一种基于3D打印技术的智能花盆的制作方法

本发明涉及花盆领域，具体是一种基于3d打印技术的智能花盆。

背景技术：

目前市场上多见的智能浇花器，有设定定时浇水的，有基于压力差进行浇水的，有利用花盆重量变化进行自动喷淋浇水的，也有根据花盆内湿度感应进行自动浇水的。

现有的智能补水花盆往往忽略植物呼吸的生长需求，水分充裕的植物根系处在通风透气效果差的培植系统中很容易腐烂衰败。此外，定时浇水和基于水压差浇水的方法，无法根据植物特点和需求控制水量。根据重量差浇水的系统很容易受环境扰动（植物修枝或者长大引起的重量变化）发生误判；根据花盆内湿度变化进行浇水，容易受传感器布设位置、空气湿度和季节变换干扰出现精度问题。同时这些智能控制系统无法根据植物生长状态该进行调节校正管理，很难长期保障植物生长状态。

为此本领域技术人员提出了一种基于3d打印技术的智能花盆，以解决上述背景中提出的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于3d打印技术的智能花盆，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于3d打印技术的智能花盆，包括内胆，内胆底部设置有网状沥水孔，并安装有细孔滤网，所述内胆顶部固定连接有内圈，内圈与外圈转动连接，内胆侧面固定连接有设备盒，设备盒内侧电性连接有电机、喷淋水泵和蠕动泵，电机输出端通过齿轮与外圈上固定的齿圈啮合，喷淋水泵出水口连接有末端位于内胆中的循环喷淋管，蠕动泵与液肥储罐通过软管连接，软管末端置于外壳储水槽中；内胆外侧下部设置有液位传感器，所述外壳储水槽内设置有电解质浓度传感器，液位传感器与电解质浓度传感器与控制主板电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述外壳储水槽底部呈倾斜状态。

作为本发明再进一步的方案：所述内圈为特氟龙材质。

作为本发明再进一步的方案：所述控制主板位于设备盒内。

作为本发明再进一步的方案：所述液位传感器设置有三个，分别置于内胆上中下三个层面。

作为本发明再进一步的方案：所述水泵进水口与外壳储水槽连接，水泵进水口设置有滤网。

作为本发明再进一步的方案：还包括外壳，外壳套设于外圈外侧，外圈顶部均布有若干压力传感器，压力传感器与控制主板电性连接，外壳底部作为外壳储水槽，其底部成倾斜姿态。

作为本发明再进一步的方案：所述设备盒内设置有用于驱动的电池。

作为本发明再进一步的方案：所述控制主板通过网络与移动端电性连接。

作为本发明再进一步的方案：所述内胆与外壳均采用3d打印方式制成

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构简单，使用方便，采用3d打印技术打印花盆，配合传感器、水泵、电机等电力设备，实现对花盆内植物的智能栽培，充分满足植物的各种需求，此外装置还能够通过矫正植物向光方向，从而实现对植物生长姿态的调整，智能化程度高，效果好，值得推广。

附图说明

图1为一种基于3d打印技术的智能花盆的电气系统原理图；

图2为一种基于3d打印技术的智能花盆中内胆的整体结构图；

图3为一种基于3d打印技术的智能花盆内胆和外壳组装后整体结构的剖视图；

图4为一种基于3d打印技术的智能花盆的爆炸图；

图中：1-外圈、2-内圈、3-电机、4-设备盒、5-外壳储水槽、6-液位传感器、7-网状沥水孔、8-内胆。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-4，一种基于3d打印技术的智能花盆，本产品由外壳和内胆8两个部分组成，其中外壳采用3d打印技术制造，可以根据用户的个性化需求进行定制设计，尺寸大小、造型方式、外部纹理图案等均可定制。外壳的打印使用sla光固化3d打印技术成型，可选择指定颜色的喷漆进行上色或者用图案贴纸进行美化，另外还可以使用半透明光敏树脂进行打印，方便展示内部结构，使产品更具有科技感。

内胆8的主体部分使用3d打印技术进行制造，材料优选选尼龙，用sls（选择性激光烧结）方式打印成型，以获得更好的强度和韧性。内胆8的尺寸大小也可以根据所栽培的植株进行调整。内胆8底部设置有若干沥水孔，采用网格状结构，并衬有细孔滤网，保证透水的同时防止土壤下漏。渗漏出的水直接汇入外壳储水槽5中，外壳储水槽5底部设计成倾斜的，保证收集到的水能集中到一侧，便于水泵吸取。

内胆8的上边沿与内圈2固定，内圈2优先采用特氟龙塑料制作，保证旋转的顺滑，外圈1带有齿圈，内胆8可以由一个固定在其外壁上的电机3带动进行旋转，电机3优选直流减速电机，既可保证各个方向光照均匀，也可产生旋转展示的效果。

内胆8部分还包括了控制器主板、电源模块、液位传感器6探头、循环喷淋管、喷淋水泵、电解质浓度传感器、液肥储存罐、微型蠕动泵。

其中控制器主板、水泵安置于内胆8侧面的设备盒4中，三个液位传感器6探头在内胆8内部分三层布置，固定在内壁上，并通过带有保护外套的导线与控制器主板相连，循环喷淋管一端连接水泵的出水口，另一端穿过内胆8向上延申至花盆内部。电解质浓度传感器布置在外壳储水槽5底部的凹陷部分，只要有少量的水即可进行检测。化肥的主要成分为磷酸铵盐与钾盐，溶解在水中后形成离子，使水的导电性发生变化，电解质浓度传感器即基于这一原理工作，通过测量流经土壤的水的导电性，来估测土壤中氮磷钾盐类养分的浓度，当发现土壤营养素浓度低于一定的阈值时，控制器会启动蠕动泵，通过软管向外壳储水槽内泵送一定量的液肥，通过物联网端口向用户的手机发送提示信息。

所采用的液位传感器6分三层布置在内胆外侧，从上至下分别记为高水位传感器、正常水位传感器以及低水位传感器，用于测量外壳储水槽内液面的高度。当高水位传感器检测到液面时，表示加水过量，控制器向用户发送信息报警，当水位处于高水位于低水位之间时，则控制器会启动水泵，将外壳储水槽5内的水抽取上来，通过循环喷淋管送往土壤上部进行循环补水。当液面低于低水位传感器的位置时，控制器向用户发送加水提示。水泵的进水口一端设置有滤网，防止沙砾、植物根茎等异物进入水泵造成损坏。整个智能系统实现植物干湿分区，动水循环，养分补给的自动栽培体系，节水环保，利于植物根系湿润透气，营养吸收。

外壳的开口尺寸比外圈1直径稍大一些，可以直接套接在一起，在外圈1与外壳的接触面上按圆周等间距设置有6个高灵敏度的薄膜压力传感器，用于分析植株重心位置与姿态，当发现植株生长方向发生倾斜时，自动控制电机3启动，调整植株接收光照的方向，帮助植株更好地生长出更好的造型。

用户使用时，首先在内胆8中装入土壤，种植好植株，然后装入电池，向外壳内加注入一定量的清水，系统即可开始工作，最后将内胆8套入外壳中即可。

控制器主板上集成有蓝牙和wifi模块，可以连接到用户的手机以及wifi，采用mqtt协议接入物联网服务器，实现土壤状态的数据记录和实时监控，用户可以通过手机端的app来查看当前时刻以及过去一段时间内土壤湿度与肥料浓度的变化趋势。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。