种植阶段的不同而划分为不同功能区，例如，针对培养过程的培养区和针对播种及收获过程的设备区，使得种植带承载作物在种植架的不同功能区之间移动以实现不同种植阶段下种植设备与作物的相互作用。为便于控制，种植带承载作物在相对种植架的移动模式可根据运动方向、运动范围及运动参数进行设置以适用于不同种植阶段，使得种植带能够承载作物进行播种过程、培养过程、收获过程及干预检修过程。
13.优选地，为避免种植设备对种植带或种植带上承载的作物产生非必要的干涉，播植机构按照至少部分结构能够相对种植架进行移动的方式配置有靠近或接触种植带的播种位置和远离种植带的约束位置，使得播植机构能够基于播种位置和约束位置适用于作物种植的播种过程和非播种过程。播植机构配置有用于承接作物种子并将其分配至连接种植架不同层的分料组件，分料组件基于传输组件连接种植架的不同层，使得传输组件能够将作物种子输运至布置于种植架不同层的筛选组件。连接种植架不同层的传输组件与分料组件的连接位置位于同一高度并配置为由分料阀门控制流通截面积的圆形接口，分料阀门按照保持接口形状并调整接口径向尺寸的方式控制接口的流通截面积以保证接口位置的各
向均匀性。
14.优选地，筛选组件布置有用于粒径筛选及形状筛选的第一筛网和第二筛网，第一筛网和第二筛网均有若干层子筛网叠加而成，使得第一筛网和第二筛网可通过改变若干子筛网的叠加状态的方式调整第一筛网和第二筛网的过滤尺寸。筛选组件还配置有用于杂质碎屑筛选的第三筛网，第三筛网由若干子筛网叠加而成，使得第三筛网能够将经过第一筛网和第二筛网的杂质清除。
15.优选地，在种植带以第一运动模式进行移动的情况下，经过筛选组件的作物种子进入播植组件并按照设定播种参数布置于种植带，使得作物种子在种植带上布置的行列参数和密度参数符合培养方案的设定范围和/或设定值。本技术的种植装置可配置若干作业模式以适用于不同种植阶段，处理器与各功能单元的协同处理可用于调整种植设备与种植带以及种植设备与作物的作用参数。例如，对于适用于播种过程的作业模式，为保证作物种子在种植带上的播种质量，处理器可基于感知单元获取作物种子在种植带上的播种参数，使得该播植参数与培养方案的设定播种参数的偏差作为播植机构的控制输入参数，即播植机构能够基于反馈控制调整播植机构的局部结构或控制参数，使得播植机构能够以符合设定播种参数及设定播种参数范围的方式将作物种子布置于种植带，则本技术的种植装置能够有效控制播种参数以实现均匀播种。
16.优选地，播植组件沿种植架宽度方向配置有若干用于输出作物种子的播种口，播种口与筛选组件之间布置有播种流道和播种滚轮，使得由筛选组件输出的作物种子能够基于播种滚轮和播种流道输运至对应的播种口。播种流道可基于播种流道的长度和/或及播种流道与水平方向的倾斜角度的调整控制作物种子的输出速度，播种滚轮可基于旋转速度调整控制作物种子的输出间隔。响应于布置在种植带表面作物种子的排列参数和/或密度参数与培养方案设定范围和/或设定值不符的信号，处理器基于播植单元调整播植组件作物种子的输出速度和输出间隔，使得布置在种植带表面作物种子的排列参数和/或密度参数符合设定播种参数的设定范围和/或设定值。。
17.优选地，种植装置配置有若干不同作业模式，若干作业模式的不同至少在于作物生长阶段、作物生长状态以及种植带运动模式中的一项或多项存在区别，使得种植装置可通过若干作业模式的交替启用而实现智能播种、自动培养和自动收割一体化全过程作业。
附图说明
18.图1是本发明的一种优选实施方式的种植装置的整体结构示意图；
19.图2是本发明的一种优选实施方式的种植装置的局部结构侧视示意图；
20.图3是本发明的一种优选实施方式的种植装置的播种流程示意图；
21.图4是本发明的一种优选实施方式的种植装置的功能连接示意图；
22.图5是本发明的一种优选实施方式的种植装置的播植机构局部结构示意图；
23.图6是本发明的一种优选实施方式的种植装置的收割机构结构示意图。
24.附图标记列表
25.1：种植架；2：播植机构；3：种植带；4：动力机构；5：气雾单元；6：照明单元；7：收割机构；8：操作区；9：培养区；10：动力区；11：分料组件；12：传输组件；13：筛选组件；14：播植组件；15：分隔组件；16：处理器；17：营养单元；18：运动单元；19：播植单元；20：感知单元；
21：收割单元；22：滑块导杆；23：滑块；24：气缸；25：喷头；a：播种方向；b：收割方向。
具体实施方式
26.下面结合附图对本发明进行详细说明。
27.本技术提出一种种植装置，尤其是一种实现均匀播种的种植装置，尤其是一种用于自动化播种的种植装置。本技术的种植装置可用于牧草、蔬菜等作物播种、培育及收割的全自动生产过程。以牧草为例，优质牧草高产量、高蛋白，高矿物质，能量转化率高，作为饲料的价值远高于粮食。我国牧草以草本植物为主，也包括藤本植物、半灌木和灌木，主要有豆科、禾本科、蓼科、苋科、菊科、黎科等不同科属。牧草的种子实体既包括牧草籽实，也包括限于气候条件，栽培繁殖牧草所使用的块根、种茎。为保证牧草种植的科学性，在选择栽培牧草草种和品种的时候，应该根据引进栽培地区的气候、日照、土壤条件，牧草利用方式及牧草品种的适应性等情况来考虑。例如，中国多年生栽培草种区划将我国划分为9个栽培区和40个亚区，使得引进的牧草草种和品种能够基于该区划进行合理确定以适应种植地对应的气候生态环境。
