【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及遮雨遮阳篷，尤其涉及一种果树自动避雨遮阳篷及其使用方法。
技术介绍
1、果树在生长过程中，需要适量的阳光和适度的雨水，但过度的阳光和降雨可能会对果树的生长和果实产量造成不利影响。果树自动避雨遮阳篷是为了解决果树生长过程中遮阳和遮雨的需要而设计的一种装置。阳光直射会导致果树叶片和果实的过度蒸腾，影响水分平衡，甚至造成叶片烧伤和果实损害，果树自动遮阳篷可以在阳光强烈时展开，减轻果树叶片的光合作用和水分蒸发，保护果树免受过度照射。降雨可能会直接打在果实上，造成果实病害和质量下降，果树自动遮雨篷可以在降雨时自动展开，避免雨水直接打在果实上，减少果实病害的发生，提高果实质量。
2、现有技术中，自动遮雨遮阳篷整体外伸长度和倾斜角度均已固定，无法根据用户需求以及光照变化进行灵活调整，另外，面对突然而来的极端器难以及时调整，因此需要一种果树自动避雨遮阳篷及其使用方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在自动遮雨遮阳篷整体外伸长度和倾斜角度均已固定，无法根据用户需求以及光照变化进行灵活调整，另外，面对突然而来的极端器难以及时调整的缺点，而提出的一种果树自动避雨遮阳篷及其使用方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种果树自动避雨遮阳篷及其使用方法，包括：
4、传感器系统：用于感知环境中的气象数据；
5、数据采集与处理系统：用于接收、采集和处理传感器获取的气象数据；
7、机器学习系统：利用人工智能和机器学习等技术，分析历史数据和环境条件，建立模型和算法；
8、控制执行系统：根据传感器数据和气象数据，结合机器学习系统的输出，制定遮雨遮阳篷的展开与收起策略；
9、所述数据采集与处理系统接收来自传感器系统的气象数据，进行处理和存储，将处理后的数据发送给机器学习系统和控制执行系统，所述气象数据接口系统通过api接口，从气象数据提供者处获取气象数据，将获取的数据发送给数据采集与处理系统；
10、所述控制执行系统包括支撑架，所述支撑架外部设置有转动机构，所述转动机构包括设置在支撑架外部的第一电机，所述第一电机的输出端设置有第一齿轮，所述第一齿轮外部啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮外部固定连接有连接块，所述连接块外部设置有伸缩机构，所述伸缩机构包括设置在连接块外部的第二电机，所述第二电机的输出端设置有转动轴，所述转动轴外部滑动连接有第一锥齿轮，所述连接块外部固定连接有转动板，所述转动板外部滑动连接有伸缩底座，所述转动板外部设置有移动机构，所述移动机构包括设置在转动板外部的第三电机；
11、其中，所述支撑架内部可以增设对应的控制升降的机构进而使其可以根据不同的果树调整尺寸。
12、上述技术方案进一步包括：
13、优选的，所述传感器系统包括降雨传感器、光照传感器、温度传感器、数据采集模块与传感器控制模块，所述降雨传感器用于感知降雨量及雨水的状态，所述光照传感器用于感知环境中的光照强度，所述降雨传感器与光照传感器设置在支撑架外部，所述温度传感器用于感知环境的温度，所述温度传感器设置在果树附近，所述数据采集模块负责接收传感器输出的模拟或数字信号，并将其转换为计算机可处理的数据格式，所述传感器控制模块用于对传感器进行控制和管理。
14、优选的，所述数据采集与处理系统包括数据接收模块、数据校准模块、数据预处理模块与数据交互模块，所述数据接收模块用于将传感器系统输出的模拟信号或数字信号转换为计算机可处理的数据格式，所述数据校准模块用于根据传感器的特性和环境条件对采集到的数据进行校准，消除误差和偏差，所述数据预处理模块用于对采集到的数据进行预处理，提取有用的信息，所述数据交互模块用于与其他系统进行数据交互和通信。
15、优选的，所述气象数据接口系统包括数据源接口模块、数据解析模块、数据传输模块与数据更新模块，所述数据源接口模块用于与数据源进行通信，通过api接口获取气象数据，所述数据解析模块用于解析从数据源获取的原始数据，将其转换为系统可处理的格式，并提取出需要的气象信息，所述数据传输模块用于将解析后的气象数据传输给系统的其他模块，实现模块之间的数据交互，所述数据更新模块用于定期或根据需求从数据源获取最新的气象数据，并更新系统中的数据。
