本發(fā)明涉及一種水培裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于蔬菜立體種植的基于光伏系統(tǒng)供電的光伏蔬菜水培裝置，屬于農(nóng)業(yè)設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：在蔬菜的水培栽培活動中，為了增加空間的有效利用，常把培植盆放置在具有多層結(jié)構(gòu)的直立式栽培裝置上，培植盆相互層疊，減小所占用的空間，提高單位空間的產(chǎn)出率，但造成部分蔬菜無法獲得充足的陽光，影響蔬菜正常進(jìn)行光合作用。于是產(chǎn)生了一種無土水培蔬菜架，該蔬菜架可以被擺動傾斜，各層種植箱依次錯開，蔬菜均能獲得較充足的陽光；且可恢復(fù)原直立狀態(tài)，節(jié)省空間。但是，其未公開使種植箱保持水平的技術(shù)方案；在擺動傾斜時，該蔬菜架易發(fā)生側(cè)翻，種植箱易產(chǎn)生傾斜；種植箱傾斜一方面易造成營養(yǎng)液灑落，另一方面導(dǎo)致種植箱中一側(cè)的營養(yǎng)液位高于相對側(cè)的，易造成蔬菜吸收的養(yǎng)份不均勻，導(dǎo)致成品蔬菜大小不一。此外，現(xiàn)有蔬菜架需要市電供電，限制了其應(yīng)用范圍。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種光伏蔬菜水培裝置，該水培裝置采用光伏系統(tǒng)供電，可以自動地為被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，以及可以被擺動傾斜和直立，培植盆依次錯開和再次層疊，培植盆的空間姿態(tài)始終保持不變，可以保持水平。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種光伏蔬菜水培裝置，其設(shè)計要點在于，包括：光伏系統(tǒng)aa和水培裝置bb，所述光伏系統(tǒng)aa，用于向水培裝置bb提供電能,包括光伏組件01、儲能裝置03和光伏逆變器02；所述水培裝置bb包括：基架10，為水培裝置的支撐基礎(chǔ)，包括基架本體11、第一連接部12及支撐部13，兩支撐部13由基架本體11的左右兩邊側(cè)向上延伸，呈相對分布，該兩支撐部13的頂部分別被設(shè)置第一連接部12；承載架20，為水培裝置的承載主體，其包括至少二層承載部22和多支立桿23，承載部22相互平行或水平布置，承載部22和立桿23分別相鉸接；所述承載架20上設(shè)置與立桿23相關(guān)聯(lián)的第二連接部21，所述第一連接部12到基架本體11頂部間的距離大于第二連接部21到承載架20底部間的距離；所述承載架20和基架10裝配，第二連接部21和第一連接部12相鉸接；所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向布置，所述基架10、任一承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，所述平行四邊形機(jī)構(gòu)適于承載架20相對于基架10沿與所述鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動；擺動裝置30，用于操縱承載架20作縱向擺動；所述擺動裝置30的擺動輸出機(jī)構(gòu)37和設(shè)置在承載架20上的擺動連接部25相連接，所述縱向擺動包括擺動傾斜和擺動直立；培植盆50，用于支撐和容納被水培種植的蔬菜，被放置于所述承載部22上；傳感器組60，包括用于測量營養(yǎng)液輸送流量的流量傳感器63及用于測量培植盆50內(nèi)液位的液位傳感器64；泵組70，包括用于向培植盆50輸送營養(yǎng)液的供液泵71及用于向培植盆50輸送水的供水泵72；控制單元90，適于獲取與被種植蔬菜對應(yīng)的種植配方，所述種植配方包括多個種植步，每個種植步包括時間的預(yù)設(shè)值、向培植盆50輸入營養(yǎng)液的供液量的預(yù)設(shè)值以及培植盆50內(nèi)液位的預(yù)設(shè)值；基于從種植配方中獲取的供液量、液位的預(yù)設(shè)值進(jìn)行運算處理生成控制信號，操縱泵組70分別向培植盆50內(nèi)輸送營養(yǎng)液和水，直至向培植盆50輸入營養(yǎng)液的供液量、培植盆50內(nèi)的液位分別達(dá)到相對應(yīng)的預(yù)設(shè)值。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了如下有益技術(shù)效果水培裝置采用光伏系統(tǒng)供電，自動向被種植蔬菜輸送營養(yǎng)液和水，以及可以被擺動傾斜增加光照，水培裝置被擺動過程中，培植盆的空間姿態(tài)始終保持不變，可以保持水平，培植盆內(nèi)的培植液不會灑落重要的是，可以確保培植盆內(nèi)各處培植液液位的高度相同，有利于蔬菜均衡吸收養(yǎng)份，根系同步發(fā)育，促進(jìn)蔬菜同步生長，有利于做到同時種植、同時采摘。水培裝置在縱向具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，在擺動傾斜和擺動直立的過程中，不易發(fā)生側(cè)翻。附圖說明圖1實施方式中一種光伏蔬菜水培裝置的示意圖。圖2圖1中水培裝置的示意圖。圖3圖2中水培裝置的右視圖。圖4圖2中水培裝置的分解圖。圖5圖2中水培裝置一種擺動傾斜的立體圖。圖6圖5中水培裝置的右視圖。圖7一種培植盆的示意圖。圖8圖7中培植盆的分解圖。圖9另一種驅(qū)動裝置的示意圖。圖10另一種基架本體的示意圖。圖11光伏蔬菜水培裝置的管路連接圖。圖12光伏蔬菜水培裝置的一種電氣原理框圖。圖13圖12的電氣原理框圖的一種應(yīng)用連接圖。具體實施方式為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖及具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。本實施例中有關(guān)方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后等)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對位置關(guān)系、運動情況等，如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時，則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。本實施方式的一種光伏蔬菜水培裝置，如圖1所示，所述水培裝置包括光伏系統(tǒng)aa和水培裝置bb，光伏系統(tǒng)aa將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，用于向水培裝置bb供電。所述光伏系統(tǒng)aa包括光伏組件01、儲能裝置03和光伏逆變器02，光伏組件01、儲能裝置03分別和光伏逆變器02電連接，用于向水培裝置提供所需電壓及電流等級的電能，以使水培裝置可以在無電區(qū)使用。所述水培裝置bb，如圖2-圖13所示，包括基架10、承載架20、擺動裝置30、伸縮腿裝置40、培植盆50、傳感器組60、泵組70、光照裝置80、控制單元90以及水貯存器104和營養(yǎng)液貯存器105。所述基架10為水培裝置的支撐基礎(chǔ)，包括基架本體11、第一連接部12及支撐部13，兩支撐部13由基架本體11的左右兩邊側(cè)向上延伸，正相對分布，該兩支撐部13的頂部分別被設(shè)置第一連接部12，如各支撐部13上設(shè)置二個第一連接部12。承載架20，為水培裝置的承載主體，包括至少二層承載部22和多支立桿23，如四支立桿，承載部22相互平行或水平布置，承載部22和立桿23分別相鉸接，鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向布置，任一承載部22和立桿23相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動軸中至少有兩個鉸接轉(zhuǎn)動軸的軸線不共線，任二承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。承載架20上設(shè)置與立桿23相關(guān)聯(lián)的第二連接部21，第二連接部21與平行四邊形機(jī)構(gòu)相適配，第一連接部12到基架本體11頂部間的距離大于第二連接部21到承載架20底部間的距離，第一連接部12和第二連接部21相配合，如所述第二連接部21的數(shù)量可以為四個，分別設(shè)置在立桿23的中部處。承載架20裝配基架10上，第二連接部21和第一連接部12相鉸接。所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向設(shè)置，所述基架10、任一承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。培植盆50，由貯液盆51及定植件52構(gòu)成，用于支撐和容納被水培種植的蔬菜，培植盆50分別被放置于各層承載部22上。光照裝置80分別被設(shè)置于各層培植盆50的上方，其出光面對著培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜，分別和承載架20固定。所述平行四邊形機(jī)構(gòu)適于承載架20相對于基架10沿著與鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動，承載架20的立桿23繞所述第二連接部21和第一連接部12相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，承載架20隨之產(chǎn)生擺動傾斜和擺動直立，承載架20實現(xiàn)作縱向擺動，該擺動包括擺動傾斜和擺動直立。