TWI840918B - 具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備 - Google Patents

Abstract

一種具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，包含：一多層式栽培架，各層皆設置有一水耕床；數個定植板，架設於該數個水耕床上方；一多層式支架，各層皆設置具有一抬升組件的一運輸車，以及一升降梯，其底端設置一支撐組件用以放置該數個定植板；數個攝影設備，分別用以朝種植於該數個定植板的水耕植物拍攝，以分別產生一拍攝影像；及一控制設備，分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收，若分析結果為是，該控制設備控制相對應的運輸車移動至可以採收的水耕植物之定植板上方，再控制該運輸車的抬升組件抬起該定植板並放置於該支撐組件上方。

Description

具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備

本發明主要為一種水耕栽培設備，特別是有關於一種應用自動化設備培育、採收水耕植物的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備。

按，目前水耕栽培(Hydroponics)技術，已由一傳統型露天栽培方式逐漸轉型為一設施型溫室栽培，並且廣泛應用在各種水耕植物。

然而，採用設施型溫室栽培方式，在於空間利用率不高的情況下，仍然需要較大的佔地面積，且須耗費大量人員對所種植的水耕植物進行採收等問題存在。

有鑑於此，有必要提供一種水耕栽培設備，以解決上述之問題。

本發明的目的在於提供一種具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，係可以應用自動化設備對所種植的水耕植物進行培育、採收。

為達成上述目的，本發明提供一種具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，包含：至少一多層式栽培架，各層皆設置有一水耕床及一第 一軌道；數個定植板，分別可分離地架設於該數個水耕床上方；一多層式支架，位於該至少一多層式栽培架旁，且各層皆設置有至少一運輸設備，以及一升降梯，各該運輸設備具有一第二軌道及一運輸車，各層的第二軌道與各層的第一軌道相互對位設置，該運輸車具有一抬升組件，該升降梯頂端設置一第三軌道，該升降梯可沿著該多層式支架軸向上下位移，使該第三軌道與該第二軌道相互對位，該升降梯底端設置一支撐組件，用以放置該數個定植板，其中，各層的運輸車可移動地往返於相對應的第一軌道、第二軌道與第三軌道之間；數個攝影設備，分別架設於該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車，該數個攝影設備用以朝種植於該數個定植板的水耕植物拍攝，以分別產生一拍攝影像；及一控制設備，耦接該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車、該升降梯、該支撐組件及該數個攝影設備，該控制設備具有一影像分析模組，用以分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收，若分析結果為是，該控制設備控制相對應的運輸車移動至可以採收的水耕植物之定植板上方，再控制該運輸車的抬升組件抬起該定植板並放置於該支撐組件上方。

在一些實施例中，該至少一多層式栽培架的各層還設置有一燈架耦接該控制設備，該燈架用以提供放置於該水耕床上方的定植板光源。

在一些實施例中，各該定植板的相對二側分別具有一摺耳部，各該定植板透過該二摺耳部掛載於該水耕床上方。

在一些實施例中，該抬升組件具有一伸縮部及一抵靠部，該伸縮部可沿著該抬升組件軸向上下位移，隨著該運輸車移動至該第一軌道，該抵靠部相對位於該定植板之摺耳部下方，並隨著該伸縮部朝上進行位移以將該定植板抬起。

在一些實施例中，該運輸車為一充電式無線軌道導引車。

在一些實施例中，各該第二軌道設有一充電樁，該充電樁用以提供該運輸車進行充電。

在一些實施例中，該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車分別具有一測重單元，該測重單元耦接該控制設備，並設置於該抬升組件，該測重單元用以在該抬升組件抬起該定植板時，量測取得該定植板之重量數據並發送至該控制設備，以供該控制設備作為分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收的依據之一。

在一些實施例中，本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備還可以另包含一傳輸帶耦接該控制設備，該傳輸帶鋪設於該至少一多層式栽培架旁，並使該多層式支架橫跨於該傳輸帶上方，以及使該升降梯位於該傳輸帶上方，該傳輸帶的其中一端為朝向一採後處理廠。

在一些實施例中，該支撐組件具有四樞接件，各該樞接件具有一頂靠部，該四頂靠部分別頂靠位於該升降梯內的定植板底面，該控制設備控制該四樞接件樞轉，使該定植板往下掉落而置放於該傳輸帶上，以在該傳輸帶之滾輪的帶動下輸送至該採後處理廠。

