CN102480921A

CN102480921A - 用于改进植物生长的方法和设备

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Publication number: CN102480921A
Application number: CN2010800383723A
Authority: CN
Inventors: 亚瑟·亨利·亚当斯
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-06-29
Also published as: KR20120093143A; IN2012DN00786A; WO2011008244A2; BRPI1010122A2; EP2448396A2; CN102480921B; EP2448396A4; JP2012531910A; ZA201200692B; EP2448396B1; CL2011003359A1; BRPI1010122B1; MX2011013987A; US8701340B2; JP5489253B2; BRPI1010122A8; US20110314732A1; ES2573094T3; WO2011008244A3; IL217282A0

Abstract

包括两个同心的空间框架结构的机械装置被用于增强植物生长。在形状上实质相同但是使内空间框架以4∶5的关系小于外空间框架的空间框架结构独立地围绕公共轴线旋转。每个空间框架由杆的使其顶点指向上的正四棱锥以及以近似约二又二分之一倍的构成棱锥的杆的长度的距离布置在其下方的第二相似的棱锥组成。然而，第二下棱锥使其顶点指向下并且被围绕连接两个顶点部位的线转动45度。八个另外的杆完成每个空间框架。八个另外的杆每个以对称的方式分别地将上棱锥基部的棱角连接于下棱锥基部的棱角。

Description

用于改进植物生长的方法和设备

领域

这些教导内容涉及用于增强园艺生产力和农业生产力的设备和方法。

背景

培养植物的领域激励了从犁至人工灌溉、至杂交的技术进步，以及现在DNA研究应用中的进步。在改变植物环境的微妙影响的领域中，一些人已经进行了“与植物说话”以及为植物播放莫扎特音乐的实验。虽然这些技术都没有广泛应用，但是不断涌现出关于声音以及振动对植物生长的影响的严肃的研究。就像所有的活生物，植物具有高度复杂的用于监测其周围环境的感官网络，并且已知的是植物会改变其生长和发育以适应其环境。例如，暴露于各种机械扰动例如风或触摸的植物会经受增强对随后机械应力的抵抗的生理和发育上的改变。响应于机械刺激的发育改变被总称为接触形态建成。

在Elsevier的Ultrasonics期刊(41(2003)407-41)中发表的Yu-ChuanQin、Won-Chu Lee、Young-Cheol Choi和Tae-Wan Kim的短论文“Biochemical and physiological changes in plants as a result of different sonicexposures(作为不同的声音暴露的结果的植物在生物化学和生理上的变化)”研究了在这些现象中的某些中可能涉及的生物化学机理。在两个生长阶段的白菜和黄瓜是研究者的对象。对于每种植物类型，由三个组构成。除了不经受任何人工的声学处理的对照组之外，还有一组被暴露于稳定的20k Hz的超声(US)波，而另一个被暴露于由古典音乐和包括鸟鸣的自然声的组合组成的所谓的“绿色音乐”(GM)。测量O₂摄取和多胺含量二者。总之，人们发现白菜对GM反应更积极，而黄瓜对US反应更积极。然而，对于所测量的每种数量，暴露于声音的植物中的任一种或两种具有比对照植物的读数更大的读数。该论文的关于多胺含量测量的图表作为图1A和1B再现。该论文中对白菜生长图的说明是：

“作为不同的声暴露的结果，白菜秧苗的多胺含量(nmol/gFW)：(A)15d以及(B)成熟的植物(70d)。误差条代表多胺含量的平均值的标准偏差”。并且在该论文中对黄瓜数据的说明是：“作为不同的声学处理的结果，黄瓜秧苗的多胺含量(nmol/gFW)：(A)15d以及(B)成熟的植物(70d)。误差条代表多胺含量的平均值的标准偏差。”

研究还集中于特定频率的效果，例如“Plant gene responses tofrequency-specific sound signals(对频率特定的声音信号的植物基因响应)”，Mi-Jeong Jeong、Chang-Ki Shim、Jin-Ohk Lee、Hawk-Bin Kwon、Yang-Han Kim、Seong-Kon Lee、Myeong-Ok Byun和Soo-Chul Park。(MolBreeding(2008)21：217-226)，由Springer的Molecular Breeding期刊发表。他们通过mRNA表达分析说明了声音影响植物生长。