在縱向擺動過程中，各層培植盆50依次錯開和再次層疊，立桿23發(fā)生轉(zhuǎn)動運動，承載部22只做平動運動，承載部22的空間姿態(tài)始終保持不變，因此，培植盆50的空間姿態(tài)保持不變，當(dāng)培植盆50被水平布置時，培植盆50始終保持水平狀態(tài)。擺動裝置30，用于驅(qū)動承載架20作擺動傾斜和擺動直立，其和基架10裝配并固定，擺動裝置30的擺動輸出機(jī)構(gòu)37和設(shè)置在承載架20上的擺動連接部25相連接。伸縮腿裝置40沿縱向布置，和基架10裝配并固定，在承載架20作擺動傾斜的過程中，用以增強(qiáng)水培裝置在縱向的穩(wěn)固性，以防止其側(cè)翻。泵組70用于向培植盆50分別輸送水、營養(yǎng)液和空氣。所述泵組70、水貯存器104和營養(yǎng)液貯存器105分別與基架10相裝配并固定。所述擺動裝置30、伸縮腿裝置40、傳感器組60、泵組70、光照裝置80分別和控制單元90電連接，如圖13所示?？刂茊卧?0為水培裝置的控制中心，用于對水培裝置的穩(wěn)定性，水培裝置的擺動傾斜、擺動直立和擺動幅度，向培植盆50輸送水、營養(yǎng)液和空氣，被種植的蔬菜增加光照和補充光照分別進(jìn)行自動控制。其中，所述基架10，為臥式結(jié)構(gòu)，橫向設(shè)置，如圖2、圖4所示，其由基架本體11、第一連接部12和支撐部13構(gòu)成，如圖4所示。所述基架本體11為由支撐腿14、橫桿15、縱桿16構(gòu)成的呈長方體框架結(jié)構(gòu)，可以被理解為一個中空的箱體，內(nèi)部可以放置物品和設(shè)備。如圖4所示，四個支撐腿14分布在長方體框架結(jié)構(gòu)的四角側(cè)，直立設(shè)置，也可以根據(jù)需要設(shè)置5、6或更多個支撐腿14。基架本體11的前邊側(cè)（圖4中離讀者最近的邊側(cè)）設(shè)有沿橫向平行設(shè)置的兩個橫桿15，該兩個橫桿15的兩端部和位于該前邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別通過螺栓固定連接；基架本體11的后邊側(cè)（圖4中離讀者最遠(yuǎn)的邊側(cè)）設(shè)有沿橫向平行設(shè)置的兩個橫桿15，該兩個橫桿15的兩端部和位于該后邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別通過螺栓固定連接；基架本體11的左邊側(cè)（圖4中的左邊側(cè)）設(shè)有沿縱向平行設(shè)置的兩個縱桿16，該兩個縱桿16的兩端部和位于該左邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別通過螺栓固定連接；基架本體11的右邊側(cè)（圖4中的右邊側(cè)）設(shè)有沿縱向平行設(shè)置的兩個縱桿16，該兩個縱桿16的兩端部和位于該右邊側(cè)兩個支撐腿14的上部和下部分別通過螺栓固定連接。所述支撐腿14、橫桿15、縱桿16通過上述固定連接構(gòu)成了前述的長方體框架結(jié)構(gòu)，如圖4所示。所述支撐部13包括支撐本體131和頂支部132。支撐本體131為由豎支桿和橫支桿構(gòu)成的沿豎直方向向上延伸的支撐機(jī)構(gòu)。兩支撐本體131沿豎直方向布置，分別裝配在基架本體11的左右兩邊側(cè)，正相對，并和基架本體11通過螺栓固定。頂支部132設(shè)置在支撐本體131的頂部，沿縱向布置，通過螺栓和支撐本體131頂部的橫支桿固定。第一連接部12為呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部，該樞接部上設(shè)有用于裝配樞軸的樞孔；頂支部132前、后兩端部分別被固定一個u型第一連接部12，u型開口沿縱向向外設(shè)置，第一連接部的樞孔沿橫向布置，因此，所述頂支部132還可被理解為兩端具有u型樞接部的連桿。左、右兩個頂支部132上依次設(shè)有4個第一連接部12a、12b、12c、12d，如圖4所示，第一連接部的樞孔均沿橫向布置。其中位于前邊側(cè)的兩個第一連接部12a、12d的樞孔相共軸線，位于后邊側(cè)部的兩個第一連接部12b、12c的樞孔相共軸線。進(jìn)一步地，左邊側(cè)的支撐部13被設(shè)置于左邊側(cè)兩支撐腿14的正上方，右邊側(cè)的支撐部13被設(shè)置于右邊側(cè)兩支撐腿14的正上方，以增加基架10的承載能力，并在相同載荷重量情況下，可以節(jié)省橫桿15、縱桿16的用料量，有效減輕水培裝置的重量并降低其制造成本。需要說明的是，所述基架本體11也可以是由支撐腿14、橫桿15、縱桿16構(gòu)成的四邊形框架結(jié)構(gòu)，如圖10所示，位于前邊側(cè)沿橫向水平設(shè)置的橫桿15的兩端部與位于該前邊側(cè)的兩支撐腿14固定，位于后邊側(cè)沿橫向水平設(shè)置的橫桿15的兩端部與位于該后邊側(cè)的兩支撐腿14固定，位于左邊側(cè)沿縱向水平設(shè)置的縱桿16的兩端部與位于該左邊側(cè)的兩支撐腿14固定，位于右邊側(cè)沿縱向水平設(shè)置的縱桿16的兩端部與位于該右邊側(cè)的兩支撐腿14固定，四個支撐腿14分別直立設(shè)置，所述橫桿15、縱桿16與支撐腿14間通過螺栓緊固構(gòu)成上述的四邊形框架結(jié)構(gòu)，形成所述的基架本體11。其中，所述承載架20，為水培裝置的直立式承載主體，如圖4所示，包括承載部22、立桿23、橫向桿24、第二連接部21及擺動連接部25。立桿23的數(shù)量為四支，四支立桿23a、23b、23c、23d分布于承載架20的四角側(cè)，沿豎直方向設(shè)置，構(gòu)成呈長方體的框架結(jié)構(gòu)。承載部22呈矩形，包括正方形和長方形，其由水平布置的方形平板部和圍壁部構(gòu)成，圍壁部位于平板部的四周邊側(cè)，由平板部的上表面向上延伸，用以防止培植盆滑落，圍壁部所圍的平板區(qū)為承載區(qū)；此外，承載部22還可以僅由平板部構(gòu)成。承載部22數(shù)量為四層，水平設(shè)置，承載部22相互平行，沿立桿23等間距分布，如圖4所示。承載部22的承載區(qū)為平板狀，用于承載栽培蔬菜的培植盆，如圖4所示。需要說明的是，承載部22的承載區(qū)為也可以選用帶有網(wǎng)孔的平板，以增強(qiáng)空氣在豎直方向的對流流通；還可以選用與培植盆相適配的用于托起培植盆的承載籃（圖中未畫出）。所述承載部22的左邊側(cè)部（圖4示的左邊側(cè)）上設(shè)置兩個第一樞接部221，其中一個第一樞接部位于承載部的前邊側(cè)，另一個第一樞接部位于承載部的后邊側(cè)；承載部22的右邊側(cè)部（圖4示的右邊側(cè)）上設(shè)置兩個第一樞接部221，其中一個第一樞接部位于承載部的前邊側(cè)，另一個第一樞接部位于承載部的后邊側(cè)。因此，所述承載部22上共設(shè)置了四個第一樞接部221。所述四個第一樞接部221為呈“u”字型的用于樞軸連接的樞接部，內(nèi)置有用于裝配樞軸的樞孔。承載部22的左邊側(cè)部上的兩個第一樞接部221的u型開口沿縱向向外，承載部22的右邊側(cè)部上的兩個第一樞接部221的u型開口沿縱向向外，如圖4所示，第一樞接部的樞孔均沿橫向分布。其中位于前邊側(cè)的兩個第一樞接部221的樞孔共軸線，位于后邊側(cè)的兩個第一樞接部221的樞孔共軸線。需要說明的是，上述四個“u”字型的第一樞接部221還可以被分別固定在承載部22前、后兩邊側(cè)部的左右兩端（圖中未畫出），另外，上述第一樞接部221也可以是為與承載部22固定連接的沿橫向向外延伸的四個樞軸（圖中未畫出）。所述立桿23的結(jié)構(gòu)相同，每支立桿23上設(shè)置四個第二樞接部231，該四個第二樞接部231沿立桿長度方向等間距分布，即兩個相臨的第二樞接部231之間的距離相等。所述第二樞接部231與第一樞接部221相配合。第二樞接部231為設(shè)置在立桿23上通孔，即用于樞軸連接裝配樞軸的樞孔，并形成“一”字型的第二樞接部，該樞孔與u型第一樞接部221的樞孔相配合。需要說明的是，第二樞接部231也可以是和立桿固定連接的用于樞軸連接的呈“u”字型的樞接部（圖中未畫出）。所述四支立桿23a、23b、23c、23d分布于承載部22的外邊側(cè)，其中兩支立桿23a、23b位于承載部22的左邊側(cè)，另兩支立桿23c、23d位于承載部22的右邊側(cè)，且與承載部22上的第一樞接部221相適配。因此，相對于承載部22，立桿23分布于左、右兩相對邊側(cè)。所述四支立桿23上在與該承載部22相對應(yīng)位置處共有四個第二樞接部231，該四個第二樞接部231和承載部22上的四個第一樞接部221相配合。所述承載部22和四支立桿23相裝配，并通過四對上述第一樞接部221、第二樞接部231相樞軸連接，構(gòu)成鉸鏈，該樞軸連接處的樞軸沿橫向分布，也即是鉸鏈的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向分布。因而，所述四支立桿23中的兩支立桿23a、23b分布于左邊側(cè)，和承載部22的左邊側(cè)部樞軸連接，另兩支立桿23c、23d分布于右邊側(cè)，和承載部22的右邊側(cè)部樞軸連接。該承載部22和立桿23樞軸連接的四個樞軸中，其中位于前邊側(cè)的二個樞軸共軸線，位于后邊側(cè)的二個樞軸共軸線。如此，四層承載部22和四支立桿23分別裝配并樞軸連接，如圖4所示，承載部22相互平行，沿立桿等間距分布，任二層承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。所述立桿23和承載部22的左、右兩邊側(cè)部分別樞軸連接，可以避免立桿23和承載部22間發(fā)生碰撞，以及避免立桿23和承載部上的培植盆間發(fā)生碰撞。