28.为克服自然种植状态下的空间、光照、水分及营养条件限制并提升种植效率，现有用于集中生产或智能种植的植物工厂及种植系统或种植装置往往根据目标植株类型设置针对性的培养结构和营养条件以获得高效种植生产效率，尤其是是基于种子筛选排布进行行列种植或密度种植的情况下，例如基于种子实体进行种植的牧草、蔬菜等作物，播种质量对于生长过程的基础性作用不可忽视，即种子的有效筛选和受控分布是植株产量及质量的关键影响因素之一。因此，为提升牧草等作物种植质量和生产效率，本技术的种植装置基于种植工厂式的种植系统模拟并优化自然状态下的牧草等作物的种植过程，并基于播种结构与种植结构的设计调整改善播种质量以及培养效率，使得本技术的种植装置可实现牧草、蔬菜等作物智能播种、自动培育及自动收割的一体化全过程作业。
29.如图1所示，本技术的种植装置配置有用于布置作物及种植设备的种植架1，种植架1基于框架式分层结构和/或分区结构为作物培养以及对应的种植设备提供布置空间，使得种植装置的种植设备能够针对作物完成播种、培养及收割的全过程作业。为克服现有技术中将用于布置作物或作物种子的种植盘在种植各阶段相对布置结构移入移出带来的空间占用以及工作量上升的缺陷，本技术的种植装置基于种植架1提供用于布置作物及种植设备的若干分层空间或分区空间，用于布置作物或作物种子的种植盘在种植各阶段相对种植架1的移动限定在种植架1的布置范围内，使得本技术的种植装置在种植的各阶段内保证装置布置的紧凑性以节约种植空间并提升应用本技术种植装置植物工厂的单位面积产量。
30.如图1和图2所示，种植架1按照沿设定方向延伸的方式配置为具有轴向和从轴向延展的多层式框架结构，使得种植架1具有垂直于轴向的高度方向和宽度方向，其中高度方向为重力方向，宽度方向为垂直于轴向和高度方向的方向。
31.种植装置在种植架1轴向至少一端配置有用于布置种植设备的装置区，使得种植设备能够作用于布置在种植架1中部的培养区9以实现作物的播种、培养及收获。种植架1在框架结构的每层设置有用于布置作物及作物种子以进行培养的种植带3，使得分置在种植架1的多层式框架结构的若干种植带3能够形成立体培养的多层式种植装置。种植装置在种植架1轴向一侧布置有用于带动种植带3沿轴向运动的动力机构4，动力机构4沿种植架1的
高度方向布置以覆盖种植架1的多层式框架机构，动力机构4分别与每层的种植带3连接，则动力机构4可分别驱动位于种植架1内不同层的种植带3，使得动力机构4可根据不同层内的作物状态及培养需要驱动对应的种植带3以实现播种、培养及收获过程。
32.种植装置在种植架1远离动力机构4的一侧布置有用于为种植带3播撒种子的播植机构2，播植机构2可基于分料、传输、筛选及播植等过程实现作物种子的受控播种以保证播种质量，播植机构2沿种植架1高度方向布置，使得播植机构2可覆盖种植架1不同层的种植带3。
33.种植装置在种植架1靠近播植机构2一侧布置有收割机构7，收割机构7用于将成熟的作物从种植带3上移除，收割机构7沿种植架1的宽度方向延伸并在种植架1上多层布置以覆盖不同层的种植带3。
34.为保证播植机构2在各种植阶段的功能适用性，播植机构2存在靠近或接触种植带3的播种位置和远离种植带3的约束位置，即播植机构2可通过相对种植架1的移动的方式改变相对种植带3的位置关系；相似地，收割机构7存在靠近或接触种植带3的收割位置和远离种植带3的限制位置，即收割机构7可通过相对种植架1的移动的方式改变相对种植带3的位置关系。
35.具体地，如图6所示，收割机构7可基于高压水柱切割种植带3上的作物以形成便于存储输运的块状结构，例如，收割机构7配置有用于提供高压水柱的喷头25，喷头25与可沿种植架1宽度方向移动的滑块23连接，使得滑块23在沿滑块导杆22移动的过程中带动喷头25沿垂直于轴向及高度方向的宽度方向移动以切割种植带3上的作物，滑块23沿滑块导杆22的移动是基于气缸24驱动的，气缸24也可使用电缸替代并覆盖有防水层。为提升收割机构7的作业效率并避免种植带3上作物在宽度方向的尺寸过大而喷头25沿宽度方向移动的速度较慢导致作物切割走线歪斜的问题，滑块23连接有沿宽度方向配置的多个喷头25，使得滑块23能够同时带动多个喷头25沿宽度方向移动以基于较小的气缸24移动距离覆盖种植带3在宽度方向上的尺寸。例如切割机构可包括3个喷头25，3个喷头25的间距大约600～700m，优选650m，气缸24的行程为700mm，收割机构7最大切割宽度约为2m。
36.基于播植机构2、动力机构4和收割机构7等种植设备以及种植带3的相对位置关系，本技术的种植装置可将种植架1根据功能分隔为沿轴向分布的操作区8、培养区9和动力区10，例如，操作区8用于布置播植机构2和收割机构7，动力区10用于布置动力机构4，培养区9用于布置种植带3，操作区8至动力区10之间基于设置在种植架1上的可调整的分隔组件15进行物理隔离，分隔组件15可与种植架1的每层框架结构形成用于气雾种植的雾培功能空间，在保证培养区9每层雾培功能空间能够保持稳定的气雾培养参数的同时，也能够隔离气雾对于布置在操作区8和动力区10的种植设备的不利影响。当种植带3沿轴向移动时，分隔组件15沿种植架1高度方向和/或宽度方向调整其布置范围，使得分隔组件15相对种植架1存在远离种植带3的第一位置和靠近种植带3的第二位置，则位于第一位置的分隔组件15不会对移动中的种植带3产生约束或干涉作用，而位于第二位置的分隔组件15能够物理隔离培养区9。培养区9内布置有用于为作物提供营养的气雾单元5和照明单元6，气雾单元5和照明单元6在种植架1上分层设置以针对布置于种植架1不同层种植带3上的作物。