其他人关注了振动对植物生长的影响的问题。一个相关的文章是：“Growth Promotion by Vibration at 50 Hz in Rice and Cucumber Seedlings(以50Hz的振动促进水稻和黄瓜秧苗生长)”，Hideyuki Takahashi、HiroshiSuge和Tadashi Kato。(Plant CellPhysiol.32(5)：729-732(1991))。他们关注50Hz振动的影响并且提到，他们研究的动机是温室中的电动机和其他机械设备可能产生对植物具有非故意和非期望影响的声音的问题。

图3示出了对该论文“图1”的再现。其说明是：“受到50Hz振动数据影响的水稻和黄瓜种子的萌芽作为在时间过程研究中的发芽种子的百分比示出。上(A)，在水下条件下的水稻种子；中(B)，在滤纸上的水稻种子；下(C)，在滤纸上的黄瓜种子。空心的(O)圆和实心的(closed)(o)圆分别指示对照种子和被振动的种子。一百个种子用于每次处理。”Reiner Schultheiss等人的日期为2009年10月13日的美国专利号7,600,343讨论了冲击波对植物生长的影响。

然而，对于沿着上文的研究路线改进植物生长的以上尝试尚未使其成为常规的大规模的商业使用。所以需要可以以与我们的当前的环境需要相容的方式改进植物生长并且还能够被低成本地采用和维护的系统和方法。优选地，解决方案将避免化学肥料和化学农药并且在发达国家和发展中国家都能简单地采用。

概述

与这些教导内容一致的系统和方法涉及可以被认为是同心的两个反向旋转的几何空间框架结构。当邻近于正在生长的植物而被激励和操作时，这些植物的生长速率可以被增强。实验结果已经显示出其的操作与植物生长的有效提高相关联。

附图简述

图1A和1B共同地构成Yu-Chuan Qin等人论文的图1的再绘制；

图2A和2B共同地构成Yu-Chuan Qin等人论文的图2的再绘制；

图3是Hideyuki Takahashi等人论文的图1的再绘制；

图4示出了第一示例性实施方案的透视图；

图5示出了图4的单元的内支架的分离的上棱锥和下棱锥的透视图；

图6示出了图5的支架部件的平面图；

图7示出了图5透视图的内支架的透视图；

图8示出了图7的设备并且示出了相同的但是较大的外支架；

图9示出了图7的内支架，使外支架的较大的棱锥布置在内支架的上方和下方；

图10示出了第二实施方案形式的单元；

图11示出了在其中进行实验的番茄田地的示意图，注释了测试区域的地点；

图12是图11的测试区域，其被放大以示出测试区域中的测试植物和设备的物理地点；

图13是示出了番茄数量作为距单元的距离的函数的图；

图14是与在图13中看到的数据相同的数据，以二维显示为相对于其在田地中的位置；

图15示出了使用室内单元的番茄生长。

详细描述

介绍

全球人口估计在2050年达到90亿人。沙漠化导致增长的耕地损失，溶化的冰川和不稳定的降雨型式导致减少的水供应。在未来供养世界人口可能是困难的。因此，用于增强植物生长的设备和方法具有高度的全球重要性。

结构

在图4中看到的第一示例性实施方案中，机器包括支撑竖直轴101的平台100。内支架102和外支架103被可旋转地耦合于轴。这些支架中的每个被分别的轴承104、105支撑并且被布置为单独地围绕轴自由旋转。在本实施例中，动力的源是两个直流电动机105并且被带传动106机械地连接于每个支架以提供它们在相反方向的各自旋转。在本第一实施例装置中，外支架103顺时针旋转，内支架102逆时针旋转。例如，支架的相对的旋转不会被例如相互的齿轮装置设置为固定的关系。电动机能够被调整以使每个支架在400转每分钟至500转每分钟的范围内旋转。在本实施例中，顶部的上表面支撑提供能量以操作电动机的太阳能电池板402。本领域的技术人员将熟悉可以使用的各种电动机的具体电流需求以及可能需要的能量储存。在本实施例中，来自太阳能板的电用于给电池充电。然后在计时器和速度控制器的控制下，由电池驱动电动机。

支架

本形式的内支架和外支架每个是由不锈钢杆构建的几何框架。也可以使用铝杆。支架具有相同的几何构型，差别在于是外支架103相对于内支架102的构型被放大。因此，初始地将孤立地描述内支架。这还准备了比示出了整个机器的附图更清楚的附图。