四支橫向桿24沿橫向平行設(shè)置，該四支橫向桿24的兩端部和位于前邊側(cè)（圖4中離讀者最近的邊側(cè)）的兩支立桿23a、23d通過螺栓固定；另四支橫向桿24沿橫向平行設(shè)置，該四支橫向桿24的兩端部和位于后邊側(cè)（圖4中離讀者最遠(yuǎn)的邊側(cè)）的兩支立桿23b、23c通過螺栓固定，用于增強(qiáng)前、后邊側(cè)兩支立桿23在橫向的穩(wěn)固性以及承載強(qiáng)度。其中，橫向桿24也可以和立桿23相傾斜設(shè)置，以進(jìn)一步增強(qiáng)承載架在橫向的穩(wěn)固性。另外，所述承載部22也可以設(shè)置二層、三層或更多層。需要說明的是，所述四支立桿23a、23b、23c、23d，其中兩支立桿23a、23d還可以和承載部22的前邊側(cè)部樞軸連接，另兩支立桿23c、23d和承載部22的后邊側(cè)部樞軸連接。此外，所述承載部22還可以相互平行布置，承載部22和立桿23樞軸連接，承載架和基架裝配，承載部22與水平面相夾一銳角，即承載部相對于水平面傾斜。其中，所述呈方形的承載部22還可以由呈三角形的、圓形的、橢圓形的或跑道形的等形狀的承載部所替代，立桿23的數(shù)量可以為3個、5個、或更多。還需要說明的是：所述承載部22上還可以設(shè)置用于立桿23可穿過的通孔，第一樞接部被設(shè)置于承載部22周邊側(cè)以內(nèi)的位置，該位置和通孔相適配，立桿23貫穿該通孔，并和第一樞接部樞軸連接，即立桿23分布于承載部22的內(nèi)部。另外，所述第一樞接部221、第二樞接部231還可以全選用呈“u”型的用于樞軸連接的樞接部；或者所述第一樞接部221和第二樞接部231之一選用呈“u”型的樞接部，另一個選用與“u”型樞接部配合裝配的“一”字型樞接部。為了方便加工、裝配及維護(hù)，上述承載部22和立桿23間的樞軸連接方式還可以被理解為：承載部22位于左邊側(cè)的兩個“u”字型樞接部相連接構(gòu)成連桿，形成左邊側(cè)的跨接部26，該跨接部26兩端的“u”字型樞接部和位于左邊側(cè)的兩支立桿23分別樞軸連接，跨接部26和承載部22的左邊側(cè)固定連接；位于右邊側(cè)的兩個“u”字型樞接部相連接構(gòu)成連桿，形成右邊側(cè)的跨接部26，該跨接部26兩端的“u”字型樞接部和位于右邊側(cè)的兩支立桿23分別樞軸連接，跨接部26和承載部22的右邊側(cè)固定連接。因此，承載部22通過跨接部26和四支立桿23相樞軸連接，構(gòu)成鉸鏈，樞軸連接的樞軸方向沿橫向布置，如圖4所示。其中承載部22和跨接部26實現(xiàn)分立，為分立部件，可以被分別加工。所述第二連接部21被設(shè)置在承載架20的中部，是指把第二連接部21設(shè)置在承載架20上的最上一層承載部與最下一層承載部之間的中部處，第一連接部12到基架本體11頂部間的距離大于第二連接部21到承載架20底部間的距離。第二連接部21為與u字型第一連接部12相適配的連接部，該連接部為設(shè)置在立桿23上的通孔，用于樞軸連接的樞孔，樞孔的軸線方向沿橫向，并形成呈“一”字型連接部，如圖4所示。第二連接部21的數(shù)量為四個，四個第二連接部21a、21b、21c、21d依次設(shè)置在承載架20的四支立桿23a、23b、23c、23d的中間部位，所述四個第一連接部12和四個第二連接部21相配合。進(jìn)一步地，把第二連接部21設(shè)置在立桿23上的最上一個第二連接部21與最下一個第二連接部21之間的中部處，使水培裝置具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性。所述第一連接部12的樞孔到基架本體11頂部間的距離大于第二連接部21的樞孔到承載架20下端底部間的距離，這樣確保承載架20能被自由擺動傾斜和擺動直立，承載架20與基架本體11間不會發(fā)生碰撞。擺動連接部25為用于傳動扭矩的擺轉(zhuǎn)軸251，擺轉(zhuǎn)軸251采用兩支，兩支擺轉(zhuǎn)軸251與位于前邊側(cè)兩支立桿23a、23d上的兩個作為第二連接部21a、21d的樞孔分別同軸線裝配，且該兩擺轉(zhuǎn)軸251和兩第二連接部21a、21d相固定。所述承載架20裝配于基架10上，承載架20的位于后邊側(cè)的兩個第二連接部21b、21c分別和基架10的位于后邊側(cè)的兩個第一連接部12b、12c樞軸連接，該樞軸連接的樞軸沿橫向分布；承載架20的位于前邊側(cè)的兩個與第二連接部21a、21d同軸裝配并固定的擺轉(zhuǎn)軸251作為樞軸，分別和基架10的位于該前邊側(cè)的兩個第一連接部12a、12d樞軸連接，構(gòu)成鉸鏈，該樞軸連接處的樞軸，即擺轉(zhuǎn)軸251沿橫向分布。所述基架10、任一承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，如圖4所示。所述第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接的四個樞軸中，其中位于前邊側(cè)的二個樞軸共軸線，位于后邊側(cè)的二個樞軸共軸線。所述立桿23可以繞該立桿上的第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接的樞軸旋轉(zhuǎn)，立桿23發(fā)生傾斜和直立。需要說明的是，所述第二連接部21還可以被設(shè)置在立桿23的上部，如設(shè)置在距離立桿23上端部的1/3立桿長度處；還可以被設(shè)在立桿23的下部，如設(shè)置在距離立桿23下端部的2/5立桿長度處。所述第二連接部21設(shè)置在立桿23上，可以理解為第二連接部21與立桿23相關(guān)聯(lián)的一種方式；將第二連接部21設(shè)置在另一部件上，該另一部件和立桿23裝配連接，也應(yīng)理解為該第二連接部21與立桿23相關(guān)聯(lián)的另一方式。水培裝置的基架10、任一承載部22和立桿23構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，其中基架10、承載部22分別和立桿23樞軸連接，樞軸連接的樞軸方向橫向分布，所以水培裝置有一個運動自由度，在縱向具有“柔性”。水培裝置被操縱作縱向擺動的過程中，置放在地面上的基架10不動，只有立桿23繞第二連接部21與第一連接部12樞軸連接的樞軸發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜，承載部22只作平動運動，所以培植盆50的空間姿態(tài)始終保持不變，即培植盆50和水平面間的夾角始終保持不變。也就是說，當(dāng)水培裝置被放置在地面上、培植盆50水平時，在水培裝置被操縱作擺動傾斜和擺動（恢復(fù)）直立，培植盆50依次錯開和再次相互層疊，在此過程中，培植盆50的空間姿態(tài)不變，始終保持水平，如圖6所示，這樣，培植盆內(nèi)的培植液不會灑落，不會造成培植液的浪費，同時又避免灑落的培植液破壞種植場地的干凈整潔。其中，擺動裝置30，如圖4所示，用于驅(qū)動承載架20作縱向擺動。擺動裝置30包括第一驅(qū)動裝置31、減速機(jī)32和擺動輸出機(jī)構(gòu)37。該擺動輸出機(jī)構(gòu)37由第一驅(qū)動裝置31的輸出軸構(gòu)成。擺動裝置30配置兩套，兩套擺動裝置30的第一驅(qū)動裝置31、減速機(jī)32分別通過支撐板103裝配并固定在左右兩支撐部13的頂部。第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和減速機(jī)32的輸入軸通過聯(lián)軸器軸連接，減速機(jī)32的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251通過聯(lián)軸器進(jìn)行軸連接，也可以是通過齒輪機(jī)構(gòu)或鏈輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行軸連接。所述第一驅(qū)動裝置31通過減速機(jī)和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、第一驅(qū)動裝置31通過傳動軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、以及第一驅(qū)動裝置31通齒輪機(jī)構(gòu)或鏈輪機(jī)構(gòu)和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接均被理解為第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和擺轉(zhuǎn)軸251軸連接、第一驅(qū)動裝置31的輸出軸構(gòu)成擺動輸出機(jī)構(gòu)37。所述第一驅(qū)動裝置31為電機(jī)，被標(biāo)識為第一電機(jī)；其也可以是手搖式驅(qū)動裝置，人工操縱水培裝置擺動傾斜和擺動直立。擺動裝置30還可以由另一種實施方式替代，如圖9所示，包括第一驅(qū)動裝置31、減速機(jī)32和擺動輸出機(jī)構(gòu)37。第一驅(qū)動裝置31的輸出軸和減速機(jī)32的輸入軸軸連接。擺動輸出機(jī)構(gòu)37由基座36、滑塊39、絲桿38及擺動連桿35構(gòu)成?；?6內(nèi)置滑槽?；瑝K39的下部被設(shè)有與所述滑槽相滑動配合的滑部，上部設(shè)有用于樞軸連接的樞接部；滑塊39的中部設(shè)有和絲桿38相配合的螺紋通孔?；瑝K39裝配于基座36上，并和其滑動配合，使滑塊只有沿滑槽方向運動的自由度；絲桿38貫穿滑塊39的通孔，與滑塊39構(gòu)成絲杠副，絲桿用于驅(qū)動滑塊沿滑槽滑動；絲桿38的一端和基座36前端部的直立的擋壁轉(zhuǎn)動配合，擋壁用于約束絲桿38只能做轉(zhuǎn)動運動，絲桿38的另一端和減速機(jī)32的輸出軸軸連接；擺動連桿35的一端和滑塊39上的樞接部樞軸連接。擺動連接部25設(shè)置在第二連接部21和上方、第二層承載部22（從上向下數(shù)）的下方。兩個擺動連接部25分別設(shè)置在位于前邊側(cè)的兩支立桿23a、23d上，其為用于樞軸連接的樞接部。