機(jī)電一體化技術(shù)與應(yīng)用 課件 -第9章 應(yīng)用實(shí)例

第九章應(yīng)用實(shí)例課程名稱：機(jī)電一體化技術(shù)與應(yīng)用生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)

自動(dòng)售檢票系統(tǒng)(automaticfarecollection，AFC)是地鐵系統(tǒng)中重要的子系統(tǒng)，是可以對地鐵票務(wù)運(yùn)營中售票、檢票、統(tǒng)計(jì)、財(cái)務(wù)、運(yùn)營分析等業(yè)務(wù)進(jìn)行全過程自動(dòng)化管理的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖所示。自動(dòng)售檢票系統(tǒng)主分為車票、車站終端設(shè)備、車站計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、線路中央計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、清分系統(tǒng)五個(gè)層次。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)

自動(dòng)售票機(jī)是自動(dòng)售檢票系統(tǒng)的主要終端設(shè)備之一，也是該系統(tǒng)的重要組成部分。其可代替人工購、補(bǔ)、退票等功能，實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)營系統(tǒng)中通過設(shè)備取代人工，符合車站走向自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)

自動(dòng)售票機(jī)主要由電源、與乘客交互的UI界面、主控單元、LED狀態(tài)顯示器、財(cái)務(wù)設(shè)備、票務(wù)設(shè)備等多個(gè)功能模塊組合而成。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)觸控屏幕界面由檢測系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)組成，是網(wǎng)絡(luò)售票機(jī)與用戶交流的途徑。用戶可以通過視覺和觸覺與之交流，輔助用戶選擇站點(diǎn)、購票張數(shù)等功能。與傳統(tǒng)的液晶顯示屏幕相比，觸控屏幕更為便捷，帶給用戶更舒適的交互體驗(yàn)。主控單元包含板、存儲(chǔ)硬盤、中央處理器、數(shù)據(jù)傳輸接口、控制模塊等。可實(shí)現(xiàn)對各個(gè)模塊和單元進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，并實(shí)現(xiàn)與管理系統(tǒng)的通訊，上傳票務(wù)數(shù)據(jù)等相當(dāng)于售票機(jī)的“電腦”。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)票務(wù)設(shè)備包含出票、打印、單程票讀寫、儲(chǔ)票等模塊。其中單程票讀寫模塊由射頻天線、讀寫芯片、SAM卡組成，負(fù)責(zé)對來自發(fā)售模塊的單程票進(jìn)行尋卡、讀卡、寫卡操作，使車票具有發(fā)售設(shè)備號、發(fā)售時(shí)間和存儲(chǔ)金額等信息。財(cái)務(wù)設(shè)備模塊通常包含硬幣/紙幣機(jī)構(gòu)、找零機(jī)構(gòu)、二維碼支付機(jī)構(gòu)等等。從投入硬幣或紙幣之后到給出車票為止的基本工作流程如右圖所示。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——自助售票機(jī)硬幣機(jī)構(gòu)還包含外部零錢補(bǔ)充部件，由零錢補(bǔ)充箱和補(bǔ)充盤構(gòu)成，可把找零錢用硬幣供給硬幣機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可辨別投入硬幣的真?zhèn)危瑓^(qū)分錢的種類，投入硬幣的一次性儲(chǔ)存，找結(jié)零錢等。辨別硬幣的真?zhèn)慰赏ㄟ^機(jī)械檢測與電子檢測：機(jī)械檢測方式是測量并判定硬幣的外徑，厚度、圖樣的印痕、周緣刻紋及有無孔等硬幣形狀的方式。電子檢測方式是用檢測器收集硬幣的材料性質(zhì)或形狀等信號，與預(yù)先存儲(chǔ)的每種錢幣的信息相比較進(jìn)行判定的方法。當(dāng)零錢機(jī)構(gòu)找錢時(shí)，零錢通過光電開關(guān)，每種硬幣逐枚計(jì)數(shù)直到與控制部分輸出的應(yīng)找錢的枚數(shù)一致為止，然后便連續(xù)付出。紙幣機(jī)構(gòu)類似的也包含輸人紙幣、對插入的紙幣辨別真?zhèn)?、識別金額以及紙幣暫存等功能。紙幣真?zhèn)蔚谋鎰e方法是先把紙幣的外形尺寸及紙幣固有的信息等用檢測器收集，然后與機(jī)構(gòu)預(yù)先存儲(chǔ)的紙幣信息相比較,最后得到判定結(jié)果。當(dāng)紙幣找零時(shí)，采用了真空吸附裝置將一張紙幣取出，也可以利用橡膠輥一張張反復(fù)取送出，一旦兩張重疊一起送出時(shí)，利用檢測光的透過量及厚度測出異常，便會(huì)收回重疊紙幣、重新支付。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)變頻空調(diào)是由控制器控制的變頻器調(diào)節(jié)變額壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的快慢來調(diào)節(jié)溫度，開機(jī)后，壓縮機(jī)立即高速運(yùn)轉(zhuǎn)制冷（暖），隨后壓縮機(jī)自動(dòng)采用低頻、低功率運(yùn)轉(zhuǎn)，維持所設(shè)定的溫度。這種空調(diào)具有高效、節(jié)能、啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、故障判斷自動(dòng)化等特點(diǎn)，可以節(jié)省電能20%-30%，其次，變頻空調(diào)啟動(dòng)電流小，僅為普通空調(diào)的1/7，可解決因家庭電表小、啟動(dòng)時(shí)易跳閘的困擾。變頻空調(diào)一般可分為交流變頻和直流變頻。交流變頻空調(diào)的原理：式中U1為電動(dòng)機(jī)端電壓；kd為電機(jī)繞組系數(shù)；N1為每相定子繞組匝數(shù)；Φ為每極磁通，Wb由式可知：要保持Φ恒定，則要保持U1/f恒定，因此頻率f改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子電壓U1必須隨之同時(shí)發(fā)生變化，即在變頻的同時(shí)也要變壓。這種調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法稱為VVVF（VairbleVoltageVaribeFrequency)，簡稱為V/F變頻控制。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)交流變頻空調(diào)的變頻器主要包含整流器、濾波器、功率逆變器等部分(如下圖所示)。變頻器中的電腦控制系統(tǒng)，對各取樣點(diǎn)傳來的信號進(jìn)行分析處理，并經(jīng)內(nèi)部波形產(chǎn)生新的控制信號，再經(jīng)驅(qū)動(dòng)放大去控制變頻開關(guān)，產(chǎn)生相應(yīng)頻率的模擬三相交流電壓，供給壓縮機(jī)。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)直流變頻空調(diào)的原理：直流變頻器的控制電路與交流變頻器的基本一樣。把工頻市電220V轉(zhuǎn)換為直流電源，并送至功率模塊，變頻模塊每次導(dǎo)通二個(gè)三極管，給兩相線圈通以直流電，同時(shí)模塊受微電腦的控制，輸出電壓可變的直流電源，并將直流電源送至壓縮機(jī)的直流電動(dòng)機(jī)，控制壓縮機(jī)的排量，工作原理圖如下圖所示。由于直流變頻空調(diào)采用了無刷直流電動(dòng)機(jī)作為壓縮機(jī)，因此其直流變頻器相比交流變頻器多一個(gè)位置檢測電路，使直流變頻的控制更精確。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)