内支架

当以使用构型配置在平台上的轴上时，其高度是从其顶部至其底部的尺寸。在本第一形式中，内支架102的总高度是约28.5英寸。最上的元件和最下的元件是具有约3/8″的直径的杆，且将中心定在装配在轴上的支架体内。支架可以被认为是空间框架，空间框架的顶部部分和底部部分是对称地布置的矩形的正棱锥空间框架。为了允许本描述的意思更清楚，空间框架杆的长度将关于组成上棱锥和下棱锥的杆的长度(L)进行表示。对于本内棱锥，L是9″。如在图5中看到的，上内棱锥121具有基部122，基部122由布置以代表矩形的侧的具有长度L的四个杆128形成。从该基部的每个棱角(corner)223、224、225、226开始是代表棱锥的角点(vertex)的杆129。杆的其他端全部在顶点(apex)126附近会合。在这种情况下，角点杆也具有长度L。基部节段和角点节段的这些相同的长度导致具有相对于基部的平面成约52度的面的形状。

如提到的，上棱锥121与具有相同的空间框架构型的相同的下棱锥130互补。然而，在构成支架时，下棱锥具有其的指向下的顶点136。下棱锥的位置是相对于上棱锥对称的，除了围绕连接两个顶点部位126、136的线旋转45度之外。这种旋转偏移在示出了图5的棱锥的俯视平面图的图6中更好地看到。

如在图7以及其他的图中看到的，两个棱锥被将上棱锥的基部122的棱角与下棱锥的基部133的棱角互相连接的连接杆131间隔开。每个棱角被连接于相对的棱锥的基部的两个最接近的棱角。例如，上棱锥224的一个特定的棱角具有一个被附接的连接杆131，该连接杆131的另一端被附接于下棱锥130的棱角235。第二连接杆被附接于同一上棱锥棱角224，并且其另一端在第二棱角234附接于下棱锥。六个其他的连接杆被类似地附接于棱锥，从而产生内支架的对称的几何形状。因为棱锥被旋转地偏移，所以这八个相同长度的杆采取字母“V”的形式。在本实施例中，这些杆的长度全部具有长度1.8*L。这些相对杆尺寸的结果是，棱锥的高度是0.707*L，而基部之间的距离是0.95*L。从顶点至顶点的总长度因此是(2*1.8+.95)*L或3.1*L。如提到的，棱锥的分别的角点在接近顶点处会合。事实上，它们分别终止在上支撑管和下支撑管127、137。这些支撑管以支架的顶点至顶点的中心线为中心。

图8示出了被外支架围绕的内支架，二者都在穿过它们的支撑管的公共轴上。在这种形式中，外支架具有构成其棱锥的长度为11英寸的杆。轴承支撑支架，以在轴上旋转。它们提供每个支架的在其分别旋转中的独立驱动。双支架组件的总高度从顶点至顶点约36英寸。

组装方法

组成支架大部分的各种杆和管在本第一实施例中被焊接在一起。因为一个完全地在另一个的内部，所以外支架在围绕内支架组装之后被焊接在一起。图9示出了部分地组装的单元。外部上棱锥和外部下棱锥在围绕内支架的合适位置上。下一个步骤将是把外支架的连接杆焊接于两个大棱锥上的合适的棱角位置。

变化形式

虽然太阳能提供动力的单元可能对于现场使用是理想的，但是以交流主电源运行的电动机可能更适于在温室中或在室内水耕应用中使用。代替具有用于每个支架的电动机，对于本领域的技术人员已知的是，使用单一电动机，利用齿轮传动或其他的机械耦合以使一个动力源在相反的方向转动支架。整个单元可以被按比例增大或按比例缩小，以保持比例恒定。

第二示例性实施方案

与第一实施例单元相似的几何形状出现在第二示例性实施方案中。然而，第二实施方案意图用于室内使用。支架杆每个是第一实施例中的相应结构的总长度的二分之一。本形式在图10中示出。代替支撑其的平台和管，本单元在自包含的柜中。