擺動裝置30配置兩套，通過支撐板103分別裝配并固定于左右兩邊側(cè)的支撐部13的頂部。左邊側(cè)的擺動裝置30的擺動連桿35的另一端和立桿23a上的擺動連接部25樞軸連接，右邊側(cè)的擺動裝置30的擺動連桿35的另一端和立桿23d上的擺動連接部25樞軸連接。所述第一驅(qū)動裝置經(jīng)減速機(jī)和絲桿軸連接以及通過齒輪機(jī)構(gòu)和絲桿軸連接均被理解為第一驅(qū)動裝置的輸出軸和絲桿軸連接。其中，所述伸縮腿裝置40，沿縱向布置，裝配于基架10，在承載架20被擺動傾斜使各層承載部22依次錯開的過程中，用于增強(qiáng)水培裝置在縱向的穩(wěn)定性。如圖4所示，伸縮腿裝置40主要由固定部41、伸縮腿部42、伸縮機(jī)構(gòu)和第二驅(qū)動裝置43構(gòu)成。伸縮機(jī)構(gòu)用于帶動伸縮腿部42作伸出和縮回移動，為由絲桿和伸縮腿部42構(gòu)成的絲杠副。伸縮腿部42和固定部41滑動配合。兩套伸縮腿部42相向平行設(shè)置，并和固定部41配合裝配，兩絲桿的另一端部分別和固定在固定部41上的限位塊轉(zhuǎn)動配合，以限制其平動自由度，使其只能轉(zhuǎn)動。第二驅(qū)動裝置43通過齒輪機(jī)構(gòu)分別和兩絲桿軸連接，用以驅(qū)動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿轉(zhuǎn)動迫使伸縮腿部42作伸、縮運動，實現(xiàn)伸縮腿部42伸出和縮回。所述固定部41可選為中空的管狀結(jié)構(gòu)，和基架10相固定；伸縮腿部42可選為中空管狀結(jié)構(gòu)。所述第二驅(qū)動裝置43為電機(jī)，被標(biāo)識為第二電機(jī)；其也可以是手搖式驅(qū)動裝置，人工操縱伸縮腿裝置伸出和縮回。需要說明的是，上述伸縮機(jī)構(gòu)還可以選用氣缸和油缸中的一種。其中，所述培植盆50，如圖7、圖8所示，由貯液盆51及定植件52構(gòu)成，用于支撐和容納被水培種植的蔬菜。所述貯液盆51為由底壁和側(cè)壁所圍成的頂端開口的用于容納液體的容器。貯液盆51的右邊側(cè)的側(cè)壁上分別設(shè)有進(jìn)液口511、進(jìn)水口512和進(jìn)氣口513，貯液盆51的底壁上設(shè)有排水口514，位于左邊側(cè)。培植盆50內(nèi)的底壁上裝配有曝氣器731，位于培植液液面下方，曝氣器731選用長棒型的，增加曝氣的水域，主要用于增加被加入到培植液內(nèi)的營養(yǎng)液的分散速度，使?fàn)I養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速充分分散，各處的濃度趨于相同；同時還用于增加培植盆50內(nèi)培植液的含氧量，促進(jìn)被種植蔬菜的根系正常發(fā)育；另外，還可以阻止不希望的細(xì)菌、微生物和酵母的進(jìn)入，保持培植盆50內(nèi)的無菌狀態(tài)。定植件52用于定植并支撐被種植的蔬菜。定植件52為由硬質(zhì)材料構(gòu)成的平板狀，定植件52上設(shè)有多個定植孔，定植孔用于放置帶有外翻邊的呈杯子狀的定植杯53，蔬菜被種植在定植杯53內(nèi)。定植件52和貯液盆51頂端開口相配合，并蓋合在貯液盆51的頂端開口。貯液盆51和定植件52構(gòu)成容納被種植蔬菜的根系及培植液的空間。水培裝置的四層承載部22上分別被放置培植盆50，從上向下依次被標(biāo)識為第一培植盆501、第二培植盆502、第三培植盆503、第四培植盆504。需要說明的是，定植件52也可以由發(fā)泡材料制成，放置于培植盆內(nèi)并漂浮于培植液上。其中，所述傳感器組60，如圖2、圖13所示，包括位移傳感器61、接近傳感器62、流量傳感器63和液位傳感器64。所述位移傳感器61選用角位移傳感器，裝配在第一驅(qū)動裝置的尾部，用于直接測量第一驅(qū)動裝置的角位移。根據(jù)減速機(jī)的減速比、第一驅(qū)動裝置的角位移，可以計算出減速機(jī)輸出軸的角位移，即減速機(jī)輸出軸所轉(zhuǎn)的角度，減速機(jī)輸出軸所轉(zhuǎn)的角度也就是承載架20的立桿繞第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的樞軸所旋轉(zhuǎn)的角度，即承載架20擺動傾斜的擺動幅度。需要說明的是，對于上述擺動裝置30的另一種替代實施方式，角位移傳感器還可以被裝配于第二連接部21和第一連接12的相樞軸連接的其中一個連接處,該連接處的樞軸和第二連接部21同軸裝配并固定，角位移傳感器與基架10及該連接處的樞軸配合裝配并固定；角位移傳感器直接測量承載架20的立桿23繞第二連接部21和第一連接部12相樞軸連接處的樞軸所旋轉(zhuǎn)的角度。所述液位傳感器64用于測量培植盆50內(nèi)培植液的液位，裝配于培植盆50上，如圖7、8所示。所述液位傳感器64選用非接觸式的液位傳感器，如超聲波液位傳感器。所述液位傳感器64被裝配于培植盆50的位于左邊側(cè)的上部，其下端的探頭部正對著培植盆50內(nèi)的培植液的液面。所述第一培植盆501、第二培植盆502、第三培植盆503、第四培植盆504分別被裝配一支液位傳感器，依次被標(biāo)識為第一液位傳感器、第二液位傳感器、第三液位傳感器和第四液位傳感器。所述流量傳感器63用于測量向培植盆50輸送營養(yǎng)液的輸送流量。所述流量傳感器63選用微流量傳感器，如采用流速量程為3-100ml/m。流量傳感器63采用一套，裝配于供液泵的出液端的連通管路上，如圖11所示，另外，其還可以被裝配于供液泵進(jìn)液端的連通管路上。所述接近傳感器62，包括兩個接近傳感器及一個感應(yīng)塊。其中一個接近傳感器被裝配于基架10上并位于前邊側(cè)，用于表征伸縮腿部42完全伸出；另一個接近傳感器被裝配于基架10上并位于后邊側(cè)，用于表征伸縮腿部42完全縮回，感應(yīng)塊被裝配在伸縮腿部42的一端部，位于絲桿的一端側(cè)。在伸縮腿完全伸出后，感應(yīng)塊和前邊側(cè)的接近傳感器正相對，前邊側(cè)的接近傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號，停止伸出；在伸縮腿完全縮回后，感應(yīng)塊和后邊側(cè)的接近傳感器正相對，后邊側(cè)的接近傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號，停止縮回。接近傳感器62和控制單元電連接；控制單元向伸縮腿裝置40發(fā)送用于控制伸縮腿裝置作伸、縮移動的伸縮控制信號，伸縮腿裝置40被操縱，觸發(fā)第二電機(jī)轉(zhuǎn)動、反向轉(zhuǎn)動，迫使伸縮腿部42沿縱向作伸出、縮回移動，直至接近傳感器62被觸發(fā)產(chǎn)生完全伸出、完全縮回的觸發(fā)信號，控制單元根據(jù)接近傳感器62的觸發(fā)信號，生成用于使第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動的伸縮種控制信號，發(fā)送給伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。其中，所述泵組70包括供液泵71、供水泵72和氣泵73。所述供液泵71用于向培植盆50輸送營養(yǎng)液，選用微流量泵，如采用流速為10-200ml/m的微流量泵或計量泵。如11所示，供液泵71的進(jìn)液口通過管路和營養(yǎng)液貯存器內(nèi)的營養(yǎng)液相連通，供液泵71的出液口與供液總電磁閥v1、流量傳感器63的進(jìn)液口依次連通，流量傳感器63的出液口經(jīng)不同的管路和各層培植盆50上的進(jìn)液口511分別相連通，流量傳感器63和各層培植盆50相連通的管路上分別設(shè)置電磁閥。如圖11所示，流量傳感器63的出液口經(jīng)管路和第一培植盆501上的進(jìn)液口511相連通，供液第一電磁閥v11被設(shè)置在流量傳感器63和第一培植盆501之間相連通的管路上；流量傳感器63的出液口經(jīng)管路和第二培植盆502上的進(jìn)液口511相連通，供液第二電磁閥v12被設(shè)置在流量傳感器63和第二培植盆502之間相連通的管路上；流量傳感器63的出液口經(jīng)管路和第三培植盆503上的進(jìn)液口511相連通，供液第三電磁閥v13被設(shè)置在流量傳感器63和第三培植盆503之間相連通的管路上；流量傳感器63的出液口經(jīng)管路和第四培植盆504上的進(jìn)液口511相連通，供液第四電磁閥v14被設(shè)置在流量傳感器63和第四培植盆504之間相連通的管路上。供液管路上的供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11、供液第二電磁閥v12、供液第三電磁閥v13、供液第四電磁閥v14構(gòu)成供液電磁閥組。供水泵72用于向培植盆50輸送水，如11所示，供水泵72的進(jìn)水口通過管路和水貯存器內(nèi)的水相連通，供水泵72的出水口和供水總電磁閥v2的進(jìn)液口連通。供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第一培植盆501上的進(jìn)水口512相連通，供水第一電磁閥v21被裝配在連通供水總電磁閥v2和第一培植盆501之間的管路上；供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第二培植盆502上的進(jìn)水口512相連通，供水第二電磁閥v22被裝配在連通供水總電磁閥v2和第二培植盆502之間的管路上；供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第三培植盆503上的進(jìn)水口512相連通，供水第三電磁閥v23被裝配在連通供水總電磁閥v2和第三培植盆503之間的管路上；供水總電磁閥v2的出水口經(jīng)管路和第四培植盆504上的進(jìn)水口512相連通，供水第四電磁閥v24被裝配在連通供水總電磁閥v2和第四培植盆504之間的管路上。