實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。
[0035]參考圖1和圖2，本實施例的基于日光追蹤式的智能光照立體種植系統(tǒng)包括:多層支架10、種植平臺11、推動導(dǎo)軌12、推動電機13、伸縮承重桿14、補光照明光源15、反光器16、卷簾式半透明透光膜17、旋轉(zhuǎn)電機18、控制器19以及光照度計組20。
[0036]其中，該多層支架10包括垂直堆疊的多層層架，可采用通常的貨物貨架或完全由90°折角角鋼搭建而成，角鋼厚度在0.8-5_厚之間，但并不限于此。種植平臺11例如可以是泥土農(nóng)業(yè)種植箱，該農(nóng)業(yè)種植箱的內(nèi)部可以設(shè)置有用于種植或養(yǎng)殖或栽培的設(shè)施，該農(nóng)業(yè)種植箱可以由貨物周轉(zhuǎn)塑料箱體改造而成，該農(nóng)業(yè)種植箱的底部可以具有漏水孔(類似于花盆底部的漏水孔)，該農(nóng)業(yè)種植箱也可以具有可固定螺絲的螺絲孔，但并不限于此。多層支架10中的每一層架可承受多個泥土農(nóng)業(yè)種植箱(例如每層4-10個，重量4KG-20KG)，共3-10層等(總重量例如為10KG-150KG)。
[0037]多層支架10的層數(shù)和高度可以按照實際種植植物種類以及所處的玻璃類暖房的實際空間高度而確定，每層層架之間的高度可以為200mm至800mm之間，總高度可以為I米至5米。
[0038]多層支架10的每一層支架上可以設(shè)置有推動導(dǎo)軌12，種植平臺11設(shè)置在推動導(dǎo)軌12上，推動導(dǎo)軌12用以將種植平臺11推出或者收回。進(jìn)一步而言，推動導(dǎo)軌12可以具有固定盤，該固定盤可以固定在多層支架10每一層的邊沿上。推動導(dǎo)軌12可以由推動電機13驅(qū)動，該推動電機13由控制器19控制。在將種植平臺11推出時，每一層支架的推出導(dǎo)軌12推出的距離不同，優(yōu)選地，推出距離從上到下依次增大，最底層的種植平臺11的推出距離最遠(yuǎn)，每上一層的推出距離有所縮短，最上層推出距離最短，從而形成階梯式的排列方式。這樣的排列方式使得上層的種植平臺11不遮擋下層的種植平臺11，使得俯視情況下可以看到每層的種植平臺11，從而保證陽光可以垂直或傾斜照射到每一層種植平臺11，而不會發(fā)生互相遮擋的問題。
[0039]推動電機13可以是步進(jìn)電機，但并不限于此。在驅(qū)動推動導(dǎo)軌12移動時，推動電機13例如可產(chǎn)生平衡推力為10KG-100KG重量物體的摩擦力，最大水平推力可以為100N-1000N，每一推動電機13的推動行程可以根據(jù)每層的種植平臺11所需推出距離的不同有所改變。
[0040]每一種植平臺11上安裝有一個或多個伸縮承重桿14，用于調(diào)節(jié)種植平臺11的傾斜仰角，伸縮承重桿14的一端固定在推動導(dǎo)軌12上，另一端固定在種植平臺11上。例如，每一種植平臺11的底部四周可以安裝有4-8個伸縮承重桿14。伸縮承重桿14包括但不限于電機支撐升降、氣動支撐升降等設(shè)備，可以靈活地改變種植平臺11的傾斜仰角，從而使得整個種植平臺11的平面相對于底面具有一定的傾斜角度，為追蹤太陽周天變化角度提供硬件基礎(chǔ)。
[0041]每一伸縮承重桿14均能夠單獨承受種植平臺11的重量，例如，每一種植平臺11本身的重量為IKG?5KG，那么每一伸縮承重桿14均需要單獨承受該重量。以直流推桿電機為例，其升降高度可以為5mm至30mm，以保證種植平臺11能夠到達(dá)足夠的傾斜仰角。
[0042]在一實例中，推動導(dǎo)軌12和伸縮承重桿14可以通過可控硅或繼電器與控制器19相連，但并不限于此?？刂破?9的輸出端口可以輸出相應(yīng)的控制信號來指示推動導(dǎo)軌12和伸縮承重桿14的關(guān)閉動作或開啟動作。例如，控制器19可以通過GP1端口輸出“O”或“I”來指示推動導(dǎo)軌12和伸縮承重桿14的關(guān)閉動作或開啟動作，或者也可以輸出PWM方波來實現(xiàn)控制。