操作

为了室外操作，实施例1的实施方案可以2英寸镀锌管从地面支撑，镀锌管进入地面约一英尺以接近其四个角支撑平台。单元被放置在田地中，邻近于待被影响的农作物处。太阳能板被连接于电池，电池进而被连接于计时器并且被连接于用于两个电动机的速度控制器。计时器被推荐设置成在白昼时间期间以等间隔的时间间隔操作设备三至五次，每次相同持续时间。示例操作是操作五分钟，每日三次，以将白昼时间分为四个节段的间隔。因为可用的日光是可变的，所以本领域的技术人员将意识到电池在提供稳定的能量源以便以预确定的速率旋转支架预确定的持续时间中的作用。每个支架的速率分别可以在400转每分钟至500转每分钟之间。

可选择的操作模式

较小的室内单元被螺栓连接于停放植物的地板。可选择地，较小的室内单元被螺栓连接于墙壁，墙壁进而邻接并且被固定于该地板。室内单元将最可能地从交流电供能，如提到的。

交流电还可以给室外单元供电。提供动力的其他方式可以是代替太阳能板的风力涡轮机。另一种可以涉及从灌溉系统中的水流产生动力。

迄今的实验

室外实验

两个初步的实验已经被进行。大规模室外试验在加利福尼亚州的奥克斯纳德(Oxnard)市的Eclipse农场进行。在那里生长的农作物是罗马番茄。作为第一示例性实施方案构建的单元被如在上文的操作部分中讨论的一样安装和操作在35英亩矩形田地500中。在田地内，10英亩的矩形700(每边660英尺)具有放置在其中心处的单元。植物地点从中心地点沿着正北、正东、正南和正西的线向矩形的周长划分。单元被在2009年7月20日激活并且在测试期间由发明人控制。

在图12中，每条线的五个植物的地点被标记为待被在实验中测量的植物。从单元开始(在每个分别的罗经点方向(compass point direction))，距中心的距离是50英尺、100英尺、175英尺、225和330英尺。此外，还具有四个其他的被标记用于测试的植物。这四个植物沿着相同的四条线，在各自的线交叉35英亩绘图周长的四个点处。在图11中这些点被指定为A、B、C和D。矩形内的20个植物地点在图12中被指定。五个“西方”植物地点被指定为W1、W2、W3、W4和W5。“东方”植物地点被指定为El、E2、E3、E4和E5，并且对北方和南方也是如此。

二十四个标记的测试植物被测量十四周。这些测量包括每周计数番茄的个数。此外，在前几周，花朵的数量和番茄的数量被每周计数两次。

结果

在10英亩内的东-西和北-南线上的二十个地点中的番茄数量在图13中作为线图示出。该图示出了N301、S302、E303和W304番茄的数量是距离单元的英尺数的函数。还看到代表平均值的曲线305。本图说明了该单元的影响随距离而减小，这与许多物理现象一致。相同的数据在图14中以三维形式显示。X和Y位置代表植物的相对于单元的地点。Z高度代表在实验结束时计数时，该地点处的植物上番茄的数量。

可以看到，在所有方向，番茄计数一般随着距单元的距离增加而减少。

其他的四个番茄不在距单元的恒定距离处，因为总体的田地是矩形的。A和C在460英尺处，B在270英尺处，D在20英尺处。这些数据点也被包括在图13的图中。

室内实验

第二组实验在室内进行。事实上，其在加利福尼亚州的玛丽安德尔湾(arina Del Rey)的一个公寓的阳台上。这些实验在2008年期间进行。测试使用不同的植物，包括鸡冠花、番茄和胡椒植物。植物从附近的家得宝(Home Depot)成对地获得。具有相似的高度和周长(girth)的植物被选择。如果一个可疑为略微大于另一个，那么该个作为对照植物。

程序是，盆栽植物被以几英寸的间距放置在阳台上的桌子上。在实验室校准的烧杯被获得和用于测量相等地施用于两个植物的水和营养。每个星期，植物位置被改变，以考虑到日光的任何差异。

每天，测试植物被携带至另一个房间，在房间内部生物波单元被螺栓连接于墙壁。该机器的电动机被设置在距离机器本身一码处(距植物更远)，使得任何来自电动机的磁场将不影响植物。此外，电动机被网形铁屏蔽并且被接地，以进一步减少任何电磁辐射。其被使用磁力计测量。