供水管路上的供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21、供水第二電磁閥v22、供水第三電磁閥v23、供水第四電磁閥v24構(gòu)成供水電磁閥組。所述氣泵73用于向培植盆50內(nèi)輸送空氣，采用微型氣泵。氣泵73的進(jìn)氣口通過管路和空氣過濾器相連通，供氣泵73的出氣口經(jīng)管路和供氣電磁閥v3的進(jìn)氣口連通，其中空氣過濾器集成在氣泵本體上。供氣電磁閥v3的出氣口經(jīng)管路和第一培植盆501上的進(jìn)氣口513相連通，供氣第一止回閥v31被裝配于連通供氣電磁閥v3和第一培植盆501的管路上；供氣電磁閥v3的出氣口通過管路和第二培植盆502上的進(jìn)氣口513相連通，供氣第二止回閥v32被裝配于連通供氣電磁閥v3和第二培植盆502的管路上；供氣電磁閥v3的出氣口經(jīng)管路和第三培植盆503上的進(jìn)氣口513相連通，供氣第三止回閥v33被裝配于連通供氣電磁閥v3和第三培植盆503的管路上；供氣電磁閥v3的出氣口經(jīng)管路和第四培植盆504上的進(jìn)氣口513相連通，供氣第四止回閥v34被裝配于連通供氣電磁閥v3和第四培植盆504的管路上。第一培植盆501上的排水口514經(jīng)排水管、排水第一電磁閥v41和排水管路連通，第二培植盆502上的排水口514經(jīng)排水管、排水第二電磁閥v42和排水管路連通，第三培植盆503上的排水口514經(jīng)排水管、排水第三電磁閥v43和排水管路連通，第四培植盆504上的排水口514經(jīng)排水管、排水第四電磁閥v44和排水管路連通，所述排水管路的出水口和廢水收箱連通（圖中未畫出）。排水管路上的排水第一電磁閥v41、排水第二電磁閥v42、排水第三電磁閥v43、排水第四電磁閥v44構(gòu)成排水電磁閥組。其中，所述光照裝置80，用于向培植盆50內(nèi)被種植的蔬菜補充光照。光照裝置80有四套，裝配并固定在承載架20上，分別位于每一層承載部22的正上方，則每一層光照裝置的出光方向?qū)χ搶优嘀才?0內(nèi)的蔬菜。所述光照裝置80的發(fā)光件，選用led燈珠。多個led燈珠分布于光照裝置的下表面，構(gòu)成其發(fā)光面。所述led燈珠包括發(fā)射白光的燈珠、發(fā)射光波的波長為420nm-460nm和630nm-670nm的燈珠，以補充蔬菜進(jìn)行光合作用所需的藍(lán)光和紅光。其中，所述控制單元90，如圖12、圖13所示，包括處理器、存儲器、驅(qū)動電路、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口以及種植配方，所述存儲器、驅(qū)動電路、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口及電磁閥接口分別和處理器電連接。觸控屏經(jīng)顯示接口和控制單元90電連接，專用鍵盤經(jīng)鍵盤接口和控制單元90電連接，移動終端，如手機(jī)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模塊和控制單元90建立通信連接。第一電機(jī)、第二電機(jī)、供液泵71、供水泵72和氣泵73經(jīng)驅(qū)動電路和控制單元90電連接。位移傳感器61、接近傳感器62、流量傳感器63和液位傳感器64分別經(jīng)傳感器接口和控制單元90電連接。所述供液電磁閥組、供水電磁閥組、排水電磁閥組、供氣電磁閥分別經(jīng)電磁閥接口和控制單元90電連接。所述種植配方被配置成使被種植蔬菜正常生長所需的各種被控變量的集合，存儲于存儲器內(nèi)。觸控屏、專用鍵盤、移動終端均可以用于對控制單元90內(nèi)的種植配方進(jìn)行修改，以及手動控制水培裝置的擺動傾斜和擺動直立、向培植盆內(nèi)輸送營養(yǎng)液、輸送水和輸送空氣以及啟用光照裝置。觸控屏、專用鍵盤、移動終端，根據(jù)需要可以選配其中一種或幾種，本實施方式中優(yōu)選移動終端和觸控屏，移動終端為手機(jī)或平板電腦，移動終端通過客戶端應(yīng)用經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)和控制單元90建立通信連接。觸控屏上設(shè)有“伸出”、“縮回”鍵，用于手動控制伸縮腿裝置的伸、縮移動，以及“傾斜”、“直立”鍵，用于手動控制水培裝置的擺動傾斜和擺動直立。所述處理器、存儲器、傳感器接口、網(wǎng)絡(luò)模塊、鍵盤接口、顯示接口、電磁閥接口分別被設(shè)置在同一塊電路板上，并和觸控屏相集成為一個部件單元，構(gòu)成觸控屏控制裝置；驅(qū)動電路被設(shè)置成一個獨立的單元，構(gòu)成一個配電模塊，被裝配于水培裝置的基架10。所述種植配方包括配方表和配方參數(shù)。所述配方表主要由和時間相關(guān)聯(lián)的被控變量的預(yù)設(shè)值構(gòu)成的數(shù)據(jù)表，包括多個種植步，每個種植步包括時間的設(shè)定值、向培植盆內(nèi)輸送營養(yǎng)液的供液量的預(yù)設(shè)值、培植盆內(nèi)液位的預(yù)設(shè)值、表征開啟和關(guān)閉光照裝置的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值、表征向培植盆輸送和停止輸送空氣的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值等等。配方參數(shù)包括一個或多個參數(shù)，配方參數(shù)與配方表相關(guān)聯(lián)，并配合使用，通過修改配方參數(shù)可以優(yōu)化控制單元基于配方表對水培裝置的執(zhí)行控制。每種被種植的蔬菜均有與之相適應(yīng)的適合該種蔬菜正常生長的種植配方，同一種蔬菜在生長的不同階段，也有與該階段相適配的種植配方。因此，配方表中的被控變量分別被配置成適合該種蔬菜在不同生長階段相適應(yīng)的預(yù)設(shè)值。所述配方表中的被控變量（如擺動幅度、供液量、液位、光照狀態(tài)、輸氣狀態(tài)）的預(yù)設(shè)值，將持續(xù)到被種植蔬菜的整個生長周期，所以，配方表中時間的預(yù)設(shè)值（可以用時間段表示，也可以用時刻點表示）涵蓋了被種植蔬菜生長的各個階段。具有種植技能的用戶通過觸控屏、移動終端等人機(jī)交換界面可以自行修改和定義適合所種蔬菜的種植配方，修改完成后的種植配方可以存儲于存儲器；另外，用戶還可以通過互聯(lián)網(wǎng)從網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上下載與被種蔬菜相適配的種植配方，特別適合于那些沒有種植經(jīng)驗和種植技術(shù)的用戶。蔬菜的種植配方，不是本發(fā)明需要保護(hù)的內(nèi)容，在此不再詳述。一種可選的種植配方的配方表和配方參數(shù)如下所示，其中表一僅展示了配方表的一部分，包括多個種植步，每個種植步包括“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量的預(yù)設(shè)值及“時間”的預(yù)設(shè)值，其中時間的預(yù)設(shè)值采用時間段表示。下面將以表一所示配方表為例，將詳細(xì)說明控制單元如何從種植配方中獲取各個被控變量的預(yù)設(shè)值。表一：種植步時間擺動幅度(/度)供液量（/ml）液位（mm）光照狀態(tài)輸氣狀態(tài)………………………………n-2tn-2007010n-1tn-130207001ntn3007001n+1tn+1007010n+2tn+2007010………………………………配方參數(shù)：功率閾值i0；檢測周期t0；液位偏差h0；漸變時間t0；表一所示的配方表中包括“擺動幅度”、“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量的預(yù)設(shè)值及時間的預(yù)設(shè)值。根據(jù)被控變量取值的特征，上述配方表中的被控變量可以被分成兩種類型，一類被控變量的預(yù)設(shè)值可以連續(xù)變化，如“擺動幅度”、“供液量”、“液位”等被控變量；另一類被控變量的預(yù)設(shè)值只能離散變化，為狀態(tài)量，如“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”等被控變量。配方表中，“擺動幅度”的預(yù)設(shè)值有“0”和“30”，其中，0被定義為水培裝置保持直立，30被定義為水培裝置的承載架相對基架向后擺動傾斜30度；“供液量”的預(yù)設(shè)值有0和20，其中，0被定義為不向培植盆輸送營養(yǎng)液，20被定義為此次（即當(dāng)前種植步）向培植盆輸送營養(yǎng)液20ml；“液位”的預(yù)設(shè)值有70，其被定義為培植盆內(nèi)的培植液液位的最低高度為70mm；“光照狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值有“0”和“1”，其中，0被定義為不啟用光照裝置實施光照，1被定義為啟用光照裝置實施光照；“輸氣狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值有“0”和“1”，其中，0被定義為不啟用氣泵向培植盆內(nèi)輸送空氣，1被定義為啟用氣泵向培植盆內(nèi)輸送空氣。配方參數(shù)包括功率閾值i0、液位偏差h0、檢測周期t0、漸變時間t0。功率閾值i0，為控制單元用于判斷是否有太陽光的比較參考值，當(dāng)從光伏系統(tǒng)所獲取的發(fā)電功率的數(shù)值達(dá)到功率閾值i0時，表示有太陽光，否則表示無太陽光。液位偏差h0，為控制單元用于判斷是否用于向培植盆內(nèi)輸送水的比較參考值，液位偏差h0為大于0的數(shù)，也是本次向培植盆內(nèi)輸送水的液位的升高量，可以理解為輸水量。