[发明专利]植物工厂种植自动化系统及使用方法

说明书

本发明涉及植物工厂技术领域，公开了一种植物工厂种植自动化系统，包括架体、种植单元、可移动的移动单元、可移动的小车，种植单元包括多列可移动设置于架体的种植列，小车包括用于实现小车与种植列之间锁定或解锁的锁定组件，小车与种植列之间锁定后用于带动种植列从种植单元进入移动单元或者从所述移动单元进入所述种植单元。本发明具有以下优点和效果：本发明完成了植物工厂的种植塔运输、收割、移栽等处理过程中的自动化，极大提高了自动化程度和生产效率高，降低了植物工厂生产成本，解决了植物工厂垂直种植时的自动化实现难度高、自动化成本高的技术难题，对植物工厂大规模垂直种植、产业化有十分重大的意义。

技术领域

本发明涉及植物工厂技术领域，特别涉及一种植物工厂种植自动化系统及使用方法。

背景技术

植物工厂是通过设施内高精度环境控制实现植物周年连续生产的高效农业系统，利用计算机、电子传感系统、农业设施对植物生育的温度、湿度、光照、CO₂浓度以及营养液等环境条件进行自动控制，使设施内植物生育不受或很少受自然条件制约的省力型生产。

目前植物工厂主流的立体式布局主要为托盘式，将植物在种植托盘内种植，托盘分层放置于多层货架结构内进行种植，当需要取出种植托盘进行收割、移栽等处理时，在自动化设计中需用机器人进行夹持、水平取出、下降等多个复杂的操作，实现自动化过程中存在以下技术难题：一是实现复杂动作的机器人设备昂贵，导致植物工厂生产成本的增加；二是在大规模种植时，自动化设计时机器人复杂的动作会导致托盘移动效率的低下，进一步造成生产成本的增加。正是由于植物工厂存在自动化难度高、自动化成本高的技术难题，较高的生产成本使得植物工厂产出的蔬菜等植物不具备价格优势，目前植物工厂仅在土地资源极度匮乏的城市如沙漠城市等少数地区实际运行，难以真正进行大规模推广应用和产业化。

发明内容

本发明的目的是提供一种植物工厂种植自动化系统，具有高效、自动化程度高的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：植物工厂种植自动化系统，包括架体、种植单元、可移动的移动单元、可移动的小车，所述种植单元包括多列可移动的种植列，所述小车包括用于实现所述小车与所述种植列之间锁定或解锁的锁定组件，所述小车与所述种植列之间锁定后用于带动所述种植列从所述种植单元进入所述移动单元或者从所述移动单元进入所述种植单元。

通过采用上述技术方案，蔬菜等植物在种植列上进行垂直种植，充分利用竖直方向上的空间。当需要对种植列上的植物进行收割、移栽、运输等处理时，移动单元移动至对准种植单元内的一列种植列，小车从移动单元内移动至种植单元内，锁定组件将小车与一列种植列锁定后，小车带动一列种植列从种植单元内进入到移动单元内，用收割机等设备可以对移动单元内的种植列进行收割处理，用移栽机等设备可以移栽植物，移动单元运动可运输种植列。收割、移栽、运输等处理完毕后，小车再带动种植列从移动单元进入到种植单元内，锁定组件解锁后，种植列留在种植单元内，小车返回移动单元中。通过用小车将种植列带出到种植单元外进行处理，在种植单元布局上可以减小多列种植列之间间隙，充分利用植物工厂内的空间，便于对种植列进行收割、移栽、运输等各种处理，实现自动化操作，减少人工操作，自动化程度高，动作简单，操作成本低。

本发明的进一步设置为：所述种植列包括可移动设置于所述架体的连接件、悬挂固定于所述连接件的多个种植塔。

本发明的进一步设置为：所述连接件为链条。

通过采用上述技术方案，多个种植塔悬挂在链条上，便于种植列在移动过程中转换方向。

本发明的进一步设置为：所述架体固定有多列第一种植轨道，所述移动单元包括第二种植轨道，所述第二种植轨道端部可以与所述第一种植轨道端部对接，所述种植列可以沿所述第一种植轨道、第二种植轨道移动。