技术领域
[0001] 本
发明涉及建筑绿化领域，具体涉及一种屋顶潮汐绿化装置。
背景技术
[0002] 屋顶绿化可以广泛地理解为在各类古今
建筑物、构筑物、城围、
桥梁（立交桥）等的屋顶、露台、天台、阳台或大型人工假山山体上进行造园，种植树木花卉的统称。
[0003] 屋顶绿化对增加城市绿地面积，改善日趋恶化的人类生存环境空间；改善城市高楼大厦林立，改善众多道路的硬质铺装而取代的自然土地和
植物的现状。
[0004] 屋顶绿化工程本身需要大量资金成本，因为通常屋顶花园设计时屋顶结构已经完成（部分为已成建筑），屋顶结构还能承受多少重量是我们做屋顶设计的前提条件。如若设计超过建筑顶部设计荷载，将会导致屋顶结构处于随时危险的状态，因此在屋顶绿化改造过程还需要考量改造屋顶结构的
风险及
费用，然而花费大量人
力物力改造的屋顶绿化却并不一定经常被使用，例如商务、商业楼房的顶层，人群是否来到屋顶都是可以根据上下班休息、节假日等时间段摸索出规律来的，他们在屋顶停留的时间可能只有这一段，其余时间屋顶处于空挡时间，根本无人问津，可花费大量资源大面积改造的屋顶绿化减少了屋顶使用面积，而且大范围的绿化维护工作繁重，因此如何高效、灵活的建立屋顶绿化，合理分配使用时段，成了当前屋顶绿化的关键问题。
发明内容
[0005] 本发明为了解决上述技术的不足，提供了一种能够检测房屋楼顶是否有人，合理分配屋顶使用面积的潮汐绿化装置。
[0006] 本发明的技术方案：一种屋顶潮汐绿化装置，包括设置于房屋楼顶平台的收纳棚，该收纳棚包括进出口，所述一种屋顶潮汐绿化装置还包括潮汐绿化机构，该潮汐绿化机构包括声音
传感器及绿化
机器人，所述绿化机器人包括车体、
主轴、若干个种植底座及旋转驱动机构；所述主轴竖直固定设置于车体顶端端面，该主轴包括外轴套及芯轴，所述外轴套呈中空管状中心设有旋转腔，所述芯轴同心设置于旋转腔内，所述外轴套外表面上竖直设置有贯穿至旋转腔内的竖槽及若干个横槽，所述若干个横槽沿轴向依次排列设置并与竖槽垂直联通，所述轴套上若个个横槽的横截面弧长互不相等，所述种植底座包括滑动端、连接轴及种植端，所述滑动端外形与旋转腔相适配并设有与芯轴形状相适配滑孔，该滑动端通过滑孔套设于芯轴，所述种植端设置于轴套外呈托盘状顶端面设有盛土槽，所述连接轴穿过竖槽两端分别固定连接滑动端及种植端，所述种植底座数量对应若干个横槽数量设置，且呈轴向竖直排列于竖槽内，所述若干个横槽的高度
位置与若干个种植底座连接轴高度位置一一对应；
所述旋转驱动机构包括第一转盘、伺服
电机及旋转拨打件，所述第一转盘旋转设置于车体顶端端面并位于盛土槽正下方，所述
伺服电机与第一转盘联动配合，所述旋转拨打件设置于第一转盘边缘，并延伸至每一个种植底座中盛土槽相对远离横槽的侧面，所述声音传感器设置于收纳棚外并与电源电连接，所述车体上设有
车轮、车轮
驱动电机、电源模
块及控
制模块，所述车轮驱动电机与车轮旋转连接，该车体通过车轮出入收纳棚进出口，所述电源模块为车轮驱动模块、
控制模块及伺服电机供电，所述控制模块分别与车轮驱动电机、伺服电机及声音传感器
信号连接，该控制模块根据声音传感器检测到的信号，控制驱动模块驱使车轮正转，车体离开收纳棚做正向移动、并控制伺服电机带动第一转盘旋转，驱使现在拨打件拨动每一个种植底座旋转进入对应的横槽，所述控制模块根据声音传感器检测到的信号消失，控制驱动模块驱使车轮反转，车体返回收纳棚做反向移动。
[0007] 采用上述技术方案，通过设置的声音传感器，检测屋顶是否人进入的声响，当有人进入屋顶，造成脚步、谈话的声音超过预设分贝值，控制模块根据声音传感器信号启动驱动模块，车体随车轮正转驶出收纳棚，带动主轴上的养殖底座进入屋顶，为了方便收纳，将若干个种植底座轴向竖直排列于竖槽内，减少占用空间方便收纳，但如果进入屋顶后还是这个状态，种植底座重叠在一起会影响欣赏，因此在车体上设置了旋转驱动机构及若干个沿轴向依次排列设置并与竖槽垂直联通的横槽，车辆正转的同时控制模块控制伺服电机带动第一转盘旋转，驱使现在拨打件拨动每一个种植底座旋转进入对应的横槽，因为若个个横槽的横截面弧长互不相等，每一个种植底座旋转进入对应的横槽后的行程互不相等，造成最终停止位置交错开来，让若干干个种植底座呈螺旋阶梯状展开状态，使得种植底座之间互不干扰的呈现种植的植物花卉及接受日照。而在屋顶人员离开后，声音传感器长时间检测不到声音，控制模块便根据信号消失的时长启动驱动模块，让车轮反转驱使车体返回收纳棚，这样设置使得屋顶能够根据需要布置绿化还是留出空地另做它用，实现潮汐绿化工作，维护植物时，只需要将绿化机构回收在一起，便能同一进行维护，减少了维护的工作量，而且该潮汐绿化机构方便搬运。