37.优选地，根据种植装置制造实践以及作物培养条件，为保证本技术的种植装置具有合理尺寸以满足在植物工厂的布置要求以及作物的生长需求，本技术种植装置的种植架
1可设置为轴向尺寸约8～17m，优选10～15m，更优选12.5m；种植架1宽度方向尺寸约2～5m，优选2.5m；种植架1高度方向的尺寸约3～5m，优选3.5m。种植架1可设置3～5个栽培层，优选设置4层；特别地，种子的有效生长表面尺寸可达长12m，宽1.8m。
38.为提升本技术种植装置的紧凑型以提升单位面积的产量，在播种、培养及收获过程中，用于布置作物或作物种子的种植带3相对种植架1的移动范围限制于种植架1的布置范围，可避免在种植架1周边布置用于辅助种植带3从种植架1移入或移出的辅助结构，从而节约种植空间并减少种植过程的工作量。具体地，种植带3在动力机构4的作用下沿种植架1轴向来回移动，种植带3按照围绕种植架1宽度方向旋转的方式承载作物或作物种子靠近或远离播植机构2，使得种植带3具有可用于间隔布置作物或作物种子的第一部和第二部，第一部和第二部为沿轴向的可变形平直表面，可用于布置作物或作物种子，第一部和第二部在端部基于弧形的种植带3进行连接并通过设置在种植带3两端的滚轮结构进行支撑，使得种植带3配置为围绕滚轮移动的履带式结构，一般地，第一部为种植带3在培养过程中承载作物种子或作物的部分且位于种植架1每层空间上部的部分，第二部为在培养过程中位于种植架1每层空间下部的部分，使得种植带3可基于第一部和第二部围绕滚轮的旋转运动实现承载作物种子或作物沿种植架1周向移动的过程。
39.定义种植带3沿轴向远离播植机构2移动的方向为播种方向a，定义种植带3沿轴向靠近收割机构7的方向为收割方向b。当种植带3朝播种方向a移动时，播植机构2的至少部分结构按照靠近或接触种植带3的方式向种植带3布置作物种子，使得作物种子能够基于播植机构2受控地播植到种植带3。当种植带3朝收割方向b移动时，收割机构7按照至少部分结构靠近或接触种植带3的方式移除种植带3上承载的作物。为方便种植带3在各生长阶段的移动以及介入干涉检修，种植带3也可通过动力机构4的调整改变其运动模式，例如，种植带3围绕滚轮朝播种方向a移动的方式为第一运动模式，种植带3围绕滚轮朝收割方向b移动的方式为第二运动模式，种植带3保持静止的方式为第三运动模式，种植带3从种植架1轴向一侧移出或移入的方式为第四运动模式。种植带3的第一运动模适用于播种过程，使得种植带3能够基于沿种植架1轴向移动的方式与播植机构2作用；种植带3的第二运动模式适用于收获过程，使得种植带3能够基于沿种植架1轴向移动的方式与收割机构7作用；种植带3的第三运动模式适用于培养过程，使得种植带3的一部分承载作物在种植架1的培养区9进行生长培植；种植带3的第四运动模式适用于介入干预过程，例如对于种植带3的检修过程，使得种植带3可从种植架1轴向一侧移出或移入种植架1的布置范围以留出方便检修或干预的操作空间。因此，在种植带3基于第一运动模式至第三运动模式将移动范围限制于种植架1布置范围的情况下，种植装置的播植机构2、动力机构4及收割机构7实现作物的播种、培养及收获过程；种植带3也可基于第四运动模式将移动范围扩展至种植架1的布置范围以外，使得种植装置可以基于收割机构7、外部结构或人工进行干预或检修。
40.如图2和图3所示，播植机构2配置有用于向每层种植带3分配作物种子的分料组件11，作物种子通过连接分料组件11的传输组件12传递至布置在种植架1每层筛选组件13，经过筛选组件13处理后的作物种子经过播植组件14均匀受控地布置到种植带3表面。在优质种子的选用过程中，优质种子是牧草等作物出好苗、壮苗的前提，应该满足下列条件：纯净度高、籽粒饱满、整齐一致、含水量适中、生活力强和无病虫害；常用的数量化评定指标有纯净度、千粒重、含水量、发芽率、发芽势和种子用价等。例如，适宜的种子含水量对种子的生
活力、寿命、储藏、运输及贸易等至关重要。含水量过高，储藏过程中容易发霉变质，且生活力丧失很快，而且会加重运输负担，有时也会成为贸易障碍；但含水量过低，如低于6％亦将对种子的生活力造成伤害。通常要求豆科牧草种子的含水量为12％至14％，禾本科牧草种子的含水量为11％至12％。
41.为实现本技术种植装置的智能播种、自动培养和自动收割一体化全过程作业，如图4所示，本技术的种植装置配置有用于自动控制或受控调整的处理器16，处理器16可基于感知单元20获取的种植设备状态信息和作物种子状态信息并结合外部输入的培养方案及设定参数对作物播种、培养及收获过程进行自动控制调整。具体地，处理器16基于营养单元17控制气雾单元5和照明单元6针对作物培养过程的营养方案，即营养单元17自动控制气雾单元5喷洒水雾和控制照明单元6提供种子生长发育所需的光照，使得气雾单元5和照明单元6能够根据作物的培养周期提供周期性变化的喷雾参数和光照参数。气雾单元5的喷雾参数和照明单元6的光照参数也可根据作物收获状态进行针对性调整以提升作物生产效率和生产质量。处理器16基于运动单元18控制动力机构4与种植带3的相对移动，使得运动单元18能够控制种植带3的运动速度和运动模式。处理器16基于播植单元19控制播植机构2将作物种子受控均匀地播植于种植带3，使得播植单元19能够控制调整播植机构2关于分配、输运、筛选及播种相关的参数。处理器16还可根据种植带3的运动模式控制种植架1上分隔组件15相对种植带3的相对位置以改变播种、培养、收获及干预过程中操作区8至动力区10的隔离状态。
