本发明专利技术公开了一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置，包括用于辣椒种植的水培架，所述水培架的外部设有第一驱动机构；所述第一驱动机构输出Y轴向及X轴向的第一、第二线性自由度，其中所述第一线性自由度调节所述第二线性自由度的行程高度；通过电场作业的形式，实现如下技术优点：刺激细胞分裂和增殖：刺激辣椒细胞的分裂和增殖，从而促进辣椒植株的生长和发育。这些电场可以影响辣椒细胞内的离子流动，从而增加细胞内的能量和代谢水平。促进辣椒营养吸收：增加辣椒根部周围的土壤微生物活性，从而促进营养元素的吸收和利用。同时，电场还可以刺激根系生长，增加根系表面积，从而提高植物对土壤养分的吸收能力。而提高植物对土壤养分的吸收能力。而提高植物对土壤养分的吸收能力。
【技术实现步骤摘要】
一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置
[0001]本专利技术涉及辣椒种植
，特别涉及一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置。
技术介绍
[0002]辣椒水培种植是一种以水为基质，用营养液或植物生长素替代土壤的种植技术。相对于传统的土培方式，水培技术具有无土栽培、高效节水、排水便利、病虫害少、操作简单等优点。水培种植的辣椒生长周期短，生产效率高，不仅可以提高产量，还能有效控制病虫害，并且使得辣椒在生长过程中受到的环境影响更为可控。在辣椒水培种植中，通常使用的是含有较高氮、磷、钾等元素的营养液，这样可以满足辣椒不同生长阶段对营养物质的需求。同时，也可以在营养液中添加一些微量元素、生长素等物质，以促进辣椒的生长和发育。
[0003]但是，辣椒水培种植采用营养液调配的方式，其仍是被动式种植技术；如果能够对辣椒本身引入外部变量，诱使其根据该变量的控制与输出，实现辅助增长，则能够更好的提高其栽培效果。
[0004]为此，提出一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术实施例希望提供一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择；
[0006]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
[0007]第一方面，
[0008]一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置，包括用于辣椒种植的水培架，所述水培架的外部设有第一驱动机构；
[0009]所述第一驱动机构输出Y轴向及X轴向的第一、第二线性自由度，其中所述第一线性自由度调节所述第二线性自由度的行程高度；
[0010]所述第二线性自由度用于调节Z轴向输出的第三线性自由度的行程起始点方位，所述第三线性自由度驱动第二驱动机构的方位；
[0011]所述第二驱动机构配合输出机构，所述输出机构驱动至少三个沿同轴驱动且以环形阵列形式排布的第四线性自由度，驱动输出一电场进行万向角度调节，控制辣椒的抗氧化酶活性及ROS的积累水平。
[0012]在上述实施方式中水培架用于支撑辣椒的生长，提供基础支撑。第一驱动机构：用于输出Y轴向及X轴向的第一、第二线性自由度，实现对辣椒的高度及位置调节。第二驱动机构：配合输出机构使用，用于驱动第四线性自由度的方位调节。输出机构：驱动至少三个沿同轴驱动的第四线性自由度，并以环形阵列形式排布，用于输出电场进行万向角度调节，控制辣椒的抗氧化酶活性及ROS的积累水平。通过电场输出，调节辣椒的抗氧化酶活性及ROS的积累水平，进而提高辣椒的生长速度和产量。通过第一、第二线性自由度的调节，可以实
现对辣椒高度及位置的精确控制，以保证其在最佳的生长状态下生长。通过第三线性自由度的行程起始点方位的调节，实现对第四线性自由度的方位调节，进而实现电场输出的万向角度调节，保证电场输出的精度和准确性。
[0013]在上述实施方式中：上述的第一线性自由度、第二线性自由度、第三线性自由度和第四线性自由度均为联动的关系，其相互之间为直接驱动模式，最终实现带动多端自由度的联动化驱动，其具体的驱动轨迹、方位及角度等参数；具体的，基于工作人员对上述自由度的行程量选型装配，及上述自由度之间的联动与外部控制器的控制进行实现。
[0014]其中在一种实施方式中：所述输出机构包括支撑架；所述支撑架沿Y轴向叠加设置三组蜗轮蜗杆组件，三个所述蜗轮蜗杆组件的蜗轮的中轴线处于同一轴线，且其蜗杆通过第二动力件驱动；所述蜗轮输出所述第四线性自由度，其外部设有传动轴，铰臂的一端和另一端分别铰接于所述传动轴的一端及电场发生器的外表面；所述电场发生器的外表面以环形阵列的形式均匀铰接有三个所述铰臂；所述电场发生器输出所述电场。
[0015]在上述实施方式中：通过上述的蜗轮蜗杆组件及传动轴之间的机械联动及相互配合，通过输出三个同轴的第四线性自由度进行多端联动及其配合的形式，带动电场发生器进行指定功能的运载及其驱动；基于上述驱动模式，电场发生器则可对辣椒的外部进行不同方位、不同角度及其距离的电场输出方位调节化的作业。
[0016]同时，所述电场的环境电压为kV/m，频率为Hz，作用时间为min/d。
[0017]在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：三个所述传动轴的大小不一，且以包覆的形式相互转动连接，且中轴线同为一组；