16、优选的，所述机器学习系统包括特征提取模块、模型训练模块、模型评估模块、模型应用模块与模型输出模块，所述特征提取模块利用特征提取算法从原始数据中提取有意义的特征，以提高模型训练和预测的准确性，所述模型训练模块利用历史数据和环境条件，训练机器学习模型，以实现智能化的决策和控制策略，所述模型评估模块利用评估指标对训练好的模型进行评估和验证，以确保模型的性能和准确性，所述模型应用模块用于将训练好的模型应用于实际的数据，进行智能化的决策和控制策略，所述模型输出模块用于将模型训练或预测的结果输出给系统的其他模块进行进一步处理或展示。
17、优选的，所述控制执行系统包括输出模块，所述输出模块用于接收机器学习系统的输出，所述支撑架与第一齿轮之间转动连接，所述第一齿轮对称设置在支撑架内部，所述第一齿轮与第一齿轮之间啮合连接，所述支撑架与连接块之间转动连接。
18、优选的，所述第一锥齿轮外部转动连接有连接架，所述第一锥齿轮外部啮合连接有第二锥齿轮，所述连接架与第二锥齿轮之间转动连接，所述转动轴与连接架之间活动连接，所述第二锥齿轮外部固定连接有第一螺纹杆，所述第一螺纹杆外部螺纹连接有第一滑动块，所述第一滑动块与伸缩底座之间滑动连接，所述第一滑动块外部滑动连接有第二滑动块，所述第二滑动块外部滑动连接有第三滑动块，所述伸缩机构外部设置有多组用于连接遮雨遮阳篷的连接环；
19、所述第二滑动块外部开设有第二空槽，所述第一滑动块外部固定连接有第三齿条，所述第三滑动块外部固定连接有第四齿条，所述第二滑动块外部转动连接有第三齿轮，所述第三齿条与第三齿轮之间啮合连接，所述第四齿条与第三齿轮之间啮合连接；
20、所述第一滑动块外部开设有第一空槽，所述第二滑动块外部固定连接有第二齿条，所述伸缩底座外部固定连接有第一齿条，所述第一滑动块外部转动连接有第四齿轮，所述第一齿条与第四齿轮之间啮合连接，所述第二滑动块与第四齿轮之间啮合连接。
21、优选的，所述转动板外部滑动连接滑块，所述滑块与伸缩底座之间固定连接，所述第三电机的输出端设置有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆与滑块之间螺纹连接。
22、一种果树自动避雨遮阳篷的使用方法，包括以下步骤：
23、步骤一：传感器系统通过降雨传感器、光照传感器与温度传感器采集果树附近环境的气象数据；
24、步骤二：根据气象数据接口系统通过的气象数据与传感器系统采集果树附近环境的气象数据输入到机器学习系统中，预测未来本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种果树自动避雨遮阳篷，包括：
2.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述传感器系统包括降雨传感器(6)、光照传感器(7)、温度传感器、数据采集模块与传感器控制模块，所述降雨传感器(6)用于感知降雨量及雨水的状态，所述光照传感器(7)用于感知环境中的光照强度，所述降雨传感器(6)与光照传感器(7)设置在支撑架(1)外部，所述温度传感器用于感知环境的温度，所述温度传感器设置在果树附近，所述数据采集模块负责接收传感器输出的模拟或数字信号，并将其转换为计算机可处理的数据格式，所述传感器控制模块用于对传感器进行控制和管理。
3.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述数据采集与处理系统包括数据接收模块、数据校准模块、数据预处理模块与数据交互模块，所述数据接收模块用于将传感器系统输出的模拟信号或数字信号转换为计算机可处理的数据格式，所述数据校准模块用于根据传感器的特性和环境条件对采集到的数据进行校准，消除误差和偏差，所述数据预处理模块用于对采集到的数据进行预处理，提取有用的信息，所述数据交互模块用于与其他系统进行数据交互
4.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述气象数据接口系统包括数据源接口模块、数据解析模块、数据传输模块与数据更新模块，所述数据源接口模块用于与数据源进行通信，通过API接口获取气象数据，所述数据解析模块用于解析从数据源获取的原始数据，将其转换为系统可处理的格式，并提取出需要的气象信息，所述数据传输模块用于将解析后的气象数据传输给系统的其他模块，实现模块之间的数据交互，所述数据更新模块用于定期或根据需求从数据源获取最新的气象数据，并更新系统中的数据。
5.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述机器学习系统包括特征提取模块、模型训练模块、模型评估模块、模型应用模块与模型输出模块，所述特征提取模块利用特征提取算法从原始数据中提取有意义的特征，以提高模型训练和预测的准确性，所述模型训练模块利用历史数据和环境条件，训练机器学习模型，以实现智能化的决策和控制策略，所述模型评估模块利用评估指标对训练好的模型进行评估和验证，以确保模型的性能和准确性，所述模型应用模块用于将训练好的模型应用于实际的数据，进行智能化的决策和控制策略，所述模型输出模块用于将模型训练或预测的结果输出给系统的其他模块进行进一步处理或展示。
