劉富海+沈瀅+張定俊+胡昊+黃璐瀅

摘 要：針對都市高樓中種花困難及上班族沒有太多時間打理花草這一現(xiàn)狀，基于此，特設(shè)計了一套太陽能戶外自動花架用于對高樓家庭用戶中花草的有效管理。本系統(tǒng)主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)兩大部分，文章主要是從機(jī)械部分對本裝置進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：執(zhí)行單元；花架；剪叉式伸縮架；澆水單元

中圖分類號：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）26-0112-02

引言

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市土地資源的高效開發(fā)，使得種花種草越來越難以實現(xiàn)。在陽臺上種花，首先會占用原本就不大的陽臺空間，顯得擁擠雜亂[1]；其次，大部分植物的生長過程中對環(huán)境的要求較高，不能接受高溫的暴曬和雨淋；再者，繁忙的都市生活，可能會讓主人無暇打理花草，讓其被遺忘在角落里[2]；重要的是，高層建筑中在戶外種植盆栽，會有一定的掉落可能，特別是風(fēng)雨天，往往會加劇這一風(fēng)險。

針對目前遇到的問題，特設(shè)計一款太陽能戶外自動花架，意在解決現(xiàn)代都市人種花難的問題，降低高層建筑中戶外種植的風(fēng)險；增加高層戶型的空間利用率；減少在高層建筑中種植綠色植物的時間支出，增加種花的樂趣，滿足現(xiàn)代都市人對綠色生活的追求。

本系統(tǒng)主要有兩大部分組成，本文主要從機(jī)械方面對系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

1 系統(tǒng)簡介

本太陽能戶外自動花架系統(tǒng)由五部分組成，主要包括花架、執(zhí)行單元、澆水單元、傳感單元和控制單元。其中花架為放置花盆的機(jī)構(gòu)；執(zhí)行單元主要功能為驅(qū)動花架進(jìn)行伸縮；澆水單元主要是對花盆進(jìn)行澆水；傳感器單元主要為檢測溫度濕度光線等外界信息；控制單元讀取傳感器采集回來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理，并做出相應(yīng)的動作控制執(zhí)行單元。

本系統(tǒng)能根據(jù)光線檢測單元和溫度檢測單元反饋數(shù)據(jù)，控制推桿運(yùn)動，帶動花架伸展，讓植物盡可能得到更多陽光。而檢測到室外溫度過高時，可以通過控制單元發(fā)出指令控制推桿收縮。同時還能控制遮陽網(wǎng)打開，減少陽光對植物的照射。還能根據(jù)濕度檢測單元反饋的數(shù)據(jù)，對植物實現(xiàn)自動澆水。

2 系統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計

系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，澆水單元結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，其中1-花架，2-伸縮架，3-推桿，4-集水單元，5-遮陽網(wǎng)，6-太陽能電池板，7-水箱，8-水泵，9-噴頭，10-管體，11-進(jìn)水板，12-進(jìn)水孔，13-進(jìn)水槽，14-U型管，15-阻擋沿，16-排污口，17-蓋體，18-過濾網(wǎng)，19-集水室。

本太陽能戶外自動花架包括放置花盆的花架1，驅(qū)動花架進(jìn)行伸縮的執(zhí)行單元（2、3）、對花盆進(jìn)行澆水的澆水單元（7、8、9）、檢測溫度濕度光線的傳感器單元（不同傳感器放置的位置不同）、對整個系統(tǒng)進(jìn)行有序控制的控制單元（需要進(jìn)行防水處理）?；転橐徊垠w，花瓶或者花盆設(shè)置在槽體內(nèi)，在槽體的外側(cè)設(shè)置有護(hù)欄。裝置還設(shè)置有在花架上方由電機(jī)控endprint