[0018]所述传动轴的外表面固定配合于三个所述蜗轮的端面，且直径最大和最小的所述传动轴分别固定配合于最靠近与最远离所述电场发生器的所述蜗轮。
[0019]其中在一种实施方式中：所述第二驱动机构包括第一架体及沿Y轴向滑动配合于所述第一架体的第二架体，且所述第二架体由第二伸缩缸驱动调节Y轴向方位；所述第二架体上安装有所述输出机构和检测组件；所述检测组件用于视觉检测辣椒生长情况。
[0020]其中，所述检测组件为CCD工业视觉相机。
[0021]在上述实施方式中：通过上述的第二驱动机构及输出机构之间的机械联动及相互配合，通过输出多端交错轴向的线性自由度进行多端联动及其配合的形式，带动输出机构进行指定功能的运载及其驱动；
[0022]其中在一种实施方式中：所述第二驱动机构包括第一机架；所述第一机架的Y轴向滑动配合有第二机架；所述第二机架的X轴向滑动配合有所述第二驱动机构；所述第二机架由两组线性模组驱动，所述线性模组输出所述第一线性自由度或所述第二线性自由度。
[0023]同时，所述线性模组包括移动台，以安装于所述移动台上的第一动力件；所述第一动力件驱动齿条组件的齿轮，所述齿条组件的齿条根据两个所述线性模组，分别沿Y和X轴向固定连接于所述第一机架和所述第二机架的外表面；X轴向的所述线性模组的所述移动台与所述第二驱动机构配合。
[0024]在上述实施方式中：为实现上述第一线性自由度、第二线性自由度对其所适配的结构部件进行驱动作业的模式；其中，转动驱动的自由度起始输出点可搭配一轴承与外部相对固定的结构进行连接，以实现支撑；线性自由度本身的行程量前后端均设置有一滑块
组件，以适配该线性自由度运行导向的平稳性，并规范该线性自由度的运行轨迹满足理论设计需求。
[0025]在上述实施方式中：上述的驱动模式并不局限于此；作为优选的技术方案，其还可优选选型为：X轴向的所述线性模组的所述移动台上安装有第一伸缩缸，所述第一伸缩缸的活塞杆与所述第二驱动机构的所述第一架体固定连接。
[0026]在上述实施方式中：第一动力件和第二动力件均优选为伺服电机，第一伸缩缸和第二伸缩缸均优选为伺服电缸，通过伺服驱动系统配合外部控制器的模式，以实现上述元件的指定化驱动，实现第一驱动机构、第二驱动机构和输出机构之间的联动控制，以满足相关驱动及调节作业需求。
[0027]第二方面，基于上述装置原理的，一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长方法，包括如下步骤：
[0028]S1、所述第一驱动机构、所述第二驱动机构和所述输出机本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种辣椒种植用多自由度电场输出辅助生长装置，包括用于辣椒种植的水培架(1)，其特征在于：所述水培架(1)的外部设有第一驱动机构(2)；所述第一驱动机构(2)输出Y轴向及X轴向的第一、第二线性自由度，其中所述第一线性自由度调节所述第二线性自由度的行程高度；所述第二线性自由度用于调节Z轴向输出的第三线性自由度的行程起始点方位，所述第三线性自由度驱动第二驱动机构(3)的方位；所述第二驱动机构(3)配合输出机构(4)，所述输出机构(4)驱动至少三个沿同轴驱动且以环形阵列形式排布的第四线性自由度，驱动输出一电场进行万向角度调节，控制辣椒的抗氧化酶活性及ROS的积累水平。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述输出机构(4)包括支撑架(401)；所述支撑架(401)沿Y轴向叠加设置三组蜗轮蜗杆组件(403)，三个所述蜗轮蜗杆组件(403)的蜗轮的中轴线处于同一轴线，且其蜗杆通过第二动力件(402)驱动；所述蜗轮输出所述第四线性自由度，其外部设有传动轴(404)，铰臂(405)的一端和另一端分别铰接于所述传动轴(404)的一端及电场发生器(406)的外表面；所述电场发生器(406)的外表面以环形阵列的形式均匀铰接有三个所述铰臂(405)；所述电场发生器(406)输出所述电场。3.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：三个所述传动轴(404)的大小不一，且以包覆的形式相互转动连接，且中轴线同为一组；所述传动轴(404)的外表面固定配合于三个所述蜗轮的端面，且直径最大和最小的所述传动轴(404)分别固定配合于最靠近与最远离所述电场发生器(406)的所述蜗轮；。4.根据权利要求1～3任意一项所述的装置，其特征在于：所述电场的环境电压为10kV/m，频率为50Hz，作用时间为30min/d。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于：所述第二驱动机构(3)包括第一架体(301)及沿Y轴向滑动配合于所述第一架体(301)的第二架体(303)，且所述第二架体(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：高海涛，
申请(专利权)人：徐州市徐研种业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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