液位偏差h0的比較參考可以被定義為當(dāng)液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值時，向培植盆輸送水，當(dāng)液位的測量值與液位偏差h0的差值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止輸送水，例如，h0設(shè)定為20mm、液位預(yù)設(shè)值為70mm，當(dāng)液位的測量值小于70mm時，向培植盆輸入水，當(dāng)液位的測量值與液位偏差h0的差值達(dá)到70mm時，即液位的高度達(dá)到90mm，停止向培植盆輸送水；培植盆內(nèi)液位從70mm升高到了90mm，輸水高度為20mm。液位偏差h0的比較參考還可以被定義為當(dāng)液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，向培植盆內(nèi)輸送水，當(dāng)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止向培植盆輸送水；例如，當(dāng)h0設(shè)定為15mm、液位預(yù)設(shè)值為80mm，當(dāng)液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，即液位的測量值低于65mm時，向培植盆輸入水，當(dāng)培植盆內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，即液位高度達(dá)到80mm時，停止向培植盆輸送水；培植盆內(nèi)液位從65mm升高到了80mm，輸水高度為15mm。檢測周期t0，被定義為控制單元的采樣周期，即控制單元從配方表中獲取被控變量的預(yù)設(shè)值以及從傳感器組獲取各被控變量的測量值的時間間隔，即控制單元對水培裝置實施控制的頻繁度；檢測周期t0被設(shè)置的越小，控制單元對水培裝置控制的就越精確。漸變時間t0，被定為被控變量變化的快慢，適用于連續(xù)變化的被控變量，只有當(dāng)?shù)谝浑姍C(jī)、供水泵72采用變頻電機(jī)和伺服電機(jī)時才為有效的參數(shù)。例如，第一電機(jī)采用了伺服電機(jī)，擺動幅度的預(yù)設(shè)值在tn+1時刻時從30變到0，即水培裝置被擺動傾斜的擺動幅度由30度逐漸變到0度，擺動傾斜的傾角從30度變到0度時所耗費的時間長度為t0，漸變時間t0設(shè)置越大，則水培裝置被擺動過程中產(chǎn)生的震動越小，越穩(wěn)定?？刂茊卧獜钠鋬?nèi)置的存儲器中讀取被存儲的種植配方，即配方表和配方參數(shù)，控制單元依次執(zhí)行種植配方中的各個種植步。在每個控制周期，控制單元從傳感器組獲取在該控制周期的被控變量的測量值，以及從配方表中獲取在該控制周期的各個被控變量的預(yù)設(shè)值?？刂茊卧獜呐浞奖碇蝎@取被控變量的預(yù)設(shè)值，具體過程如下所述：控制單元依次遍歷并執(zhí)行各種植步，在當(dāng)前種植步，如第n種植步，控制單元將該第n種植步時間的設(shè)定值tn劃分出多個與控制周期等時長的小時間段，每一小時間段對應(yīng)一個采樣周期，從第一個采樣周期到最后一個采樣周期，被控變量的預(yù)設(shè)值均取值為該第n種植步被控變量的預(yù)設(shè)值，也就是說在該第n種植步的各個采樣周期內(nèi)各個被控變量的預(yù)設(shè)值不變。下面以擺動幅度為例進(jìn)行說明，比如在第n種植步，第n種植步時間的設(shè)定值為tn、擺動幅度的預(yù)設(shè)值為30，控制單元將該第n種植步的tn時間段劃分出多個控制周期等時長的小時間段，比如說劃分出30個，對應(yīng)30個采樣周期，則從第1個到第30個采樣周期，控制單元從第n種植步的獲取的擺動幅度的預(yù)設(shè)值均為30；又比如在第n+1種植步，第n+1種植步時間的設(shè)定值為tn+1、擺動幅度的預(yù)設(shè)值為0，控制單元將該第n+1種植步的tn+1時間段劃分出多個與控制周期等時長的小時間段，比如說劃分出50個，對應(yīng)50個采樣周期，則從第1個到第50個采樣周期，控制單元從第n+1種植步的獲取的擺動幅度的預(yù)設(shè)值均為0。此外，配方表中的時間項還可以用時刻點表示，第n種植步所在行對應(yīng)的各個被控變量的預(yù)設(shè)值將從該第n種植步的時刻tn開始一直持續(xù)到該時刻tn的下一相鄰時刻tn+1。比如擺動幅度在第n種植步的tn時刻的預(yù)設(shè)值為30，表示該預(yù)設(shè)值30從tn時刻開始一至持續(xù)到該時刻tn的下一時刻tn+1，即從tn時刻起到tn+1時刻止，除tn+1時刻外，擺動幅度的預(yù)設(shè)值均為30；擺動幅度在tn+1時刻的預(yù)設(shè)值為0，表示該預(yù)設(shè)值0從tn+1時刻開始一至持續(xù)到該時刻tn+1的下一個時刻tn+2，即從tn+1時刻起到tn+2時刻止，除tn+2時刻外，擺動幅度的預(yù)設(shè)值均為0，其它時刻以此類推。需要說明的是，對于數(shù)值可以連續(xù)變的被控變量，控制單元還可以采用插值法從種植配方中獲取各個被控變量的預(yù)設(shè)值。如可以采用線性內(nèi)插值法，控制單元獲取的被控變量的預(yù)設(shè)值將斜坡變化，即在當(dāng)前種植步的時間段內(nèi)被控變量的預(yù)設(shè)值從上一種植步的設(shè)定值斜坡變化到該種植步的設(shè)定值?？刂茊卧?0為水培裝置的控制中心，用于對水培裝置的穩(wěn)定性，承載架的擺動傾斜、擺動直立和擺動幅度，向培植盆內(nèi)輸送水、營養(yǎng)液和空氣，以及為蔬菜補充光照等進(jìn)行自動控制。在蔬菜的生長控制過程中，控制單元依次執(zhí)行種植配方中的各個種植步，當(dāng)種植配方的各個種植步依次被執(zhí)行完時，完成蔬菜的生長控制，蔬菜長成為成品，可以采摘食用。接下來以以由第一驅(qū)動裝置采用第一電機(jī)，第二驅(qū)動裝置采用第二電機(jī)，擺轉(zhuǎn)軸251構(gòu)成的擺動輸出機(jī)構(gòu)32，伸縮機(jī)構(gòu)采用絲杠為例，控制單元90對水培裝置進(jìn)行自動控制的過程具體如下所述。獲取參數(shù)。在當(dāng)前的檢測周期t0，控制單元90從種植配方中獲取在該控制周期的各個被控變量的預(yù)設(shè)值，即獲取“擺動幅度”、“供液量”、“液位”、“光照狀態(tài)”、“輸氣狀態(tài)”的預(yù)設(shè)值，以及從傳感器組獲取在該控制周期的被控變量的測量值，即位移傳感器測量的擺動幅度的測量值、液位傳感器測量的液位的測量值、流量傳感器測量的流量的測量值以及從光伏系統(tǒng)獲取發(fā)電的發(fā)電功率。太陽光線檢測?？刂茊卧?0將從光伏系統(tǒng)aa的光伏逆變器02所獲取的發(fā)電功率和功率閾值i0進(jìn)行比較，當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到功率閾值i0時，即發(fā)電功率大于功率閾值，控制單元90作出有太陽光的判斷，否則作出無太陽光的判斷。伸縮腿裝置伸出。當(dāng)伸縮腿裝置的伸縮腿部未伸出、擺動幅度的預(yù)設(shè)值不為0時，優(yōu)選地，擺動幅度大于預(yù)設(shè)的擺動閾值時，控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動的控制信號，操縱伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機(jī)轉(zhuǎn)動，第二電機(jī)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對于固定部41沿縱向向外移動，直至位于前邊側(cè)的接近傳感器62被觸發(fā)，伸縮腿部向外完全伸出。此時，控制單元90根據(jù)前邊側(cè)的接近傳感器62的觸發(fā)信號，生成用于使第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動的控制信號，操縱伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二驅(qū)動裝置停止轉(zhuǎn)動，同時標(biāo)記伸縮腿裝置已伸出。進(jìn)一步地，當(dāng)有太陽光線時，控制單元90才將生成的用于操控伸縮腿裝置40作伸出移動的控制信號發(fā)送給伸縮腿裝置40。水培裝置擺動?？刂茊卧?0獲取擺動幅度的預(yù)設(shè)值及位移傳感器61反饋的擺動幅度的測量值，基于擺動幅度的測量值與擺動幅度的預(yù)設(shè)值進(jìn)行運算處理，生成使承載架20趨于擺動傾斜和趨于擺動直立相對應(yīng)的控制信號，操縱擺動裝置30，觸發(fā)第一電機(jī)轉(zhuǎn)動，以使所述擺動裝置30驅(qū)動承載架20作縱向擺動，直至位移傳感器61反饋的承載架20擺動幅度的測量值達(dá)到所述擺動幅度的預(yù)設(shè)值，生成控制信號操縱擺動裝置30，觸發(fā)第一電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。