在一些實施例中，本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備還可以另包含二滑軌分別架設於該傳輸帶相對二側，該多層式支架可滑動地結合於該二滑軌。

本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備具有下列特點：係可以透過該影像分析模組分析所種植的水耕植物是否可以採收，並透過該控制設備控制該數台運輸車之抬升組件進行採收，將該數個定植板移動 至該升降梯內再接續後續的搬運作業。如此，本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備係具有降低人力需求的功效。

〔本發明〕

1:多層式栽培架

11:水耕床

12:第一軌道

13:燈架

2:定植板

21:摺耳部

3:多層式支架

31:運輸設備

311:第二軌道

312:運輸車

313:充電樁

314:抬升組件

315:伸縮部

316:抵靠部

317:測重單元

32:升降梯

321:第三軌道

322:支撐組件

323:頂靠部

4:攝影設備

5:控制設備

51:影像分析模組

6:傳輸帶

7:滑軌

[圖1]為本發明之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的立體組合圖；[圖2]為圖1的局部放大圖；[圖3]為本發明之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的多層式支架的立體組合圖；[圖4]為本發明之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的運輸設備的立體組合圖；[圖5]為圖3的局部放大圖；[圖6]為本發明之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的系統方塊圖；[圖7]為本發明之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的支撐組件的使用情形圖。

茲配合圖式將本發明實施例詳細說明如下，其所附圖式主要為簡化之示意圖，僅以示意方式說明本發明之基本結構，因此在該等圖式中僅標示與本發明有關之元件，且所顯示之元件並非以實施時之數目、形狀、尺寸比例等加 以繪製，其實際實施時之規格尺寸實為一種選擇性之設計，且其元件佈局形態有可能更為複雜。

以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可據以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本申請，而非用以限制本申請。另外，在說明書中，除非明確地描述為相反的，否則詞語“包含”將被理解為意指包含所述元件，但是不排除任何其它元件。

請參照圖1、2、4及6所示，其係本發明具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備的一較佳實施例，係包含：至少一多層式栽培架1、數個定植板2、一多層式支架3、數個攝影設備4及一控制設備5，該數個定植板2可分離地架設於該至少一多層式栽培架1，該多層式支架3位於該至少一多層式栽培架1旁，該數個攝影設備4位於該多層式支架3，該控制設備5耦接該數個攝影設備4。

請參照圖1、2所示，該至少一多層式栽培架1，其各層皆設置有一水耕床11及一第一軌道12，其中，該水耕床11係屬本發明相關領域中的通常知識。具體而言，該至少一多層式栽培架1以數個層板分隔出數層空間，該數層空間中分別設置該水耕床11與該第一軌道12，在本實施例中，係以排列成方形的八個多層式栽培架1予以說明，且該八多層式栽培架1的層數均為7層，該水耕床11設置在形成該層空間的二層板之中相對位於下方之層板，該第一軌道12設置在該二層板中相對位於上方之層板並與該水耕床11相互對位。較佳地，該至少一多層式栽培架1的各層還可以設置有一燈架13，該燈架13用以提供放置於該水耕床11上方的定植板2光源。

該數個定植板2分別可分離地架設於該數個水耕床11上方，並用以供種植水耕植物使用。在本實施例中，各該定植板2的孔洞數目及外觀尺寸皆不予以限制，例如可以為長、寬分別為90公分與60公分，且設有40個孔洞供水耕植物的植株海綿填入，係屬於本發明相關領域中的通常知識。值得注意的是，各該定植板2的相對二側分別具有一摺耳部21，各該定植板2係可以透過該二摺耳部21掛載於該水耕床11上方。

請一併參照圖1、3、4及6所示，該多層式支架3位於該至少一多層式栽培架1旁，且各層皆設置有至少一運輸設備31，以及一升降梯32。其中，各該運輸設備31具有一第二軌道311及一運輸車312，其中，各層的第二軌道311與該至少一多層式栽培架1之各層的第一軌道12相互對位設置。較佳地，各該第二軌道311設有一充電樁313，該充電樁313用以提供該運輸車312進行充電。該運輸車312具有一抬升組件314，該運輸車312可移動地停放於該第二軌道311內，在本實施例中，該運輸車312為一充電式無線軌道導引車。