[0008] 声音传感器的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收
声波，显示声音的振动图象，但不能对噪声的强度进行测量。
[0009] 该传感器内置一个对声音敏感的电容式
驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体
薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小
电压。这一电压随后被转
化成0-5V的电压，经过A/D转换被
数据采集器接受，并传送给计算机。
[0010] 本发明的进一步设置：所述若干个沿轴向依次排列的横槽中，位于竖直高度最低的横槽为第一横槽，该第一横槽横截面弧长对应圆心
角为60°，所述位于竖直高度第二低的横槽为第二横槽，该第二横槽横截面弧长对应圆心角相比第一横槽横截面弧长对应圆心角相对增加60°，所述圆心角由竖槽横截面中心线处起算，所述若干个沿轴向依次排列的横槽的圆心角，依高度排序依次相对增加60°。
[0011] 采用上述技术方案，通过横槽从低到高，每层横槽之间依次递增60°的圆心角，使得每层横槽之间的弧长等比增长。
[0012] 本发明的进一步设置：所述种植端呈扇形设置，该扇形圆心角为60°。
[0013] 采用上述技术方案，若干个60°圆心角的扇形种植端对应在每层依次递增60°的圆心角的横槽中螺旋阶梯状展开，每个扇形种植端之间停留位置正好间隔60°，使得每个种植端完全错开不会相互遮挡。
[0014] 本发明的进一步设置：所述车体还设有
超声波传感器，所述
超声波传感器设于车体四周侧面并与控制模块信号连接及与电源模块电连接，所述驱动模块包括车轮联动配合的伺服电机，该伺服电机均与电源模块电连接及与控制模块信号连接，所述控制模块根据超声波传感器信号控制驱动模块驱使车轮停止。
[0015] 采用上述技术方案，当超声波传感器检测到车体四周存在障碍物的信号，控制模块根据该信号让车体停止移动，防止碰撞。
[0016] 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动
频率高于声波的
机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、
波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生
多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、
生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超
声换能器，或者超声
探头。
[0017] 本发明的进一步设置：所述控制模块包括
单片机。
[0018] 采用上述技术方案，单片机（Microcontrollers）是一种集成
电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有
数据处理能力的
中央处理器CPU、随机
存储器RAM、
只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、
定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、
脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块