控制單元90對水培裝置的擺動控制具體包括：當(dāng)所獲取的擺動幅度的測量值小于擺動幅度的預(yù)設(shè)值時，控制單元90生成用于操控承載架20趨于擺動傾斜的擺動控制信號，操縱擺動裝置30，觸發(fā)第一電機(jī)轉(zhuǎn)動，擺動裝置30被操縱，減速機(jī)32獲得輸入扭矩，減速機(jī)32的輸出軸把扭矩傳遞給作為擺動輸出機(jī)構(gòu)37的擺轉(zhuǎn)軸251，擺轉(zhuǎn)軸251沿順時針方向（從右向左看）轉(zhuǎn)動，擺轉(zhuǎn)軸251迫使承載架20的立桿23繞第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的樞軸沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，承載架20趨于向后擺動傾斜，直至所述位移傳感器61所反饋的承載架20擺動幅度的測量值達(dá)到擺動幅度的預(yù)設(shè)值，控制單元生成控制信號操縱擺動裝置30使第一電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)所獲取的擺動幅度的測量值大于擺動幅度的預(yù)設(shè)值時，控制單元90生成用于操控承載架20趨于擺動直立的擺動控制信號，操縱擺動裝置30，觸發(fā)第一電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，擺動裝置被操縱，減速機(jī)32獲得反向輸入扭矩，減速機(jī)32的輸出軸把反向扭矩傳遞給給作為擺動輸出機(jī)構(gòu)37的擺轉(zhuǎn)軸251，擺轉(zhuǎn)軸251沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，擺轉(zhuǎn)軸251迫使立桿23繞第二連接部21和第一連接部12樞軸連接處的樞軸沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，承載架20趨于擺動直立，直至位移傳感器61反饋的承載架20擺動幅度的測量值達(dá)到所述擺動幅度的預(yù)設(shè)值，控制單元生成控制信號操擺動裝置30使第一電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。例如，當(dāng)擺動幅度的預(yù)設(shè)值為30，水培裝置向后傾斜，水培裝置上的各層培植盆50依次錯開，如圖5、圖6所示。又例如，當(dāng)擺動幅度的預(yù)設(shè)值為0，承載架20被擺動恢復(fù)直立，水培裝置的承載部22再次相互層疊。需要說明的是，當(dāng)擺動幅度的預(yù)設(shè)值小于0時，如30，水培裝置向前傾斜，水培裝置上的各層培植盆50依次錯開。進(jìn)一步地，當(dāng)有太陽光線時，控制單元90才將生成的用于操控承載架20趨于擺動傾斜的擺動控制信號發(fā)送給擺動裝置30。伸縮腿裝置縮回。當(dāng)水培裝置直立后，優(yōu)選地，擺動幅度小于擺動閾值（如20度）時，控制單元90生成用于操控伸縮腿裝置40作縮回移動的伸縮控制信號，操縱伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機(jī)反向轉(zhuǎn)動，第二電機(jī)帶動絲桿反向轉(zhuǎn)動，絲桿驅(qū)使伸縮腿部42相對于固定部41沿縱向向前移動縮回，直至后邊側(cè)的接近傳感器62被觸發(fā)，伸縮腿部向前完全縮回。此時，控制單元90根據(jù)后邊側(cè)的接近傳感器62的觸發(fā)信號，生成用于使第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動的控制信號，操縱伸縮腿裝置40，觸發(fā)第二電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。至此，控制單元90對水培裝置的穩(wěn)定性、擺動傾斜和擺動直立進(jìn)行了操縱。輸送營養(yǎng)液?？刂茊卧?0，基于所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值，生成用于向培植盆50輸送營養(yǎng)液的控制信號，操縱供液泵71，以使供液泵71向培植盆50輸送營養(yǎng)液，控制單元90根據(jù)流量傳感器63所測量的營養(yǎng)液流量的測量值累積計算得到該次向培植盆50已輸送營養(yǎng)液供液量的計算值，當(dāng)向該培植盆50已輸送營養(yǎng)液的供液量的計算值達(dá)到所述供液量的預(yù)設(shè)值時，控制單元生成控制信號操縱供液泵71，停止向該向培植盆50輸送營養(yǎng)液。對本實施方式，控制單元90控制供液泵71及相應(yīng)的供液電磁閥依次開啟分別向四層培植盆50輸送營養(yǎng)液，并使在當(dāng)前種植步向每層培植盆50所輸送的營養(yǎng)液的輸送量達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值。當(dāng)所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值大于0時，分別向各個培植盆輸送營養(yǎng)液，其具體包括：首先，控制單元90生成用于向第一培植盆501輸送營養(yǎng)液的控制信號，分別操縱供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11和供液泵71開啟，供液泵71向第一培植盆501輸送營養(yǎng)液，同時，根據(jù)流量傳感器63所測量的營養(yǎng)液流量的測量值，控制單元90累積計算得到本次（即當(dāng)前種植步的）已經(jīng)向第一培植盆501輸送的營養(yǎng)液量的計算值，當(dāng)本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值時，生成控制信號操縱供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11和供液泵71關(guān)閉，停止向第一培植盆501輸送的營養(yǎng)液，即向第一培植盆501內(nèi)輸送了預(yù)設(shè)值量的營養(yǎng)液；其次，控制單元90生成用于向第二培植盆502輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，分別操縱供液總電磁閥v1、供液第二電磁閥v12開啟和供液泵71開啟向第二培植盆502輸送營養(yǎng)液，當(dāng)本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達(dá)到所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值時，生成控制信號操縱供液總電磁閥v1、供液第一電磁閥v11和供液泵71關(guān)閉，停止向第二培植盆502輸送的營養(yǎng)液；再次，控制單元90生成用于向第三培植盆503輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，分別操縱供液總電磁閥v1和供液第三電磁閥v13開啟，啟動供液泵71向第三培植盆503輸送營養(yǎng)液，當(dāng)本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達(dá)到所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值時，停止向第三培植盆503輸送的營養(yǎng)液；最后，控制單元90生成用于向第四培植盆504輸送營養(yǎng)液的供液控制信號，分別操縱供液總電磁閥v1和供液第四電磁閥v14開啟，啟動供液泵71向第四培植盆504輸送營養(yǎng)液，直至本次已經(jīng)輸送的營養(yǎng)液量的計算值達(dá)到所獲取的供液量的預(yù)設(shè)值時止，即完成向第四培植盆504內(nèi)輸送達(dá)到預(yù)設(shè)值量的營養(yǎng)液。輸送水?？刂茊卧?0獲取液位傳感器64測量的培植盆50內(nèi)液位的測量值及從種值配方中獲取液位的預(yù)設(shè)值，基于所述液位的測量值與液位的預(yù)設(shè)值進(jìn)行運算處理，生成向該培植盆50輸送水的供水控制信號，操縱供水泵72，以使供水泵72向該培植盆50輸送水，直至液位傳感器64測量的該培植盆50內(nèi)液位的測量值達(dá)到所述液位的預(yù)設(shè)值，生成控制信號操縱供水泵72停止向該培植盆50內(nèi)供水。對本實施方式，控制單元90啟動供水泵72及開啟相應(yīng)的供水電磁閥向該培植盆50輸送水，并使培植盆50內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值。例如，當(dāng)?shù)谝慌嘀才?01液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，控制單元90生成用于向第一培植盆501輸送水的供水控制信號，操縱供水總電磁閥v2、供水第一電磁閥v21開啟，啟動供水泵72向第一培植盆501輸送水，當(dāng)?shù)谝灰何粋鞲衅鳒y量的第一培植盆501內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止向第一培植盆501輸送水，即完成對第一培植盆501輸送水的控制。又如，當(dāng)?shù)诙嘀才?02液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，控制單元90生成用于向第二培植盆502輸送水的供水控制信號，操縱供水總電磁閥v2、供水第二電磁閥v22開啟，啟動供水泵72向第二培植盆502輸送水，當(dāng)?shù)诙何粋鞲衅鳒y量的第二培植盆502內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止向第二培植盆502輸送水，即完成對第二培植盆502輸送水的控制。再如，當(dāng)?shù)谌嘀才?03液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，控制單元90生成用于向第三培植盆503輸送水的供水控制信號，操縱供水總電磁閥v2、供水第三電磁閥v23開啟，啟動供水泵72向第三培植盆503輸送水，當(dāng)?shù)谌何粋鞲衅鳒y量的第三培植盆503內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止向第三培植盆503輸送水，完成了對第三培植盆503輸送水的控制。