CN102686099B - 自动化种子取样设备、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于种子取样的自动化高通量设备、方法和系统。种子取样系统包括：具有可控切割路径的切除子系统；以及种子处理子系统，其包括：分级系统，所述分级系统具有多个种子分级位置，用于按顺序将一批种子分级；以及载体系统，所述载体系统用于同时将种子分级位置呈现在所述切割路径处，以从所述批中的每个种子中取出样品部分。本发明的方法包括：提供具有可控切割路径的切除构件；按顺序将一批种子自动分级在多个分级位置；将所述批种子同时呈现在所述切割路径处；以及从所述批中的每个种子中取出样品部分。

Description

自动化种子取样设备、方法和系统

背景技术

技术领域

本发明涉及以高通量效率从单个种子中获取组织样品。

本领域中的问题

植物育种或植物推进实验中的传统做法是用已知系谱的种子来种植植物。种子种植在实验区、生长室、温室或其他生长环境中，其中它们会与已知系谱的其他植物进行异花授粉或自花授粉。所得种子为两个亲本植株或自花授粉植物的后代，并经收获、加工和种植以继续进行植物育种循环。可对植物、植物组织、种子或种子组织进行特定的实验室或现场检验，从而有助于育种或推进选择过程。

种植基于已知杂交或自花授粉的植物世代并进行检验，以看看这些品系或变种是否朝市场期望的特性发展。所期望的性状实例包括，但不限于，提高产量、增加纯合性、改善或新获得对特定除草剂和/或害虫或病原体的抗性和/或耐性、增加油含量、改变淀粉含量、营养组成、耐旱性以及基于特定形态学的性状增强。

如本领域所了解和熟知，这些实验的规模较大。这些实验涉及从科学家到现场人员付出的大量劳动力，以设计、种植、维护以及进行实验，这可涉及数千或数万单株植物。这些实验也需要大量的土地资源。实验区或温室可占有上千英亩土地。不仅在植物发芽、生长和产生种子时要占用大量土地数月，在这段时间内，可对植物取样以进行实验室或现场检验；而且必须要单独加标、收获和加工大量种子。

另一个困难在于许多实验没有结果。有关文献已报道，一些种子公司丢弃了实验初期所有植物世代80％至90％的种子。因此，对于大部分种子而言，为种植、收获和收获后加工所花费的许多土地、劳动力和物质资源最终都浪费了。

时间压力也是一个因素。植物育种的显著进步给种子公司带来更大压力，使其更迅速地推进植物新品种或变种，以获取更多更好的性状和特性。因此，植物育种家及相关工作者的压力逐渐增加，从而更有效地加工这些世代，以便更多更早地选择出继续进行下一代育种的植物。

因此，已经出现通过基于实验室的种子检验来较早识别所关注的性状的趋势。种子经非破坏性或破坏性检验，以得到遗传、生物化学或表型信息。如果识别出所关注的性状，则从特定植物中选择的种子会用于进一步实验和推进，或用于生产商业用量的种子。对种子进行检验避免了在种子长成未成熟植物时再进行检验的需要。这省时、省地还省力。有效且较早地识别出种子的期望性状可大大减少实验检验所需的土地量、必须进行检验的种子量，以及获取所需信息以推进实验所需的时间。例如，无需进行数千英亩种植并对所有这些植物进行后续处理和加工，一小部分英亩土地和少许植物便足够。但由于时间仍很重要，所以这仍是繁重的任务，因为即便有了此类减少，每天也要加工(例如)数千种子。

尝试性非致死或致死种子取样的传统方法如下。将所关注的种子保持在，例如，取样站。使用刀片、齿状物或其他机械构件从种子中取出一小部分。收集从种子中取出的种子部分或碎屑。将种子部分或碎屑转移到另一容器，以供检验。以这种方式收集种子部分或碎屑之后，准备进行实验室分析。用于对种子组织执行致死和非致死分离的现有传统方法是一个缓慢的过程。在取出和处理种子部分或碎屑时必须要格外谨慎。然后，容器必须经过处理并标记，或以其他方式跟踪并识别。更重要的是，用于取出种子的一小部分的装置的刀、齿或机械构件在对每个种子取样之前必须进行清洁。从样品到样品的携带以及在处理过程中存在相当大的污染风险。而且，常常期望从种子的某个生理组织中获取种子材料。例如，如果是玉米种子，则期望从胚乳中取样。或者，如果是大豆种子，则期望从种子中与胚芽相对或远离胚芽的位置取样。在这种情况下，让种子自动定向以便最佳定位从而从所需位置取出种子的一部分并不容易，而是耗时而且有些困难。

