2017年机器人虚拟仿真大赛学生作品展示 广州工程技术职业学院 无人农场创意说明.docVIP

第三届“汇博杯”全国高职院校 工业机器人虚拟仿真大赛 院校：广州工程技术职业学院 指导老师：朱洪雷 学生：林景聪，王宗艺 目录 设计思路…………………………………..1 系统构成…………………………………..1-4 基本原理…………………………………..4-8 基本预算…………………………………..8-9 第一章 设计思路 19世纪中，W.克诺普等发明了无土栽培这种方法，到20世纪30年代才开始把这种技术应用到农业生产上来，无土栽培不用土壤，只要有光照，温度适宜就可以栽培，并且其中的培养液成分易于控制，随时可调节。 再加上现在的工业技术工业机器人的发展，利用起来就可以减少人力资源的预算，也是一种新的尝试。 第二章 系统构成 本种植系统主要囊括了三个系统 基质生产系统 种植培育系统 移植系统 1、首先是我们的基质生产系统，它主要有种植盘放置器和基质放置器、种植盘传送带，种子摆放器构成，是我们基质生产线的首要任务，生产适合种子萌芽的基质，并把种子放置进去。 种植盘放置器 基质放置器 种植盘放置器 基质放置器 种植盘传送带 种子摆放器 基质生产系统 2、其后是我们的种植培育系统，它由多层培育架叠加而成，带有灯光光照和自动洒水功能，并且底下是可滑动的(可进行传输的传送带，方便种植盘的取放)。 灯管 灯管 滚轮 花洒 种植培育系统 3、最后是我们的移植系统，移植系统由四台IRB1200机器人构成，将已萌芽的种子再放到移植盘上。 第三章 基本原理 1、基质生产与播种 基质生产线需要提供三种原料，育种盘，特制混合泥土，种子，第一步是将育种盘放入传送带，第二步是将泥土放入种植盘中，然后经过三个工作过程，将泥土在种植盘中压实，打孔，然后利用滚筒将种子放入种植盘中，完成整个基质生产和播种的工作。 2、将育种盘放入种植架中 为了节约空间，多层种植架的层高较小，不足使得码垛机器人IRB460将手臂伸入种植架中，因此需要承担部分运输功能的设备： 自动摆放器，工作流程如下： 先由码垛机器人IRB460将育种盘放入传送带中，然后通过传送带将育种盘放入升降机中， 待到升降机升到预定高度之后，由升降机上的气压驱动推杆将种植盘推入种植架的内部运输系统中。 种植架内部运输系统的运作 种植架内部运输系统的开头是一段可以实现横向和纵向传送的传 送带，当带动力的细杆金属传送带升起时为横向传输。 当细杆金属传输带降下时露出下方的滚筒传送带，变为为纵向传输。 为了节约成本，这里参考了国外大型无土栽培农场的设计(/video/id_XNDEyMzEwOTI4.html)，采用绳子来代替橡胶或是金属的输送带 工作过程： 育种盘放入双向输送链，输送链不断横向移动以空出空位给新的育种盘，当一排的育种盘堆满以后，细杆输送链降下，滚筒输送链运作，实现纵向运输 纵向运输进入一排平稳的输送链调整姿势后送入绳子输送带中，直到堆满整个种植架。 4、种子发芽后： 一、绳子传送带反转，通过种植架前端传送带的精细调控将育种盘取出，然后通过升降机推杆上的吸盘将育种盘取出到升降机上。 再走到指定高度，由机器人IRB460将育种盘取走，放到传送带上。 IRB460将下一个阶段的种植盘与育种盘混合摆放，经传送带传送到移植系统，然后由四台IRB1200移植到新的种植盘上。 待到移植完成后，由另一台IRB460将新的种植盘放入二号种植架中。 现代无土栽培过程中需要进行多次移植，以提高土地利用率和适应种子不同生长阶段对营养的不同要求。 第四章 基本预算 本个生产系统一共包括了两台IRB460和四台IRB1200机器人，以及三条传送带和若干的种植架、升降台一台，铁轨。其中IRB460市场价35万一台，IRB120016.2万一台，机器人花费预算要大概134.8万左右，而三条传送带中包括两条普通床送带每条2000，第三条精密传送带5000就共一万左右的预算，培育架按一亩地计算的话要大概一亩地3000左右，通过计算，这套设备理论上可以达到1836.6亩的传统栽培模式产量，在设备预算方面，理论上是要投入500万，在开发成本上是需要十个熟练的开发人员两个月的工作量，预算上是五十万左右，总的加起来预算是550万。