詳言之，該抬升組件314具有一伸縮部315及一抵靠部316，其中，該伸縮部315係可以沿著該抬升組件314軸向上下位移。再者，隨著該運輸車312移動至該第一軌道12，該抵靠部316係可以相對位於該定植板2之摺耳部21下方，並隨著該伸縮部315朝上進行位移以將該定植板2抬起。

請一併參照圖5所示，該升降梯32頂端設置一第三軌道321，該升降梯32可沿著該多層式支架3軸向上下位移，使該第三軌道321與該第二軌道311相互對位。再者，該升降梯32底端設置一支撐組件322，用以放置該數個定植板2。其中，各層的運輸車312可移動地往返於相對應的第一軌道12、第二軌道311與第三軌道321之間，以將該數個定植板2由該至少一多層式栽培 架1搬運至該升降梯32內，或是由該升降梯32將該數個定植板2搬運至該至少一多層式栽培架1。

該數個攝影設備4分別架設於該數台運輸車312，並用以朝種植於該數個定植板2的水耕植物拍攝，以分別產生一拍攝影像。在本實施例中，各該攝影設備4係為一工業相機，但不以此為限。

請參照圖6所示，該控制設備5耦接該數個燈架13、該數台運輸車312、該升降梯32、該支撐組件322及該數個攝影設備4，該控制設備5具有一影像分析模組51，用以分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收，若分析結果為是，該控制設備5控制相對應的運輸車312移動至可以採收的水耕植物之定植板2上方，再控制該運輸車312的抬升組件314抬起該定植板2並放置於該支撐組件322上方。值得一提的是，該控制設備5係可以透過預設好的電腦程式控制該升降梯32升降，使該升降梯32停靠在相對應層數，以及，該影像分析模組51分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收的影像處理技術，皆屬於本發明相關領域中的通常知識，在此不多加贅述。

請參照圖1、6所示，在本發明具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備中，還可以具有一傳輸帶6耦接該控制設備5，該傳輸帶6鋪設於該至少一多層式栽培架1旁，並使該多層式支架3橫跨於該傳輸帶6上方，進而使該升降梯32位於該傳輸帶6上方。如此，該數個定植板2係可以由該傳輸帶6推入至該升降梯32中；或者，由該升降梯32中被推出至該傳輸帶6，並經該傳輸帶6的其中一端輸送至一採後處理廠。

請參照圖7所示，在本實施例中，該支撐組件322具有四樞接件，各該樞接件具有一頂靠部323，該四頂靠部323分別頂靠位於該升降梯32內的 定植板2底面。該控制設備5控制該四樞接件樞轉，使該定植板2往下掉落而置放於該傳輸帶6上，以在該傳輸帶6之滾輪的帶動下輸送至該採後處理廠。

請參照圖1所示，在本發明具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備中，還可以具有二滑軌7，分別架設於該傳輸帶6相對二側，使該多層式支架3可滑動地結合於該二滑軌7。

請參照圖6所示，在本發明具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備之數台運輸車312，分別具有一測重單元317，該測重單元317耦接該控制設備5，並設置於該抬升組件314，該測重單元317用以在該抬升組件314抬起該定植板2時，量測取得該定植板2之重量數據並發送至該控制設備5，以供該控制設備5作為分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收的依據之一。

本發明具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，係可以透過該傳輸帶6將該數個定植板依序裝載至該升降梯32中，再透過該控制設備5控制該升降梯32移動至各層，並使該層的運輸車312移動至該升降梯32內，再以該抬升組件314夾取該定植板2。隨後，該控制設備5控制該運輸車312移動至該至少一多層式栽培架相對應樓層，並將該定植板放置於相對應的水耕床上，以進行水耕植物的培養作業。

在採收作業中，該控制設備5控制各層的運輸車312由該多層式支架3移動至該至少一多層式栽培架1所相對應的樓層，並透過設置於各該運輸車312上的攝影設備4對該定植板2進行拍攝。隨後，再以該影像分析模組51進行分析，以確認是否可以進行採收。當該控制設備5確認種植於該定植板2上的水耕植物可以採收時，控制該運輸車312之抬升組件314夾取該定植板2，並控制該運輸車312移動至該升降梯32內，再將該定植板2放置於該支撐組 件322上。隨後，放置於該支撐組件322上的定植板2係可以沿著該傳輸帶6輸 送至該採後處理廠。