變頻空調(diào)器的室內(nèi)機(jī)主要用來接收人工指令，并對室外機(jī)提供電源和控制信號。內(nèi)部設(shè)有空氣過濾部分、蒸發(fā)器、電路部分、貫流風(fēng)扇組件、導(dǎo)風(fēng)板組件等。變頻空調(diào)器的室外機(jī)主要用來控制壓縮機(jī)為制冷劑提供循環(huán)動(dòng)力，與室內(nèi)機(jī)配合，將室內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移到室外，達(dá)到對室內(nèi)制冷或制熱的目的。生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)

變頻空調(diào)的電路結(jié)構(gòu)如圖所示：生活中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——變頻空調(diào)

變頻空調(diào)的控制關(guān)系如下圖所示，其輸入主要包括三類變量，分別是室內(nèi)溫差及其隨時(shí)間的變化率，室內(nèi)換熱器管壁溫度及其隨時(shí)間的變化率，室外換熱器溫管壁的溫度及其隨時(shí)間的變化率。進(jìn)一步將這些輸入變量的精確值轉(zhuǎn)化為模糊量，并結(jié)合模糊推理規(guī)則表給出控制決策，模糊輸出接口再將模糊控制量轉(zhuǎn)化為精確量，實(shí)現(xiàn)對空調(diào)的制冷、制熱、除濕、風(fēng)量等等功能的智能化控制。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電火花數(shù)控機(jī)床