42.优选地，本技术种植装置根据作物生长阶段配置有若干作业模式，若干作业模式是基于作物生长状态的不同和种植带3运动模式的不同而确定的，使得种植装置可通过若干作业模式的交替启用而实现智能播种、自动培养和自动收割一体化全过程作业。具体地，作物生长状态包括但不限于种子期、培养期、成熟期，种植带3的运动模式包括但不限于第一运动模式至第四运动模式。本技术种植装置的若干作业模式包括：用于播种过程的第一作业模式，作物生长状态处于种子期，种植带3使用第一运动模式；用于培养过程的第二作业模式，作物生长状态处于培养期，即作物处于从种子期到成熟期的过渡状态，种植带3使用第三运动模式；用于收获过程的第三作业模式，作物生长状态处于成熟期，种植带3的运动模式使用第二运动模式；用于介入检修的第四作业模式，作物生长状态为种子期、培养期、成熟期中一种或种植带3处于未承载作物或作物种子的空白期，种植带3的运动模式使用第四运动模式，使得种植带3能够移出种植架1的布置范围以扩展用于对种植带3或作物实施干预的操作空间。
43.优选地，在本技术的种植装置处于第一作业模式时，处理器16基于感知单元20获得播植机构2的准备状态，响应于播植机构2自检完成的信号，处理器16基于运动单元18控制动力机构4以第一运动模式启用种植带3并保持培养方案设定播种速度，响应于播植机构2准备完成的信号，处理器16基于播植单元19控制播植机构2的至少部分结构由远离种植带3的约束位置移动至靠近或接触种植带3的播种位置，使得播植机构2能够在受控的播种参数下将作物种子布置于种植带3。受控的播种参数涉及播植机构2的分配、输运、筛选及播种过程，可包括分配流量、输运速度、筛选风力、播种流量、输出速度、输出间隔以及作物种子在种植带3上的行列参数和密度参数等。响应于感知单元20获取的关于播植在种植带3表面作物种子的排列参数和/或密度参数与培养方案设定参数范围不符的信号，处理器16基于
播植单元19控制播植机构2调整播种参数，使得作物种子在种植带3上的行列参数和/或密度参数回归培养方案设定参数范围。种植带3针对不同作物种子配置有针对性的培养方案设定播种速度，设定播种速度主要基于作物种子在播植机构2的流动效率和作物种子布置到种植带3表面时的稳定性进行确定，使得培养方案设定播种速度能够匹配播植机构2的播种速度以保证播种效率，也可控制作物种子在种植带3上的二次运动以保证播种精度。
44.优选地，第一作业模式下，处理器16基于播植单元19控制播植机构2调整播种参数是通过改变播植组件14对于作物种子的输出速度和输出间隔来实现的，其中，改变作物种子的输出间隔是按照输出间隔与种植带3的运动速度相关联以符合培养方案设定参数范围的方式进行的；改变作物种子的输出速度是按照控制作物种子接触种植带3时的运动速度相对种植带3运动速度的大小偏差及方向偏差的方式进行的。播植结构对于作物种子输出间隔和输出速度的调整可通过播植结构的结构设置及控制装置实现，例如滚轮旋转控制输出间隔，滑道角度及长度控制输出速度。为避免播植机构在播种过程中对种植带3产生干扰影响，例如，播植机构中用于种子输出释放的播植组件14不能破坏位于种植带3的培养基质或种植带3的表面结构，则处于第一作业模式的播植机构的播植组件14与种植带3存在一定高度差，使得作物种子由播植组件14输出并布置到种植带3的过程中存在影响播种质量的因素，例如，空气阻力、速度分布、速度作物种子在种植带3上的二次运动等。播植组件14与种植带3的高度差会使得作物种子存在竖直向下的速度分量，叠加播植组件14在水平方向上的初始输出速度而形成作物种子接触种植带3时的运动速度。但空气阻力会降低输出速度，尤其是对于不同尺寸或不同形状的作物种子，空气阻力对于作物种子不均匀的阻力作用会改变输出速度方向，使得作物种子接触种植带3时的运动速度与种植带3的运动速度存在大小偏差及方向偏差。大小偏差会导致作物种子接触种植带3时存在竖直方向和水平方向的相对速度，使得作物种子相对种植带3产生二次运动的概率显著增大；而方向偏差会破坏作物种子在种植带3上的排列规律，使得物种子布置在种植带3上的行列参数和/或密度参数相对培养方案设定参数范围发生偏差。
45.因此，为保证作物种子布置在种植带3上的行列参数和/或密度参数符合培养方案设定参数范围，其关键控制点在于：第一，播植组件14的输出间隔与设定行列参数和/或密度参数的配合，即播植组件14的输出间隔与种植带3的运动速度关联以调整作物种子在种植带3上的排列间隔参数以控制行列参数和/或密度参数的设定参数范围。第二，播植组件14的输出速度与种植带3运动速度的配合，包括大小及方向上的配合；即尽可能地降低作物种子接触种植带3时产生的相对速度的大小并将作物种子接触种植带3时的运动方向调整为接近水平方向，从而降低实际行列参数和/或密度参数相对设定参数范围的偏差程度。
46.优选地，为适应不同类型作物种子的播种过程，播植组件14基于形状、尺寸、重量中的至少一种将作物种子分为若干类别并与播植组件14的播种参数以及种植带3的运动速度关联配置，其中，关联配置是通过根据作物种子的类别对种植带3的运动速度进行区别设置并与播植组件14的输出速度和/或输出间隔相配合的方式进行的。由于作物种子存在不同尺寸或不同形状，为保证不同类型的作物种子在种植带3上的布置情况符合培养方案设定参数范围，则应当作物种子的形状、尺寸及重量等参数进行分型分类，使得播植组件14和种植带3能够进行针对性地设置以改善播种质量。例如，球状作物种子滚动性好且受到的空气阻力较为均匀，而肾形种子滚动性弱且受到的空气阻力不均性；在作物种子接触种植带3