承上所述，本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，係可以透過該影像分析模組分析所種植的水耕植物是否可以採收，並透過該控制設備控制該數台運輸車之抬升組件進行採收，將該數個定植板移動至該升降梯內再接續後續的搬運作業。如此，本發明的具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備係具有降低人力需求的功效。

上述揭示的實施形態僅例示性說明本發明之原理、特點及其功效，並非用以限制本發明之可實施範疇，任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施形態進行修飾與改變。任何運用本發明所揭示內容而完成之等效改變及修飾，均仍應為下述之申請專利範圍所涵蓋。

1:多層式栽培架

3:多層式支架

6:傳輸帶

7:滑軌

Claims (10)

1. 一種具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，包含：至少一多層式栽培架，各層皆設置有一水耕床及一第一軌道；數個定植板，分別可分離地架設於該數個水耕床上方；一多層式支架，位於該至少一多層式栽培架旁，且各層皆設置有至少一運輸設備，以及一升降梯，各該運輸設備具有一第二軌道及一運輸車，各層的第二軌道與各層的第一軌道相互對位設置，該運輸車具有一抬升組件，該升降梯頂端設置一第三軌道，該升降梯可沿著該多層式支架軸向上下位移，使該第三軌道與該第二軌道相互對位，該升降梯底端設置一支撐組件，用以放置該數個定植板，其中，各層的運輸車可移動地往返於相對應的第一軌道、第二軌道與第三軌道之間；數個攝影設備，分別架設於該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車，該數個攝影設備用以朝種植於該數個定植板的水耕植物拍攝，以分別產生一拍攝影像；及一控制設備，耦接該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車、該升降梯、該支撐組件及該數個攝影設備，該控制設備具有一影像分析模組，用以分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收，若分析結果為是，該控制設備控制相對應的運輸車移動至可以採收的水耕植物之定植板上方，再控制該運輸車的抬升組件抬起該定植板並放置於該支撐組件上方。
2. 如請求項1所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，該至少一多層式栽培架的各層還設置有一燈架耦接該控制設備，該燈架用以提供放置於該水耕床上方的定植板光源。
3. 如請求項1所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，各該定植板的相對二側分別具有一摺耳部，各該定植板透過該二摺耳部掛載於該水耕床上方。
4. 如請求項3所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，該抬升組件具有一伸縮部及一抵靠部，該伸縮部可沿著該抬升組件軸向上下位移，隨著該運輸車移動至該第一軌道，該抵靠部相對位於該定植板之摺耳部下方，並隨著該伸縮部朝上進行位移以將該定植板抬起。
5. 如請求項1所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，該運輸車為一充電式無線軌道導引車。
6. 如請求項1所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，各該第二軌道設有一充電樁，該充電樁用以提供該運輸車進行充電。
7. 如請求項1所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，該多層式支架於各層所設置的至少一運輸設備的運輸車分別具有一測重單元，該測重單元耦接該控制設備，並設置於該抬升組件，該測重單元用以在該抬升組件抬起該定植板時，量測取得該定植板之重量數據並發送至該控制設備，以供該控制設備作為分析各該拍攝影像中的水耕植物是否可以採收的依據之一。
8. 如請求項1至7中任一項所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，另包含一傳輸帶耦接該控制設備，該傳輸帶鋪設於該至少一多層式栽培架旁，並使該多層式支架橫跨於該傳輸帶上方，以及使該升降梯位於該傳輸帶上方，該傳輸帶的其中一端為朝向一採後處理廠。
9. 如請求項8所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，其中，該支撐組件具有四樞接件，各該樞接件具有一頂靠部，該四頂靠部分別頂靠位於該升降梯內的定植板底面，該控制設備控制該四樞接件樞轉，使該定植板往下掉落而置放於該傳輸帶上，以在該傳輸帶之滾輪的帶動下輸送至該採後處理廠。
10. 如請求項8所述之具備多軸輸送與影像監測之多層式水耕栽培設備，另包含二滑軌分別架設於該傳輸帶相對二側，該多層式支架可滑動地結合於該二滑軌。