测试植物每天被放置在机器旁边15分钟，并且然后被返回至阳台。在一个测试运行中，测试植物具有15个花，而对照植物具有7个花。本实验被在2008年期间重复至少18次，两次都具有其他的植物。所有的测试示出了测试植物具有比对照植物更大的生长。

18次测试中的四次使用有机番茄。在所有这些情况中，测试植物与对照植物番茄计数的比率的范围是从4倍至2倍。一个具体的测试运行的结果在图15中示出。密度更大的阴影柱代表测试植物上的番茄的数量。其他的柱代表对照植物。二者都被以一周间隔在七周内绘图。此外，在至少一个文献记录的测试运行中，测试植物还具有比对照植物显著地低的虫害。

来自实验的测试植物中的一个的番茄被加利福尼亚州的赛普里斯(Cypress CA)的Silliker实验室分析其的白利糖度含量。对于有机番茄的USDA平均白利糖度评级是4.9％。被该独立实验室进行的测试示出了测试番茄具有10.5％的白利糖度评级。

操作的理论

没有具体的操作的理论被提出或是已知的。各种已知的机理可以被涉及，包括通过空气传输的声波或通过地面传输的振动。重力是另一个可能的传播介质。在背景段落中提到的的论文，即Yu-Chuan Qin、Won-Chu Lee、Young-Cheol Choi和Tae-Wan Kim的“Biochemical and physiological changesin plants as a result of different sonic exposures(作为不同的声音暴露的结果的植物的生物化学的和生理的变化)”以及Hideyuki Takahashi、Hiroshi Suge和Tadashi Kato的“Growth Promotion by Vibration at 50Hz in Rice andCucumber Seedlings(50Hz的振动对水稻和黄瓜秧苗的生长促进)”。(PlantCellPhysiol.32(5)：729-732(1991))。这些和其他的公开证实了严肃的研究者研究了可以影响植物健康和生长的可能尚未被理解的因素。

教导了对植物生长的微妙影响的公布包括“Plant gene responses tofrequency-specific sound signals(对频率特定的声音信号的植物基因响应)”，Mi-Jeong Jeong、Chang-Ki Shim、Jin-Ohk Lee、Hawk-Bin Kwon、Yang-Han Kim、Seong-Kon Lee、Myeong-Ok Byun和Soo-Chul Park.，“Growth of the Cellular Slime Mold，Dictyostelium discoideum，Is GravityDependent(细胞粘菌盘基网柄菌的生长取决于重力)”，YukishigeKawasaki*、Takeshi Kiryul、Kenji Usuil和Hiroshi Mizutani，Mitsubishi-KaseiInstitute of Life Sciences，11 Minamiooya，Machida，东京194，日本。另一个提出音乐和甚至更无形的输入导致植物生长的差异的影响的论文是“Measuring Effects of Music，Noise，and Healing Energy Using a SeedGermination Bioassay(使用种子萌芽生物测定音乐、噪声和愈合能量的影响)”，出自the journal of alternative and complementary medicine，第10卷，2004年第一期，113-122页，Katherine Creath，博士(光科学)，博士(音乐)，1-3和Gary E.Schwartz，博士l，3。

还有其他的可以相关的学术论文来自Plant and Cell Physiology，2002，第43卷，第6647-651号的“Effects of Mechanical Vibration on SeedGermination of Arabidopsis thaliana(机械振动对拟南芥的种子萌芽的影响)”(L.)Heynh.Ayuho Uchida1，3和Kotaro T.Yamamoto1，2，4和1.J GravitPhysiol.1996 Apr；3(l)：69-74。此外，“Gravity related features of plant growthbehavior studied with rotating machines(使用旋转机器研究的植物生长行为的与重力相关的特征)”，Brown AH.Collaborators：Brown AH.University ofPennsylvania(Philadelphia)，美国。

本领域的技术人员将意识到，这些和其他的教导内容表明，邻近于植物的事件可以对其的生长有影响，即使机理可能不被理解。它们代表严肃的研究者为了理解对植物萌芽和生长的微妙影响而做出的努力。

上文提到的这七篇论文在此以其整体通过引用并入。

可以预期的是具有如适于所设想的具体用途的各种修改的各种实施方案。在以下的权利要求中，词语“一”和“一个”应当被认为在所有情况下意指“至少一个”，即使词语“至少一个”在一个或多个权利要求中明确地出现。本发明的范围在下文的权利要求中提出。

