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香葱立体循环育苗装备

花匠小妙招
2025-11-08 00:03

作品展示

作品展示 > A类：智能农业装备科技发明制作类 > A2智能种植农业装备发明

香葱立体循环育苗装备

作品编号：2022A0583 所属领域：A2智能种植农业装备发明作品层次：研究生所在高校：重庆三峡学院所在院/系：机械工程学院作品所处阶段：A、实验室阶段作品展示形式：样机制作成本估算：3.8万元

作品简介：

随着乡村振兴战略地快速推进和农业4.0地提出，我国的农业得以快速发展，逐渐开始朝着智能化和精准化方向迈进。目前市场空缺一款高效率全自动控制的香葱育苗装备，针对香葱种植环节的育苗环节出现的育苗劳动强度大、自动化程度低、育苗空间利用率低和育苗质量不高等问题，我们以机械装备代替人工育苗为出发点，解决育苗所存在的相关问题，设计一款全自动立体机械化装备，该香葱育苗装备通过链条拖动育苗盘循环运行，使香葱苗接收到的光照更为均匀，其次采用两轴机械臂完成对苗圃的浇水、施肥、喷药、以及光照温湿度控制，在保证农艺育苗率的要求下，减少人工劳动成本提升效率，提升经济效益。

主要创新点：

香葱立体循环育苗装备主要创新点包括：XY十字机械工作平台，装备工作可手动/全自动控制切换；精量浇水、施肥、喷药并实时检测土壤温湿度；单位面积循环立体设计可使面积利用率超过五倍；立体循环育苗自然光PPFD日积累量是固定层架育苗的3～4倍。动力传由循环链条与交流伺服电机组的动力传递模式，动力传递黄金组合，为整体提供合适的动力输出。本设计还配备自动补水箱具有储水、混合化肥和混合药物的作用。完全解决人工给排水、施肥撒药。

技术关键和主要技术指标：

1：机械臂作业平台：作业机械臂负责设备所有功能。主要包括浇水、施肥、喷药作业以及湿度测量。其组成部分为XY十字滑台和作业平台。其中XY十字滑台包括两套滑台、4个限位传感器、2个原点传感器、2个带闭环功能的步进电机。作业平台上包括4组低压浇水头、2个高压喷药头以及湿度测量传感器。4组低压浇水头上每组具有8个滴管，浇水一次可完成对32个穴孔的浇水或施肥作业，浇水或施肥量由触摸屏参数进行设置。2个高压喷头进行雾化喷药作业。 2：PLC自动控制系统：自动循环立体育苗设备控制系统采用PLC为控制器，通过编程使得PLC可以实现育苗期间所有的功能。可以通过设定浇水的时间或者通过设备对土壤湿度进行检测完成自主浇水作业，设备在自动浇水的功能上，开发了手动施肥、手动喷药以及手动浇水功能。 3：循环立体育苗机两侧的链条需要进行同步运行，本设计采用一根横跨设备左右两端的传动轴进行动力的传递。该轴在设备运行中能够顺利的完成育苗任务。 4：HMI程序；为了方便用户对设备进行管理和操作，控制系统中采用了一台触摸屏用来进行人机交互界面的设计，包含系统开机界面、系统主界面、浇水界面、施肥界面、喷药界面、湿度测量界面、穴盘参数设置界面、速度设置界面、点动界面、时间校准界面和报警显示界面，通过人机交互完成整机作业。

推广应用价值：

本设备能够满足香葱在育苗阶段所需要的光照、水分、营养物质和病虫害防治的条件，且装备能够实现自动化控制，从而提高香葱苗质量、降低劳动强度、节约用工成本。为香葱种植提供设施支撑。可实现:①控制管理;②采用立体式层架结构，扩大使用面积5-6倍，可扩展，操作简便;③集水肥一体、控温等功能模块设计为一体。该设备是一种低成本、多用途、模块化的育苗设备，满足当今散户高品质育苗生产的迫切需求。