電火花加工是利用工件和工具（正負(fù)電極）之間脈沖性電火花的放電時(shí)瞬時(shí)高溫來使工件局部的材料熔化、氧化而被腐蝕，從而實(shí)現(xiàn)對工件的尺寸形狀和表面質(zhì)量預(yù)定的加工。加工時(shí)，脈沖電源的一極接工具電極，另一極接工件電極，兩極均浸入具有一定絕緣度的液體介質(zhì)(常用煤油礦物油或去離子水)中。工具電極與工件在正常加工時(shí)維持有一個(gè)很小的放電間隙(0.01~0.05mm)，脈沖電壓加到兩極之間形成放電通道，能量高度集中使材料熔化甚至蒸發(fā)，在材料上形成一個(gè)小凹坑。第一次脈沖放電結(jié)束之后，第二個(gè)脈沖又在另一極間最近點(diǎn)擊穿放電。如此周而復(fù)始工具電極不斷地向工件進(jìn)給，它的形狀最終就復(fù)制在工件上，形成所需要的加工表面。1.工件；2.脈沖電源；3.伺服機(jī)構(gòu)；4.電極；5.工作液；6.過濾液；7.循環(huán)泵工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電火花數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)構(gòu)成：常見的電火花加工機(jī)床主要包含由機(jī)床本體、脈沖電源、自動(dòng)進(jìn)給調(diào)節(jié)系統(tǒng)、工作液過濾和循環(huán)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等部分組成等幾個(gè)部分組成。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電火花數(shù)控機(jī)床機(jī)床本體機(jī)床的機(jī)械實(shí)體，主要由床身、立柱、主軸頭、工作臺及潤滑系統(tǒng)等部分組成。主要是用來實(shí)現(xiàn)對工具和工件的裝夾、調(diào)整等?；硎浇Y(jié)構(gòu)如右圖所示，工作臺固定不動(dòng)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)滑枕和主軸頭左右運(yùn)動(dòng)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相對底座床身的橫向伺服進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸頭前后運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)相對滑板的縱向伺服進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主軸頭上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)其上下伺服進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。1-工作臺(底座)，2-滑板，3-滑枕，4-主軸頭工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電火花數(shù)控機(jī)床脈沖電源用于將工頻交流電轉(zhuǎn)變成一定頻率的定向脈沖電流，提供電火花成形加工所需能量。主要由脈沖發(fā)生器，隔離放大電路，直流電源電路，功率放大電路，開關(guān)電路等部分構(gòu)成。工作液循環(huán)與過濾裝置主要包括工作液箱、工作液泵、流量控制閥、進(jìn)液管、回液管和過濾網(wǎng)罩等，工作液循環(huán)方式主要分為了沖油式和抽油式。1-粗過濾器2-單向閥3-渦旋閥電動(dòng)機(jī)5-安全閥6-壓力表7-精過濾器8-壓力調(diào)節(jié)器9-射流抽吸管10-沖油選擇閥11-快速進(jìn)油控制閥(補(bǔ)油)12、13-壓力表工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——電火花數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的主要作用是在電火花線切割加工過程中，按加工要求自動(dòng)控制電極絲相對工件的運(yùn)動(dòng)軌跡和進(jìn)給速度，來實(shí)現(xiàn)對工件的形狀和尺寸的加工，亦即根據(jù)放電間隙大小與放電狀態(tài)自動(dòng)控制進(jìn)給速度，使進(jìn)給速度與工件材料的蝕除速度相平衡。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)方便面食品生產(chǎn)線中的重量檢測與分選系統(tǒng)要求該能在桶面線充填機(jī)正常運(yùn)行速度（約19排/分鐘）下，滿足產(chǎn)品在線稱重要求。系統(tǒng)主要分為承載運(yùn)輸模塊、稱重模塊（桶面產(chǎn)品稱重與面塊稱重）、分選模塊和控制顯示軟件三部分構(gòu)成。在食品生產(chǎn)包裝過程中，每個(gè)定量包裝食品的重量是否達(dá)標(biāo)是消費(fèi)者和生產(chǎn)廠家十分關(guān)注的問題。為了避免重量不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品流入市場，在生產(chǎn)線中增加稱重環(huán)節(jié)，在流水生產(chǎn)線動(dòng)態(tài)情況下實(shí)現(xiàn)高速、高精度重量檢測并動(dòng)態(tài)分選出過輕或過重產(chǎn)品，相比以往傳統(tǒng)的方法，可避免重量不合格產(chǎn)品流入市場，同時(shí)降低了人工操作強(qiáng)度也降低了生產(chǎn)廠家制造成本。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)承載運(yùn)輸模塊：可實(shí)現(xiàn)一行十個(gè)杯面產(chǎn)品的傳輸。結(jié)合方便面面桶特點(diǎn)，其傳輸模塊包含一個(gè)長方形板，板上設(shè)有十個(gè)圓孔，圓孔尺寸與面桶上部尺寸相同，這樣可保證圓孔卡住面桶上端，從而在長板傳動(dòng)過程中卡住十個(gè)面桶同步運(yùn)輸。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)稱重模塊：位于傳輸運(yùn)輸模塊下方，稱頭成“人”字型左右排列，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩行產(chǎn)品（20個(gè)桶面）的稱重檢測。當(dāng)運(yùn)輸模塊方板攜帶桶面產(chǎn)品運(yùn)送至稱重模塊上方時(shí)，稱重托盤上移將面桶頂起，連接稱重托盤的的橫梁會(huì)同時(shí)因托舉面桶發(fā)生形變，貼附于橫梁上的電阻應(yīng)變片式傳感器的阻值會(huì)隨著變形而改變進(jìn)而實(shí)現(xiàn)稱重。稱重模塊整體檢測精度誤差為±1%。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)剔除模塊：當(dāng)產(chǎn)品依次經(jīng)過面塊稱重機(jī)構(gòu)與單桶稱重機(jī)構(gòu)后，兩者差值即為料包和叉子的重量，當(dāng)這個(gè)值超過設(shè)定值時(shí)，這個(gè)產(chǎn)品則會(huì)被認(rèn)定為不合格品，該產(chǎn)品在后續(xù)的生產(chǎn)線中則不會(huì)被封口，并且會(huì)在剔除模塊，由托盤上氣缸頂起，并由一根橫桿將其撥至垂直方向運(yùn)動(dòng)的輥軸輸送單元上將其剔除出生產(chǎn)線。