时，滚动性越强，较小的相对速度偏差也会导致行列参数或密度参数出现较大偏差，而对于形状不规则的作物种子，其受到的不均匀的空气阻力作用会导致作物种子运动方向出现偏差，从而偏离播植组件14释放时输出速度的方向，从而影响作物种子在种植带3上的行列参数或密度参数。因此，对于滚动能力强以及受空气阻力影响较大的作物种子，应当适当降低种植带3的运动速度，使得同步下降的播植组件14的输出速度能够尽量降低空气阻力的大小并降低二次运动带来的偏差，从而保证作物种子在种植带3上的行列参数或密度参数能够符合培养方案设定参数范围。
47.例如，根据作物种子的形状以及重量密度将作物种子的类别划分为第一类至第五类，其中，密度由第一类至第五类逐渐降低，形状由第一类至第五类从圆形趋近与月牙形，使得第一类至第五类对应的密度越轻且形状越偏离圆形。则第一类作物种子基于密度及形状作用会产生较大的滚动惯性，较小的相对速度也会导致较大的相对位移，则种植带3的运动速度可设定在较低水平，第五类作物种子基于形状和密度受到的空气阻力会较大，则较大的输出速度会影响作物种子由播植组件14运动至种植带3的速度大小及方向，则种植带3的运动速度也需设定在较低水平。则第一类至第五类作物种子对应种植带3的运动速度分别设定为40％-60％v、60％-80％v、80％-100％v、60％-80％v、40％-60％v，其中v为种植带设定速度最大值。为保证作物种子在种植带3上的行列参数或密度参数能够符合培养方案设定参数范围并降低作物种子接触种植带3时的速度偏差，种植带3的运动速度越大，则播植组件14的输出间隔就越小，输出速度就越大，即播植组件14的输出间隔与种植带3的运动速度呈反比，播植组件14的输出速度与种植带3的运动速度呈正比。考虑到形状对于运动速度以及运动时间的影响，对第一类至第五类作物种子的输出速度和输出间隔叠加调整量，使得播植组件14的输出速度和输出间隔跟随作物种子在种植带3上的行列参数或密度参数与培养方案设定参数范围的偏差进行实时反馈控制，使得基于本技术技术方案能够将作物种子布置在种植带3上的的行列参数或密度参数符合培养方案设定参数范围的比例提升至少15个百分点，尤其是针对不规则形状的作物种子，该比例可提升至少20各百分点，可有效改善作物种子在种植带3上布置的均匀性和准确性，从而为作物种子在种植带3的生长培育过程提供合理空间布局以提升培育效率和培育质量。
48.另外，第一模式中，处理器16基于营养单元17控制气雾单元5暂停使用，照明单元6保留用于感知单元20的照明光线，使得感知单元20能够基于设置在种植架1内的摄像头获得能够体现作物种子在在种植带3上的行列参数和密度参数的图像信息。处理器16控制分隔组件15处于相对种植架1的第一位置，使得种植带3以及种植带3上承载的作物种子不会受到分隔组件15的干涉作用。处理器16基于收割单元21控制收割机构7保持在远离种植带3的限制位置。
49.优选地，响应于感知单元20获取种植带3以第一作业模式运动至种植架1远离播植机构2的端部的信号，本技术的种植装置由第一作业模式转换至第二作业模式，即在种植带3的第一部或第二部完成作物种子播植过程并覆盖种植架1培养区9的情况下，播种过程完成，准备进入培养过程。在本技术的种植装置处于第二作业模式时，处理器16基于运动单元18控制动力机构4将种植带3的运动模式由第一运动模式转换至第三运动模式，处理器16基于播植单元19控制播植机构2停止播种并由靠近或接触种植带3的播种位置变换至远离种植带3的约束位置。处理器16控制分隔组件15由远离种植带3的第一位置变换至靠近或接触
种植带3的第二位置，使得分隔组件15与种植架1及种植带3形成用于气雾种植的雾培功能空间。处理器16基于营养单元17控制气雾单元5和照明单元6向种植带3上的作物种子提供基于培养方案的周期性气雾参数和光照参数，气雾单元5的喷雾参数和照明单元6的光照参数也可根据作物收获状态进行针对性调整以提升作物生产效率和生产质量。
50.优选地，响应于感知单元20获取种植带3上的作物由培养期达到成熟期的信号，本技术的种植装置由第二作业模式转换至第三作业模式，即布置于种植带3第一部或第二部上的作物达到可以收割的成熟状态，培养过程完成，准备进入收获过程。在本技术的种植装置处于第三作业模式时，处理器16控制分隔组件15由靠近或接触种植带3的第二位置变换至远离种植带3的第一位置，使得分隔组件15不会对种植带3或种植带3上的作物产生干涉。处理器16基于营养单元17控制气雾单元5暂停使用，照明单元6保留用于感知单元20的照明光线。处理器16基于收割单元21将收割机构7从远离种植带3的限制位置变换至靠近种植带3的收割位置。处理器16基于运动单元18控制动力机构4将种植带3的运动模式由第三运动模式变换至第二运动模式，使得种植带3承载作物以培养方案设定收割速度朝收割方向b运动。
51.优选地，响应于种植设备处于故障状态的信号和/或作物处于非正常状态的信号，本技术的种植装置将作业模式变化为第四作业模式，其中，种植设备处于故障状态是指播植机构2、收割机构7或种植带3等种植设备不可控或基于感知单元20获得超出其正常工作范围的参数信息的状态，作物处于非正常状态是指基于感知单元20获得的作物参数或作物图像超出预定范围的状态或出现营养单元17干预失效的患病状态。处理器16基于播植单元19控制播植机构2停止播种并变换或保持在远离种植带3的约束位置；处理器16控制收割机构7变换或保持在远离种植带3的限制位置；处理器16控制分隔组件15变换或保持在远离种植带3的第一位置；处理器16基于营养单元17控制气雾单元5暂停使用，照明单元6保留用于感知单元20的照明光线。处理器16基于运动单元18控制动力机构4将种植带3的运动模式转变为第四运动模式，使得种植带3由种植架1轴向一侧移出或移入种植架1的布置范围，使得移出种植架1的种植带3能够获得便于干预及维修的操作空间，并在干预或维修结束后移入种植架1的布置范围。