又如，當(dāng)?shù)谒呐嘀才?04液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值與液位偏差h0的差值時，控制單元90生成用于向第四培植盆504輸送水的供水控制信號，操縱供水總電磁閥v2、供水第四電磁閥v24開啟，啟動供水泵72向第四培植盆504輸送水，直至第四液位傳感器測量的第四培植盆503內(nèi)液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時止，完成對第四培植盆504輸送水的控制。上述對培植盆內(nèi)液位的控制中引入了液位偏差h0，控制單元90每次向培植盆50內(nèi)輸送水的高度為液位偏差h0，這樣可以避免，當(dāng)液位的測量值小于預(yù)設(shè)值時控制單元90生成供水控制信號，液位的測量值高于預(yù)設(shè)值時停止輸送水，導(dǎo)致頻繁地啟動供水泵72向培植盆50輸送水，影響供水泵72的使用壽命，及造成能源的不必要的耗費。需要說明的是，對輸送水的控制還可以采用：當(dāng)液位的測量值小于液位的預(yù)設(shè)值時，向培植盆50輸送水，當(dāng)液位的測量值與液位偏差h0的差值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值時，停止輸送水。補充光照?？刂茊卧?0基于所獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值，生成用于啟用和關(guān)閉光照裝置80相對應(yīng)的控制信號，操縱光照裝置80，用以啟用和關(guān)閉光照裝置80。利用光照裝置補充光照，具體包括：當(dāng)所獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為1時，控制單元90生成用于啟用光照裝置80的光照控制信號，操縱四套光照裝置80開啟發(fā)出光線，對培植盆內(nèi)的被種蔬菜補充光照，促進(jìn)被種植的蔬菜進(jìn)行光合作用，快速生長；當(dāng)光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為0時，控制單元90生成用于關(guān)閉光照裝置80的光照控制信號，操縱光照裝置80關(guān)閉，停止發(fā)出光線。進(jìn)一步地，當(dāng)控制單元90作出無太陽光線的判斷時，控制單元90才生成控制信號操縱光照裝置80點亮，做到有太陽光線不啟用光照裝置80，以節(jié)省光照所消耗的能源。輸送空氣?？刂茊卧?0基于所獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值，生成用于向培植盆50內(nèi)輸送和停止輸送空氣相對應(yīng)的控制信號，操縱氣泵73，用以啟用氣泵73輸送空氣和關(guān)閉氣泵73停止輸送空氣。具體過程為：當(dāng)獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為1時，控制單元90生成用于向培植盆50內(nèi)輸送空氣的輸氣控制信號，分別操縱開啟供氣總電磁閥v3，啟用氣泵73同時向四層培植盆50內(nèi)輸送空氣；當(dāng)輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值為0時，控制單元90生成用于向培植盆50內(nèi)停止輸送空氣的輸氣控制信號，分別操縱氣泵73、給供氣總電磁閥v3關(guān)閉，停止向三個培植盆50內(nèi)輸送空氣。所述位移傳感器51反饋的承載架20擺動幅度的測量值達(dá)到所述擺動幅度的預(yù)設(shè)值，可以被理解為位移傳感器51反饋的承載架20擺動幅度的測量值與所述擺動幅度的預(yù)設(shè)值的差值的相對值小于某一值，如小于3%；其中“差值的相對值”被定義為“abs（測量值-預(yù)設(shè)值）/預(yù)設(shè)值*100%”。兩部件間活動連接，并具有一個相對轉(zhuǎn)動的自由度，可以采用鉸鏈連接，也可以采用樞軸連接。兩部件通過樞軸進(jìn)行樞軸連接，兩部件相對樞軸可以轉(zhuǎn)動，該兩部件形成鉸鏈，因此，樞軸連接為鉸鏈連接的一種。在本文中，鉸鏈連接簡稱鉸接，樞軸連接簡稱樞接。本文中涉及的兩部件間的樞軸連接方式，都可以采用鉸鏈連接方式進(jìn)行替代。當(dāng)鉸鏈中沒有轉(zhuǎn)動軸時，相鉸鏈連接的兩件部間相對轉(zhuǎn)動時所圍繞的是條直線。樞軸連接被鉸鏈連接替代后，兩種連接方式的對應(yīng)關(guān)系：相鉸鏈連接的兩件部間相對轉(zhuǎn)動時所圍繞的轉(zhuǎn)動軸或直線，被稱為鉸鏈連接（鉸接）的鉸接轉(zhuǎn)動軸，與樞軸連接的樞軸相對應(yīng)；相鉸鏈連接（鉸接）的兩件部間相對轉(zhuǎn)動的角速度的方向，也即鉸接轉(zhuǎn)動軸的軸線方向，被稱為鉸鏈連接（鉸接）的鉸接轉(zhuǎn)動方向，與樞軸連接（樞接）的樞軸方向相對應(yīng)。是采用樞軸連接實現(xiàn)鉸接，還是采用鉸鏈進(jìn)行鉸接，根據(jù)設(shè)計需要及加工藝確定。本發(fā)明的光伏蔬菜水培裝置包括光伏系統(tǒng)和水培裝置。所述光伏系統(tǒng)包括光伏組件、光伏逆變器和儲能裝置，用于向水培裝置提供電能。所述水培裝置包括基架、承載架、擺動裝置、培植盆、傳感器組、泵組、控制單元及種植配方。所述承載架由多層承載部和多支立桿構(gòu)成，承載部相互平行或水平設(shè)置，承載部分別和立桿分別相鉸接，培植盆分別被置放于承載部上，培植盆互相層疊；實現(xiàn)立體種植，節(jié)省空間，提高單位空間的產(chǎn)出率。水培裝置的承載架裝配于基架上，并和基架相鉸接。所述鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動方向沿橫向布置，所述基架、承載部與立桿構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。所述平行四邊形機(jī)構(gòu)使得水培裝置具有一個運動自由度，水培裝置在縱向具有“柔性”，適于水培裝置的承載架相對于基架沿著與所述鉸接轉(zhuǎn)動方向相垂直的縱向平面作縱向擺動，承載架的立桿繞所述第二連接部和第一連接部相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，承載架隨之產(chǎn)生擺動傾斜和擺動直立，多層培植盆依次錯開和再次層疊。水培裝置被操縱作縱向擺動過程中，基架不動，只有構(gòu)成該平行四邊形機(jī)構(gòu)的立桿繞著所述第二連接部與第一連接部相鉸接的鉸接轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，立桿發(fā)生轉(zhuǎn)動傾斜和轉(zhuǎn)動直立，承載部只作平動運動，則置放于承載部上的培植盆的空間姿態(tài)始終保持不變。當(dāng)水培裝置被放置在場地上、培植盆水平時，水培裝置被操縱作擺動傾斜和擺動直立，培植盆依次錯開和再次層疊，培植盆始終保持水平。所述控制單元獲取與被種植蔬菜相適配的種植配方，在每個控制周期，控制單元基于從種植配方獲取的供液量、液位的預(yù)設(shè)值，操縱泵組向培植盆內(nèi)分別輸送營養(yǎng)液和水，并使該次所輸送營養(yǎng)液的輸送量的計算值達(dá)到供液量的預(yù)設(shè)值、液位的測量值達(dá)到液位的預(yù)設(shè)值，以及操縱擺動裝置驅(qū)使承載架作擺動傾斜，培植盆依次錯開，使培植盆內(nèi)被種植的蔬菜增加光照。進(jìn)一步地，控制單元基于獲取的承載架擺動幅度的測量值以及擺動幅度的預(yù)設(shè)值，操縱擺動裝置驅(qū)動承載架作縱向擺動，使承載架擺動幅度的測量值達(dá)到所述擺動幅度的預(yù)設(shè)值；控制單元基于從種植配方獲取的光照狀態(tài)的預(yù)設(shè)值，操縱光照裝置發(fā)光，對被種蔬菜補充光照，增強(qiáng)光合作用；控制單元基于從種植配方獲取的輸氣狀態(tài)的預(yù)設(shè)值，操縱氣泵向培植盆輸送空氣，以使所輸送的營養(yǎng)液在培植液內(nèi)快速分散，且分散的更均勻，同時增加培植液中的含氧量，促進(jìn)根系發(fā)育?？刂茊卧趶墓夥到y(tǒng)獲取的發(fā)電功率，當(dāng)判定有太陽光時，基于擺動幅度的設(shè)定值才操縱擺動裝置驅(qū)使水培裝置作擺動傾斜，各層培植盆依次錯開，增加被種蔬菜的光照；當(dāng)判定無太陽光時，基于光照狀態(tài)的設(shè)定值才操縱光照裝置開啟，對被種植蔬菜補充光照?？刂茊卧诜N植配方，實現(xiàn)對水培裝置的智能控制，為被種植蔬菜提供一種由種植配方?jīng)Q定的生長環(huán)境，并減少能源消耗所述水培裝置包括基架和承載架，第一連接部被設(shè)置在基架本體左右兩邊側(cè)向上延伸的支撐部的頂部，第二連接部被設(shè)置在承載架的中部時，且第一連接部的樞孔到基架本體頂部之間的距離大于第二連接部的樞孔到承載架下端底部之間的距離，承載架和基架通過第二連接部與第一連接部裝配并相鉸接。第二連接部被設(shè)置在承載架的中部，承載部沿立桿等間距分布，特別是將第二連接部設(shè)置于承載架的最上一層承載部和最下一層承載部之間的中部處，承載架被操縱作擺動傾斜時，承載架的重心保持在承載架的中部處或其附近，該重心始終能正投影到由基架的支撐腿與地面間的接觸點所圍成的平面內(nèi)，使水培裝置在縱向具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，水培裝置不易發(fā)生側(cè)翻，可以不使用伸縮腿裝置來增強(qiáng)水培裝置在縱向的穩(wěn)定性。因而，可以省去伸縮腿裝置，有利進(jìn)一步降低水培裝置的制造成本。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。當(dāng)前第1頁12