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面：可設(shè)置所稱重產(chǎn)品的重量最小與最大值，并可選擇產(chǎn)品類型對應(yīng)的編號。進(jìn)一步進(jìn)入稱重模塊的矯正界面，在這一界面也可以選擇或停止某一個(gè)稱重單元。最后可進(jìn)入檢測監(jiān)控界面，監(jiān)控界面主要顯示當(dāng)前機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)、工位啟用、稱重實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及報(bào)警顯示。當(dāng)稱重單元對應(yīng)窗口出現(xiàn)紅框時(shí)，則代表當(dāng)前工位產(chǎn)品超出設(shè)置范圍，此時(shí)系統(tǒng)則可通過自動(dòng)調(diào)整氣缸上下實(shí)現(xiàn)異常產(chǎn)品的剔除。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)雙排稱重系統(tǒng)檢測流程：桶面產(chǎn)品經(jīng)過單桶稱重機(jī)檢測的重量，與經(jīng)過面塊稱重機(jī)檢測的重量相比較，可計(jì)算差得出異值（即為料包+叉子重量），當(dāng)這個(gè)差異值超出設(shè)定值時(shí)該產(chǎn)品則認(rèn)定為不合格品（漏投），需要剔除。工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)面餅稱重：工業(yè)、生產(chǎn)線中的機(jī)電一體化產(chǎn)品——雙排稱重系統(tǒng)稱重與篩選:農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人獼猴桃花的充分授粉對獼猴桃產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要。然而獼猴桃花的人工授粉是一項(xiàng)勞動(dòng)密集型工作，勞動(dòng)力成本和花粉價(jià)格的上漲，給獼猴桃授粉成本控制帶來了挑戰(zhàn)。在這種情況下，將機(jī)器人應(yīng)用于這里領(lǐng)域，不僅可以使人們免于繁重的勞動(dòng)，還可以減少授粉不精確造成的損失。獼猴桃花授粉機(jī)器人包含視覺系統(tǒng)、氣液噴霧系統(tǒng)、機(jī)械臂、履帶式底盤和控制系統(tǒng)五個(gè)系統(tǒng)組成。（1）氣液噴嘴；（2）空氣；（3）成像模；（4）履式底；（5）機(jī)械臂；（6）控制單元；（7）電動(dòng)花粉液罐。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人視覺系統(tǒng)：包括一個(gè)RGB-D（紅、綠、藍(lán)-深度）相機(jī)，用于獼猴桃樹冠圖像采集和圖像處理方法，用于合適的花朵檢測和定位。相機(jī)獲取的圖像的幀速率為每秒30幀。由于獼猴桃的花期不同步，采用了基于YouOnlyLookOnceversion5large（YOLOv5l）的多類花朵檢測方法來檢測和確定樹冠上哪些花朵處于最佳授粉期。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人氣液噴霧系統(tǒng)：由氣液噴嘴、氣路和液路模塊組成?？傮w結(jié)構(gòu)如下圖所示，液體路徑模塊由液體電磁閥、節(jié)流閥和電動(dòng)花粉液罐。空氣通道模塊由空氣電磁閥、節(jié)流閥和空氣泵組成。此外，還采用了浮子流量計(jì)和壓力變送器分別測量流速和氣壓。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人機(jī)械臂：是一個(gè)具有三個(gè)自由度的平行四連桿機(jī)構(gòu)，滿足授粉的需要。機(jī)械臂有三個(gè)伺服電機(jī)和三個(gè)諧波減速齒輪構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單，易于控制。除實(shí)現(xiàn)精確授粉外，機(jī)器人還需要一個(gè)移動(dòng)平臺來攜帶并自主移動(dòng)機(jī)械臂穿過果園。（a）三維機(jī)械制（b）機(jī)械臂工作空間和尺寸的側(cè)視圖（c）機(jī)械臂工作空間的俯視圖農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人控制系統(tǒng)：所選用編程環(huán)境為Python，使用的主控制器是JetsonXavierNX模塊，該模塊通過USB接口與RGB-D攝像機(jī)相連，用于采集樹冠圖像，并通過傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議TCP/IP與NexDroid控制器通信，用于發(fā)送選定的合適花朵坐標(biāo)信息。機(jī)械臂的動(dòng)作信號由主控制器產(chǎn)生，發(fā)送至R4EtherCAT進(jìn)行機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)控制。此外，氣液系統(tǒng)還采用了雙向繼電器，實(shí)現(xiàn)了氣液電磁閥的開關(guān)控制。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——林果作業(yè)機(jī)器人整體控制：當(dāng)授粉機(jī)器人移動(dòng)到所需的授粉區(qū)時(shí)，其攝像頭實(shí)時(shí)獲取樹冠的圖像。視覺系統(tǒng)檢測并選擇合適的花朵進(jìn)行授粉后，所選花朵的三維坐標(biāo)被發(fā)送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為機(jī)械臂的坐標(biāo)。然后，氣液噴射系統(tǒng)接收信號進(jìn)行噴射，同時(shí)完成機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。如果當(dāng)前區(qū)域完全授粉履帶式底盤將移動(dòng)到下一個(gè)授粉區(qū)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——水培精準(zhǔn)智能調(diào)控系統(tǒng)垂直農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代多技術(shù)集成創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形態(tài)，因其高度的集約化、信息化和智能化，可實(shí)現(xiàn)一、二、三產(chǎn)業(yè)的無縫融合，發(fā)展為一種新型的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體，具有資源利用率高、建筑成本低和易于全程機(jī)械化作業(yè)管理的特點(diǎn)。基于物聯(lián)網(wǎng)的垂直農(nóng)業(yè)智能栽培系統(tǒng)，將物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融入栽培系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對植物生長狀況的檢測、植物生長環(huán)境進(jìn)行多模式選擇調(diào)節(jié)，智能調(diào)控植物生長過程中幼苗、成苗、結(jié)果等階段的最優(yōu)環(huán)境。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——水培精準(zhǔn)智能調(diào)控系統(tǒng)