52.由于牧草及蔬菜品种多样，即使是针对同一种植地区，也存在多种配合种植的作物品种类型，则对应的作物种子类型也存在多样性，例如，种植广泛的沙打旺，豆科黄芪属，多年生草本，又名直立黄芪、麻豆秧等，可用于改良荒山和固沙的优良牧草，荚果三棱柱形，有种子9至11粒，黑褐色、肾形，千粒重1.5至1.8克。苜蓿草是一种豆科苜蓿属多年生草本植物，有“牧草之王”的美名，多年生草本，主根长，多分枝，茎通常直立，近无毛，高30至100厘米，一般只有三片小叶子，叶形呈心形状，荚果呈螺旋形、肾形、镰形或近于挺直，背缝常具棱或刺，有种子1至多数，种子小，通常平滑，呈肾形。串叶松香草越冬性强，适应性广，抗寒而耐高温，耐水淹，抗病虫能力强，耐盐碱，但耐干旱能力差；串叶松香草种子为扁平褐色，外缘有翅，形状大小似榆钱而稍长。因此，常见牧草及蔬菜等作物的种子形状包括：圆形或扁圆形、椭圆形、肾形、扁平形及扁平月形等，且种子在收获过程中常混杂有其它类型的作物种子或输运过程产生的杂质碎屑，使得播种前的筛选处理过程成为提升作物种子纯度及净度并保证作物种子播种质量的关键步骤。因此，本技术的播植机构2基于图3所示的播种流程实现分配、输运、筛选及播种过程的有效控制以提升播种质量。
53.优选地，从收获到播种前采取技术处理以改变种子的物理特性，提高种子品质，获得具有高净度、高发芽率、高纯度和高活力的作物种子，具体步骤可包括预清选、干燥、精选、分选、包衣和计量包装等工艺流程。例如，种子包衣是实现种子质量标准化的重要措施，该工序要求种衣剂在种子表面分布均匀、严格控制好药种比例，并根据不同作物和不同防治对象选用不同剂型的种衣剂。用根瘤菌剂、促生菌、农药、肥料、生长调节剂、高分子树脂吸水材料、杀虫剂、除草剂、驱鼠剂，与惰性物质及粘合剂制成包衣剂与牧草种子混合、搅拌、丸化、干燥后，就在种外表均匀地包上一层不易脱落的药膜。播种后，这层药膜能在土壤中建立一个适于牧草萌发的微环境，对携带有芒或长绵毛的种子，丸衣过程中可使芒和毛脱落与种子丸成颗粒状，同时增加种子重量，提高流动性，便于播种。豆科种子利用丸衣可接种根瘤菌，能有效提高固氮效率。因此，现有用于播种的种子大多为经过技术处理以及优选过程的，使得作物种子纯净度高、籽粒饱满、整齐一致、含水量适中，且种子多覆盖有种子包衣，种子加工采用包衣技术时，可在保证种子纯正度的基础上，针对不同地域，不同土、肥、气、热条件，生产产品结构丰富的包衣或包衣种子，满足不同客户的需求。包衣制备关键在于以下方面：种子萌发需要水分、温度和氧气，因此要求包衣剂具有良好的透气性和保水性能；播种后，种子包衣的裂解速度，要求包衣剂在土壤中遇水开裂，但不溶解，保证种子可以包衣为营养慢慢地吸收，促进发芽生长；包衣机械的选择，保证包衣种子的均匀丸粒化，使得包衣种子具备适宜的平均抗压强度。
54.在作物种子转移至播植机构2并被布置到种植带3的过程中，作物种子之间或作物种子与设备表面之间存在碰撞摩擦，使得部分作物种子本体或部分布置在作物种子外部的包衣产生破损脱落，则作物种子中的杂质部分和由于碰撞摩擦而产生的作物碎屑易集聚而影响作物种子的纯净度和作物种子通过筛网或孔洞的流通性，尤其是是对于非圆形或椭圆形的不规则作物种子，固定结构的筛网或孔洞难以进行有效筛选并排除杂质及碎屑引起的流通阻滞。因此，本技术的播植机构2基于结构改进和反馈控制控制涉及播植机构2的分配、输运、筛选及播种过程的播种参数以改善播种质量，播种参数可包括分配流量、输运速度、筛选风力、播种流量以及作物种子在种植带3上的行列参数和密度参数等。
55.优选地，如图2和图3所示，播植机构2配置有用于承接作物种子并将其分配至接种植架1不同层的分料组件11，分料组件11设置于种植架1顶端，使得作物种子能够借用重力作用输运至种植架1的位于分料组件11下部的不同层。分料组件11基于传输组件12连接种植架1的不同层，使得传输组件12能够将作物种子输运至布置于种植架1不同层的筛选组件13。筛选组件13用于多级筛选去除作物种子中的杂质及碎屑保证作物种子的纯度和精度，且筛选组件13能够根据当前批次作物种子的质量等级调控通过筛选的作物种子比例。经过筛选组件13后的作物种子进入播植组件14并按照受控的播种参数被布置到种植带3，使得作物种子在种植带3上的行列参数和密度参数符合培养方案的设定范围或设定值。
56.优选地，如图4与图5所示，为实现智能播种过程，处理器16基于感知单元20获取的播植机构2状态信息、作物种子状态信息以及外部输入的培养方案实现播植机构2的反馈控制。具体地，分料组件11用于控制作物种子向通往各层的传输组件12的分配流量，传输组件12用于控制作物种子的输运速度，筛选组件13用于控制作物种子的筛选风力和筛选比例，播植组件14用于控制输送至种植带3的作物种子的播种流量。在分料组件11中，自然状态下的作物种子会基于重力作用呈现出粒径上大下小的分布状态，为保证分料组件11向各传输