Claims

1.一种机械设备，包括：

a.基部；

b.内空间框架支架；

c.外空间框架支架，其具有在几何学上相似于所述内空间框架支架的形状，并且相对于所述内空间框架支架被放大；

此外，所述内支架实质上容纳在所述外支架内；

d.轴，

所述轴从所述基部以竖直取向被支撑，同时所述外支架可旋转地围绕所述轴布置；

e.被操作性地耦合于所述内支架的动力源；以及

f.被操作性地耦合于所述外支架的动力源；

所述动力源被如此构成和配置且耦合于所述分别的支架，从而在所述动力源被激励和激活时使所述支架在相互相反的方向围绕所述轴的线旋转；

进一步，所述支架每个包括杆，所述杆以包括上正四棱锥和下正四棱锥的一组几何形状的形式构成所述空间框架，所述上正四棱锥和所述下正四棱锥被布置为使其分别的基部在平行平面中并且使其顶点布置成使得经过顶点部位的线将垂直于其基部的平面；

进一步，所述棱锥的相互位置使得所述上棱锥的基部的侧面相对于所述下棱锥的基部的侧面成45度角；

更进一步，所述棱锥通过从所述上棱锥的每个棱角延伸至所述下棱锥的基部的两个分别最接近的棱角的两个杆相互间隔开并刚性地连接到彼此。

2.根据权利要求1所述的机器，其中所述动力源包括电动机。

3.根据权利要求1所述的机器，其中所述动力源包括直流电动机。

4.根据权利要求1所述的机器，其中所述动力源包括风力。

5.根据权利要求1所述的机器，其中所述动力源包括交流电动机。

6.根据权利要求3所述的机器，还包括被操作性地耦合于所述电动机从而为所述电动机提供能量的太阳能板。

7.根据权利要求3所述的机器，其中用于动力的能量源包括水力。

8.根据权利要求1所述的机器，其中所述被操作性地耦合于所述内支架的动力源不同于所述被操作性地耦合于所述外支架的动力源。

9.根据权利要求1所述的机器，所述机器被配置为允许在250转每分钟至1000转每分钟之间的旋转速率。

10.根据权利要求1所述的机器，其中所述杆中的一个或多个实质上包含来自由不锈钢和铝组成的列表的材料。

11.一种处理植物的方法，包括：

a.将具有特定的对称几何构型的第一竖直空间框架围绕其的竖直中心线旋转；

b.旋转具有与所述第一空间框架实质上相同的形状并且具有与所述第一竖直空间框架相同的中心线的第二竖直空间框架，其中所述第二空间框架以与所述第一空间框架成约5∶4的比率的比例而放小；

其中所述第一竖直空间框架的旋转以及所述第二空间框架的旋转在相反的方向；并且其中所述特定的对称构型具有以下的性质：

i.旋转对称，具有围绕其竖直中心线的4重对称；

ii包括在其上端和下端处的全等的相对的正四棱锥。

12.根据权利要求11所述的方法，其中构成所述空间框架的所述特定的几何形状是包括上正四棱锥和下正四棱锥的一组几何形状，所述上正四棱锥和所述下正四棱锥被布置为使其分别的基部在平行平面中并且使其顶点布置成使得经过所述顶点的线将垂直于其基部的平面；

进一步地，所述棱锥的相互位置使得所述上棱锥的基部的侧面相对于所述下棱锥的基部的侧面成45度角；

更进一步地，所述棱锥通过从所述上棱锥的每个棱角延伸至所述下棱锥的所述基部的两个分别最接近的棱角的两个杆相互间隔开并刚性地连接到彼此。

13.根据权利要求11所述的方法，其中各自的旋转速率每个在约400转每分钟至500转每分钟之间。

14.根据权利要求11所述的方法，其中构成棱锥的杆与将棱锥连接于彼此的杆的比率近似在约1∶1.8至1∶2之间。

15.根据权利要求11所述的方法，其中所述特定的几何形状是权利要求1的支架的几何形状。

16.根据权利要求11所述的方法，其中旋转速率中的至少一个在约400转每分钟至500转每分钟之间。

17.根据权利要求11所述的方法，其中旋转速率中的至少一个在约100转每分钟至2000转每分钟之间。

18.一种娱乐装置，包括权利要求1所述的机器。