6.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述控制执行系统包括输出模块，所述输出模块用于接收机器学习系统的输出，所述支撑架(1)与第一齿轮(8)之间转动连接，所述第一齿轮(8)对称设置在支撑架(1)内部，所述第一齿轮(8)与第一齿轮(8)之间啮合连接，所述支撑架(1)与连接块(12)之间转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述第一锥齿轮(14)外部转动连接有连接架(13)，所述第一锥齿轮(14)外部啮合连接有第二锥齿轮(15)，所述连接架(13)与第二锥齿轮(15)之间转动连接，所述转动轴(11)与连接架(13)之间活动连接，所述第二锥齿轮(15)外部固定连接有第一螺纹杆(16)，所述第一螺纹杆(16)外部螺纹连接有第一滑动块(17)，所述第一滑动块(17)与伸缩底座(5)之间滑动连接，所述第一滑动块(17)外部滑动连接有第二滑动块(18)，所述第二滑动块(18)外部滑动连接有第三滑动块(19)，所述伸缩机构外部设置有多组用于连接遮雨遮阳篷的连接环(20)；
8.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述转动板(4)外部滑动连接滑块(30)，所述滑块(30)与伸缩底座(5)之间固定连接，所述第三电机(10)的输出端设置有第二螺纹杆(29)，所述第二螺纹杆(29)与滑块(30)之间螺纹连接。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种果树自动避雨遮阳篷的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种果树自动避雨遮阳篷的使用方法，其特征在于，控制执行系统会自动决定遮雨遮阳篷的展开与收起状态具体步骤如下：
...【技术特征摘要】
1.一种果树自动避雨遮阳篷，包括：
2.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述传感器系统包括降雨传感器(6)、光照传感器(7)、温度传感器、数据采集模块与传感器控制模块，所述降雨传感器(6)用于感知降雨量及雨水的状态，所述光照传感器(7)用于感知环境中的光照强度，所述降雨传感器(6)与光照传感器(7)设置在支撑架(1)外部，所述温度传感器用于感知环境的温度，所述温度传感器设置在果树附近，所述数据采集模块负责接收传感器输出的模拟或数字信号，并将其转换为计算机可处理的数据格式，所述传感器控制模块用于对传感器进行控制和管理。
3.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述数据采集与处理系统包括数据接收模块、数据校准模块、数据预处理模块与数据交互模块，所述数据接收模块用于将传感器系统输出的模拟信号或数字信号转换为计算机可处理的数据格式，所述数据校准模块用于根据传感器的特性和环境条件对采集到的数据进行校准，消除误差和偏差，所述数据预处理模块用于对采集到的数据进行预处理，提取有用的信息，所述数据交互模块用于与其他系统进行数据交互和通信。
4.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述气象数据接口系统包括数据源接口模块、数据解析模块、数据传输模块与数据更新模块，所述数据源接口模块用于与数据源进行通信，通过api接口获取气象数据，所述数据解析模块用于解析从数据源获取的原始数据，将其转换为系统可处理的格式，并提取出需要的气象信息，所述数据传输模块用于将解析后的气象数据传输给系统的其他模块，实现模块之间的数据交互，所述数据更新模块用于定期或根据需求从数据源获取最新的气象数据，并更新系统中的数据。
5.根据权利要求1所述的一种果树自动避雨遮阳篷，其特征在于，所述机器学习系统包括特征提取模块、模型训练模块、模型评估模块、模型应用模块与模型输出模块，所述特征提取模块利用特征提取算法从原始数据中提取有意义的特征，以提高模型训练和预测的准确性，所述模型训练模块利用历史数据和环...
【专利技术属性】
技术研发人员：张生智，窦彦鑫，吴晓璇，张未仲，王红宁，何真，
申请(专利权)人：山西农业大学，
类型：发明
国别省市：
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