垂直農(nóng)業(yè)智能栽培系統(tǒng)主要有植物智能補(bǔ)光模塊、精準(zhǔn)營養(yǎng)液配比與智能循環(huán)灌溉環(huán)節(jié)、傳感器設(shè)備組網(wǎng)、PC端上位機(jī)界面、深度學(xué)習(xí)模型五大部分構(gòu)成。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——水培精準(zhǔn)智能調(diào)控系統(tǒng)傳感器數(shù)據(jù)采集模塊：用于采集營養(yǎng)液的酸堿度的檢測、電導(dǎo)率的檢測、環(huán)境光照強(qiáng)度的檢測、空氣溫濕度的檢測。酸堿度和電導(dǎo)率模塊，用于控制配母液、酸、水電磁閥的工作；光照傳感器模塊，用于植物和所在的光強(qiáng)環(huán)境的檢測；空氣溫濕度模塊，用于檢測植物生長環(huán)境的檢測工作。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例——水培精準(zhǔn)智能調(diào)控系統(tǒng)營養(yǎng)液配比與循環(huán)灌溉模塊：主要分為灌溉主回路管、供水管、供肥管和供酸液管。通過上位機(jī)設(shè)置營養(yǎng)液的EC和PH值的范圍，并將傳感器定時(shí)采樣營養(yǎng)液的EC值和PH值作為模糊P