组件12输运作物种子的均匀性以避免出现不同层作物种子粒径不均的问题，各传输组件12与分料组件11的连接位置位于同一高度并配置为由分料阀门控制流通截面积的圆形接口，分料阀门按照保持接口形状并调整接口径向尺寸的方式控制接口的流通截面积以保证接口位置的各向均匀性。
57.优选地，为避免传输组件12与分料组件11接口出现堵塞，传输组件12在靠近接口的位置设置有第一调整组件，第一调整组件通过气流作用于位于接口处的作物种子以恢复流动性。为降低传输组件12内壁面与作物种子碰撞摩擦引起的作物种子损伤并降低作物种子中的杂质碎屑，传输组件12内壁由表面光滑的弹性材料制作而成，可降低作物种子在流动过程中与传输组件12内壁面的碰撞强度，尤其是在传输组件12下降段与水平段的连接位置，弹性材料制成的内部面能够有效缓冲作物种子基于重力作用产生的动能并降低碰撞强度，可用于保护作种子本体以及保证布置在作物种子表面包衣的完整性并降低进入筛选组件13的作物种子中杂质碎屑含量。
58.进一步地，当传输组件12内壁布置有用于缓解冲击作用的缓冲层时，作物种子与传输组件12内壁的碰撞强度显著下降，可以有效减少由于种子与传输组件12内壁碰撞产生的杂质碎屑并降低作物种子包衣破损的概率，但位于传输组件12内的作物种子之间仍存在较高强度的相互作用，尤其是在传输组件12下降段与水平段连接位置，由于作物种子的运动方向发生变化以及传输组件12内壁缓冲层对于作物种子的反作用，作物种子之间的相对运动趋于复杂多变，使得作物种子之间的相互作用仍会破坏作物种子包衣并产生杂质碎屑，且杂质碎屑在连接位置的沉积会降低传输组件12内壁缓冲层的作用。因此，基于上述问题，本技术在播植机构2的传输组件12设置有用于降低作物种子相互作用强度并对传输组件12的传输通道进行清理的第二调整组件，第二调整组件基于气流对位于传输组件12内作物种子的作用辅助作物种子进行运动转向。第二调整组件的气流口按照不同出射方向的气流能够缓冲具有第一运动方向速度的作物种子并基于转换作用将其变为具有第二运动方向速度的作物种子的方式进行布置，其中，转换作用为减少作物种子在第一运动方向的速度分量并增加其在第二运动方向的速度分量。例如，当作物种子由传输组件12的竖直段运动到水平段时，第二调整组件设置在竖直段与水平段的连接位置，第二调整组件设置有若干不同出射方向的气流口，第二调整组件在竖直段和水平段的连接位置设置有四组气流口，第一组气流口的出射方向竖直向上，用于直接抵消作物种子竖向向下的运动速度并保留其进入连接位置的惯性；第二组气流口的出射方向在竖直方向和水平方向之间并靠近竖直方向，用于进一步抵消作物种子在竖直方向的速度分量并增加作用种子在水平方向的速度分量；第三组气流口的出射方向在竖直方向和水平方向之间并靠近水平方向，用于完全抵消作物种子在竖直方向的速度分量并增加作物种子在水平方向的速度分量；第四组气流口的出射方向为水平方向，用于增加作物种子在水平方向的速度。则第二调整组件的设置可以在有效降低作物种子与传输组件12内壁之间的碰撞作用以及作物种子之间的作用强度以降低作物种子经过传输组件12受到损伤的概率；另外，第二调整组件与第一调整组件的配合作用也可增加作物种子在传输组件12中的流通顺畅性以避免堵塞拥塞。
59.优选地，筛选组件13布置有用于粒径筛选及形状筛选的第一筛网和第二筛网，第一筛网和第二筛网均有若干层子筛网叠加而成，使得第一筛网和第二筛网可通过改变若干子筛网的叠加状态的方式调整第一筛网和第二筛网的过滤尺寸。具体地，第一筛网配置为
圆孔筛，第一筛网按照作物种子的宽度进行筛选分离，使得第一筛网可区分大、小粒；第二筛网配置为长孔筛，第二筛网按作物种子的厚度进行筛选分离，使得第二筛网可区分圆、扁粒。第一筛网和第二筛网在筛选组件13的布置顺序按照作物种子类型和主要杂质类型进行确定，例如，对于形状相近而尺寸不同的作物种子，第一筛网布置在前以优先过滤大小，而对于形状不同而尺寸相近的作物种子，第二筛网布置在前以优先过滤尺寸。筛选组件13还配置有用于杂质碎屑筛选的第三筛网，第三筛网由若干子筛网叠加而成，使得第三筛网能够将经过第一筛网和第二筛网的杂质清除，经过第三滤网过滤后的作物种子进入播植组件14。
60.优选地，种植带3基于第一运动模式朝播种方向a运动并保持稳定运动速度，播植组件14沿种植架1宽度方向配置有若干用于输出作物种子的播种口，播植组件14配置有布置在播种口与筛选组件13之间的播种流道，使得由筛选组件13进入播植组件14的作物种子能够平均连续地流动至各播种口对应的播种流道，且播种流道的长度以及播种流道与水平方向的倾斜角度可调以控制作物种子由播种口输出时的输出速度，使得作物种子输出速度在水平方向的分量大小与种植带3朝播种方向a的运动速度的大小的偏差保持在设定范围，则播植组件14能够基于作物种子输出速度的调整降低作物种子布置到种植带3时的相对速度，相对速度越小，则作物种子在种植面发生二次运动的概率就越低，可显著提升作物种子在种植面播种精度。为保证作物种子从播种口输出间隔的稳定性，筛选组件13与播植组件14连接位置设置有播植滚轮，播植滚轮由若干在播植滚轮周向布置的槽位和围绕沿种植架1宽度方向轴线旋转的滚轮组成，使得由筛选组件13第三筛网输出的作物种子能够移动至播植滚轮的槽位并基于旋转转移至播植组件14的播种流道，则播植滚轮的旋转速度可用于调节作物种子的输出间隔以保证播种质量，即播植滚轮的旋转速度根据培养方案的行列参数和密度参数并结合种植带3第一运动模式的设定播种速度进行确定。