硅片上构成的一个小而完善的微型
计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
[0019] 本发明的进一步设置：所述车体对应停留于收纳棚内的位置处设有无线充电座，该无线充电座包括无线充电器，所述无线充电器与电源供电连接，所述车体电源模块包括
蓄电池及与
蓄电池电连接的无线充电接收器。
[0020] 采用上述技术方案，无线充电的方式有
电磁感应式、磁共振、
电场耦合式和
无线电波传输等方式，现在市场上无线充电大多采用的是电磁感应原理。
[0021] 电磁感应式无线充电，当电源的
电流通过线圈（无线充电器的送电线圈）会产生
磁场，其他未通电的线圈（把手端的受电线圈）靠近该磁场就会产生电流，为充电电池充电。这样设置，在车体
停留时间，利用无线充电座为车体电源模块进行充电，免去了人工充电的操作，形成了自动充电。
[0023] 图1为本发明
实施例的结构图；图2为本发明实施例的绿化机器人结构图1；
图3为本发明实施例的绿化机器人结构图2；
图4为本发明实施例的绿化机器人结构图3；
图5为本发明实施例的绿化机器人结构图4；
图6为图5中B-B处第一横槽剖面图；
图7为图5中A-A处第二横槽剖面图。
[0024]
具体实施方式
[0025] 如图1-7所示，一种屋顶潮汐绿化装置，包括设置于房屋楼顶平台的收纳棚1，该收纳棚1包括进出口11，所述一种屋顶潮汐绿化装置还包括潮汐绿化机构，该潮汐绿化机构包括声音传感器13及绿化机器人，所述绿化机器人包括车体2、主轴3、若干个种植底座4及旋转驱动机构5；所述主轴3竖直固定设置于车体2顶端端面，该主轴3包括外轴套31及芯轴32，所述外轴套31呈中空管状中心设有旋转腔311，所述芯轴32同心设置于旋转腔311内，所述外轴套31外表面上竖直设置有贯穿至旋转腔311内的竖槽33及若干个横槽34，所述若干个横槽34沿轴向依次排列设置并与竖槽33垂直联通，所述轴套上若个个横槽34的横截面弧长互不相等，所述种植底座4包括滑动端41、连接轴42及种植端43，所述滑动端41外形与旋转腔311相适配并设有与芯轴32形状相适配滑孔，该滑动端41通过滑孔套设于芯轴32，所述种植端43设置于轴套外呈托盘状顶端面设有盛土槽431，所述连接轴42穿过竖槽33两端分别固定连接滑动端41及种植端43，所述种植底座4数量对应若干个横槽34数量设置，且呈轴向竖直排列于竖槽33内，所述若干个横槽34的高度位置与若干个种植底座4连接轴42高度位置一一对应；
所述旋转驱动机构5包括第一转盘51、伺服电机52及旋转拨打件53，所述第一转盘51旋转设置于车体2顶端端面并位于盛土槽431正下方，所述伺服电机52与第一转盘51联动配合，所述旋转拨打件53设置于第一转盘51边缘，并延伸至每一个种植底座4中盛土槽431相对远离横槽34的侧面432，
所述声音传感器13设置于收纳棚1外并与电源电连接，所述车体2上设有车轮21、车轮驱动电机22、电源模块及控制模块，所述车轮驱动电机22与车轮21旋转连接，该车体2通过车轮21出入收纳棚1进出口11，所述电源模块为车轮驱动模块22、控制模块及伺服电机52供电，所述控制模块分别与车轮驱动电机22、伺服电机52及声音传感器13信号连接，该控制模块根据声音传感器13检测到的信号，控制驱动模块驱使车轮21正转，车体2离开收纳棚1做正向移动、并控制伺服电机52带动第一转盘51旋转，驱使现在拨打件拨动每一个种植底座4旋转进入对应的横槽34，所述控制模块根据声音传感器13检测到的信号消失，控制驱动模块驱使车轮21反转，车体2返回收纳棚1做反向移动。