[0043]控制器19可以是各種嵌入式微控制器(MCU)，包括但不限于AVR Mega8、Megal6或ARM Cortex-M3系列32位嵌入式控制芯片等。嵌入式MCU可穩(wěn)定的設(shè)定GP1 口為輸出“O”或“I”的TTL電平，或PWM方波電平；同時也可利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)作為輸入端，從而可實現(xiàn)外部電壓信號的檢測以及實現(xiàn)內(nèi)部中斷等；另外，嵌入式MCU可設(shè)定內(nèi)部定時和計數(shù)功能，從而為每種動作(如開動電機)設(shè)定動作開始時間、動作周期長度、動作結(jié)束時間等。
[0044]光照度計組20包含多個光照度計，其在控制器19的控制下追蹤最強陽光照射角度，控制器19可以根據(jù)光照度計組20的追蹤結(jié)果，控制各個伸縮承重桿14伸縮，以便使得種植平臺11的傾斜仰角與最強陽光照射角度始終保持一致。
[0045]參考圖4，圖4示出了一種優(yōu)選的光照度計組20的結(jié)構(gòu)，其包括多個光照度計201、光照度計組合盤202以及多個伸縮桿203。其中，多個光照度計201可以呈陣列排布，其數(shù)量可以是2X3、3X3或4X4個。光照度計組合盤202具有曲面，例如圓弧形曲面或者其他形狀的曲面，多個光照度計201設(shè)置在曲面上的不同位置處。多個伸縮桿203用于支撐光照度計組合盤202，各個伸縮桿203與控制器19 (參見圖2)相連，在控制器19的驅(qū)動下調(diào)節(jié)光照度計組合盤202的傾斜仰角，以使得光照度計組合盤202向檢測結(jié)果最強的光照度計201所處的位置傾斜。進(jìn)一步而言，光照度計組合盤202首先處于初始設(shè)定的角度以接收太陽光照，由于太陽周天角度的變化，光照度計組20中某個或者多個光照度計201的檢測結(jié)果相較于其他光照度計201更強，此時，控制器19控制伸縮桿203伸縮，使得光照度計組合盤202向檢測結(jié)果最強的光照度計201的方向傾斜，以保證光照度計組20的傾角根據(jù)太陽照射角度的變化而變化，實現(xiàn)對最強陽光照射角度的追蹤。
[0046]例如，通過嵌入式MCU的ADC遍尋功能，按順序依次將每個光照度計201的光照度轉(zhuǎn)換為0-5V的電平信號，并通過嵌入式MCU的ADC輸入，將電平信號變換為數(shù)字信號，按比例記錄每個光照度計201檢測到的光照度值；通過查詢?nèi)抗庹斩扔?01的檢測結(jié)果，從而明確哪一部分或哪一個光照度計201檢測到的光照度值較高；接下來，通過嵌入式MCU推動伸縮桿203伸縮，從而改變光照度計組合盤202向檢測結(jié)果較高的位置傾斜，之后，各個光照度計201再次進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整光照度計組合盤202的方向，上述過程不斷反復(fù)，使得光照度計組20可以確定當(dāng)前最強陽光照射角度，并將此時刻的傾斜角度的數(shù)據(jù)記錄入嵌入式MCU中(實際上，記錄的是光照度計組20的各個伸縮桿203的升降數(shù)值大小)，例如，可以記錄在嵌入式MCU的EEPROM中，嵌入式MCU的EEPROM是可掉電不丟失數(shù)據(jù)，上電可擦寫數(shù)據(jù)的閃存。
[0047]嵌入式MCU可設(shè)定按照一定的時間間隔(例如每10秒或至每10分鐘)遍尋光照度計組20中各個光照度計201的數(shù)據(jù)，并調(diào)整伸縮桿203的高度，從而達(dá)到最佳的光照度值，并記錄此變化角度數(shù)據(jù)，并以此實時指導(dǎo)種植平臺的周天仰角變化，即種植平臺的傾斜仰角與光照度計組20的平面傾斜仰角相同，保持一致。
[0048]仍然參考圖2，多層支架10的每一層支架內(nèi)都設(shè)置有反光器16和補光照明光源15，補光照明光源15可以安裝在反光器16上。
[0049]補光照明光源15包括但不限于涂覆植物生長用熒光粉的熒光燈、無極燈或可發(fā)出利于植物生長光譜的LED或高壓鈉燈。
[0050]在光照度計組20無論選擇何種角度接收日光光照，均無法達(dá)到植物所設(shè)定的光照度需求值的情況下，例