61.优选地，为避免作物种子在播植机构2中出现断层或拥塞现象，处理器16基于播植单元19和感知单元20对播植机构2进行反馈控制。响应于感知单元20获取的关于布置在种植带3表面作物种子的排列参数和/或密度参数与培养方案设定参数范围不符的信号，处理器16基于播植单元19调整播植组件14的播种流道以改变作物种子的输出速度，使得输出速度与种植带3第一运动模式的设定播种速度相匹配；响应于感知单元20获取的播植组件14播种流道上作物种子的队列长度以及筛选组件13筛网的容纳体积比例的参数信号，处理器16基于播植单元19控制分料组件11分料阀门的开度，使得播植机构2中的作物种子能够连续稳定地筛选输出。
62.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种实现均匀播种的种植装置，其特征在于，所述种植装置包括：种植架(1)，用于布置种植设备；种植带(3)，用于承载作物及作物种子进行生长培养并相对所述种植架(1)进行受控移动；所述种植架(1)按照沿设定方向延伸的方式配置为具有轴向和从轴向延展的多层式结构，使得用于承载作物种子或作物的所述种植带(3)能够分层布置于所述种植架(1)的多层式结构并沿所述种植架(1)的轴向进行往复运动；其中，布置于所述种植架(1)轴向一侧的播植机构(2)按照所述播植机构(2)的至少部分结构能够靠近或接触所述种植带(3)的方式将经过所述播植机构(2)筛选排布的作物种子以设定播种参数布置于所述种植带(3)。2.根据权利要求1所述的种植装置，其特征在于，所述种植装置将所述种植架(1)轴向的至少一端配置为用于布置所述种植设备的设备区并将所述种植架(1)中部配置为用于作物种子或作物生长的培养区(9)，使得所述种植带(3)能够承载作物种子或作物在所述种植架(1)的所述设备区和所述培养区(9)进行周期性运动。3.根据权利要求1或2所述的种植装置，其特征在于，所述种植带(3)基于运动方向的不同和动静状态的不同设置有分别对应播种过程、收获过程及培养过程的第一运动模式至第三运动模式；所述种植带(3)还按照沿所述种植架(1)轴向一侧移出或移入的方式设定有适用于干预检修过程的第四运动模式。4.根据前述权利要求1至3之一所述的种植装置，其特征在于，所述播植机构(2)按照至少部分结构能够相对所述种植架(1)进行移动的方式配置有靠近或接触所述种植带(3)的播种位置和远离所述种植带(3)的约束位置，使得所述播植机构(2)能够基于所述播种位置和所述约束位置适用于作物种植的播种过程和非播种过程。5.根据前述权利要求1至4之一所述的种植装置，其特征在于，所述播植机构(2)配置有用于承接作物种子并将其分配至连接所述种植架(1)不同层的分料组件(11)；所述分料组件(11)基于传输组件(12)连接所述种植架(1)的不同层，使得所述传输组件(12)能够将作物种子输运至布置于所述种植架(1)不同层的筛选组件(13)。6.根据前述权利要求1至5之一所述的种植装置，其特征在于，连接所述种植架(1)不同层的所述传输组件(12)与所述分料组件(11)的连接位置位于同一高度并配置为由分料阀门控制流通截面积的圆形接口；所述分料阀门按照保持所述接口形状并调整所述接口径向尺寸的方式控制所述接口的流通截面积以保证所述接口位置的各向均匀性。7.根据前述权利要求1至6之一所述的种植装置，其特征在于，所述筛选组件(13)布置有用于粒径筛选及形状筛选的第一筛网和第二筛网；所述第一筛网和所述第二筛网均有若干层子筛网叠加而成，使得所述第一筛网和所述第二筛网通过改变若干所述子筛网的叠加状态的方式调整所述第一筛网和所述第二筛网的过滤尺寸。8.根据前述权利要求1至7之一所述的种植装置，其特征在于，在所述种植带(3)以第一运动模式进行移动的情况下，经过所述筛选组件(13)的作物种子进入播植组件(14)并按照
设定播种参数布置于所述种植带(3)，使得作物种子在所述种植带(3)上布置的行列参数和密度参数符合培养方案的设定范围和/或设定值。9.根据前述权利要求1至8之一所述的种植装置，其特征在于，响应于布置在所述种植带(3)表面作物种子的排列参数和/或密度参数与培养方案设定范围和/或设定值不符的信号，处理器(16)基于播植单元(19)调整所述播植组件(14)作物种子的输出速度和输出间隔，使得布置在所述种植带(3)表面作物种子的排列参数和/或密度参数符合所述设定播种参数的设定范围和/或设定值。10.根据前述权利要求1至9之一所述的种植装置，其特征在于，所述种植装置配置有若干不同作业模式，若干所述作业模式的不同至少在于作物生长阶段、作物生长状态以及所述种植带(3)运动模式中的一项或多项存在区别。

技术总结
本发明涉及一种实现均匀播种的种植装置，包括：种植架，用于布置种植设备。种植带，用于承载作物及作物种子进行生长培养并相对种植架进行受控移动。种植架按照沿设定方向延伸的方式配置为具有轴向和从轴向延展的多层式结构，使得用于承载作物种子或作物的种植带能够分层布置于种植架的多层式结构并沿种植架的轴向进行往复运动。布置于种植架轴向一侧的播植机构按照播植机构的至少部分结构能够靠近或接触种植带的方式将经过播植机构筛选排布的作物种子以设定播种参数布置于种植带，使得本申请的种植装置可通过反馈控制改善播种质量并基于若干适用于不同种植阶段的作业模式实现作物的自动化集约式生产。实现作物的自动化集约式生产。实现作物的自动化集约式生产。


技术研发人员：王森 杨其长 周成波 李宗耕 卢威 巫小兰 袁泉
受保护的技术使用者：中国农业科学院都市农业研究所
技术研发日：2023.05.26
技术公布日：2023/7/12