[0026] 通过设置的声音传感器13，检测屋顶是否人进入的声响，当有人进入屋顶，造成脚步、谈话的声音超过预设分贝值，控制模块根据声音传感器13信号启动驱动模块，车体2随车轮21正转驶出收纳棚1，带动主轴3上的养殖底座进入屋顶，为了方便收纳，将若干个种植底座4轴向竖直排列于竖槽33内，减少占用空间方便收纳，但如果进入屋顶后还是这个状态，种植底座4重叠在一起会影响欣赏，因此在车体2上设置了旋转驱动机构5及若干个沿轴向依次排列设置并与竖槽33垂直联通的横槽34，车辆正转的同时控制模块控制伺服电机52带动第一转盘51旋转，驱使现在拨打件拨动每一个种植底座4旋转进入对应的横槽34，因为若个个横槽34的横截面弧长互不相等，每一个种植底座4旋转进入对应的横槽34后的行程互不相等，造成最终停止位置交错开来，让若干干个种植底座4呈螺旋阶梯状展开状态，使得种植底座4之间互不干扰的呈现种植的植物花卉及接受日照。而在屋顶人员离开后，声音传感器13长时间检测不到声音，控制模块便根据信号消失的时长启动驱动模块，让车轮21反转驱使车体2返回收纳棚1，这样设置使得屋顶能够根据需要布置绿化还是留出空地另做它用，实现潮汐绿化工作，维护植物时，只需要将绿化机构回收在一起，便能同一进行维护，减少了维护的工作量，而且该潮汐绿化机构方便搬运。
[0027] 声音传感器13的作用相当于一个话筒（麦克风）。它用来接收声波，显示声音的振动图象，但不能对噪声的强度进行测量。
[0028] 该传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒。声波使话筒内的驻极体薄膜振动，导致电容的变化，而产生与之对应变化的微小电压。这一电压随后被转化成0-5V的电压，经过A/D转换被数据采集器接受，并传送给计算机。
[0029] 所述若干个沿轴向依次排列的横槽34中，位于竖直高度最低的横槽34为第一横槽341，该第一横槽341横截面弧长对应圆心角为60°，所述位于竖直高度第二低的横槽34为第二横槽342，该第二横槽342横截面弧长对应圆心角相比第一横槽341横截面弧长对应圆心角相对增加60°，所述圆心角由竖槽33横截面中心线333处起算，所述若干个沿轴向依次排列的横槽34的圆心角，依高度排序依次相对增加60°。
[0030] 通过横槽34从低到高，每层横槽34之间依次递增60°的圆心角，使得每层横槽34之间的弧长等比增长。
[0031] 所述种植端43呈扇形设置，该扇形圆心角为60°。
[0032] 若干个60°圆心角的扇形种植端43对应在每层依次递增60°的圆心角的横槽34中螺旋阶梯状展开，每个扇形种植端43之间停留位置正好间隔60°，使得每个种植端43完全错开不会相互遮挡。
[0033] 所述车体2还设有超声波传感器26，所述超声波传感器26设于车体2四周侧面432并与控制模块信号连接及与电源模块电连接，所述驱动模块包括车轮21联动配合的伺服电机52，该伺服电机52均与电源模块电连接及与控制模块信号连接，所述控制模块根据超声波传感器26信号控制驱动模块驱使车轮21停止。
[0034] 当超声波传感器26检测到车体2四周存在障碍物的信号，控制模块根据该信号让车体2停止移动，防止碰撞。
[0035] 超声波传感器26是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器26，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。
[0036] 所述控制模块包括单片机27。
[0037] 单片机27（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块
硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。
[0038] 所述车体2对应停留于收纳棚1内的位置处设有无线充电座15，该无线充电座15包括无线充电器，所述无线充电器与电源供电连接，所述车体2电源模块包括蓄电池28及与蓄电池28电连接的无线充电接收器29。
[0039] 无线充电的方式有电磁感应式、磁共振、电场耦合式和无线电波传输等方式，现在市场上无线充电大多采用的是电磁感应原理。
[0040] 电磁感应式无线充电，当电源的电流通过线圈（无线充电器的送电线圈）会产生磁场，其他未通电的线圈（把手端的受电线圈）靠近该磁场就会产生电流，为充电电池充电。这样设置，在车体2停留时间，利用无线充电座15为车体2电源模块进行充电，免去了人工充电的操作，形成了自动充电。