如上述实例证明，遗传、生化或表型分析等所使用的现有传统种子分析法需要至少取出并加工种子的一部分。在取出一些种子组织时，可能需要满足各种目标。这些目标可包括以下目标的一项或多项：

如果需要，维持取样后的种子生活力。

在不影响生活力的情况下，至少获取所需的最小样品量。

从种子上的特定位置获取样品，通常需要将种子定向在特定位置以便获取样品的能力。

维持特定的通过量水平以保证效率。

通过使用不同的组织取出工具、刀片、齿状物或其他装置从多个种子中取样，减少或实质上消除样品之间的污染。

允许对组中的单独样品及其与其他样品的相关性进行跟踪。

传统种子取样技术并未充分解决这些需求，从而对资金和劳动力资源造成压力，因此说明需要改善现有技术水平。当前方法的通过量相对较低、存在相当大的交叉污染风险且容易在处理、定向以及从种子中取出样品时出现不一致。

因此，本领域需要提供半自动化和全自动化高通量种子取样的设备、方法和系统。

发明内容

本发明涉及一种自动化高通量种子取样器设备、方法和系统。本发明的设备、方法和系统提供自动化高通量种子取样器，从而对一批种子进行自动化非致死或致死取样和标引。

本发明的实施例可在种植之前以自动化且高通量的方式对一批种子进行检验，从而减少在确定种子群体的期望性状时通常使用且经常浪费的大量资源。

通常，本发明的设备包括具有可控切割路径的切除构件以及种子处理构件。所述种子处理构件包括：种子分级构件，其用于按顺序线性方式将一批种子分级；以及种子呈现构件，其用于将种子分级构件与一批种子同时呈现在切割路径处，以从该批种子中的每个种子中取出样品部分。在优选形式中，所述设备还包括多个种子分级位置，其能够将一批种子相对于切除构件以及自动化种子固持和释放构件而定向在所述多个种子分级位置。

根据本发明的一种方法，提供具有可控切割路径的切除构件，并且执行以下步骤：按顺序将一批种子自动分级在多个分级位置；将所述批种子同时呈现在切割路径处；以及从所述批中的每个种子中取出样品部分。在优选形式中，所述方法还包括以下步骤：通过在种子固持和释放模式之间切换种子分级位置，在多个种子分级位置处自动固持和释放一批种子。

在本发明的另一方面中提供了一种系统。用于对一批种子进行自动化成批取样和标引的高通量系统包括：具有可控切割路径的切除子系统；以及种子处理子系统，其包括：分级系统，所述分级系统具有多个种子分级位置，用于按顺序将一批种子分级；以及载体系统，所述载体系统用于将种子分级位置同时呈现在切割路径处，以从所述批中的每个种子中取出样品部分。在优选形式中，所述载体系统能够将多个种子分级位置同时移动到切除子系统的切割路径中。

附图说明

虽然本说明书的权利要求书尤其指出并明确主张了本发明，但我们认为，结合附图，将会从以下详细描述中更清楚地理解本发明，在附图中：

图1A是根据本发明原理的种子取样器系统的一项实施例的透视图；

图1B是种子取样器系统的另一透视图；

图1C是种子取样器系统的侧视图；

图1D是种子取样器系统的后视图；

图1E是种子取样器系统的俯视平面图；

图2是种子取样器系统的侧视图，其中外部面板不可见，以示出各部件；

图3A是种子取样器系统的放大透视图，其中外部面板不可见，以示出各部件；

图3B是种子取样器系统的另一项实施例的透视图，其中外部面板不可见，以示出各部件；

图4是沿图3A中的线4-4截得的种子载体的截面图；

图5是图4所示种子载体的放大透视图；

图6A是根据本发明一方面的种子载体的种子分级位置的放大透视图；

图6B是根据本发明另一方面的种子载体的种子分级位置的放大透视图；

图7是用于使本发明的种子载体移动的系统的侧视图；

图8A是根据本发明一方面的种子取样器的种子分配系统的前视图；

图8B是种子取样器的种子分配系统的俯视平面图；

图8C是沿图8A中的线8C-8C截得的种子取样器的种子分配系统的截面图；

图9A是根据本发明一方面的切除外壳系统的透视图；

图9B是切除外壳系统的前视图；

图9C是沿图9A中的线9C-9C截得的切除外壳系统的截面图；

图10是根据本发明一方面的切除系统和种子收集系统的俯视平面图；

图11A是本发明的切除系统和种子收集系统的截面图；

图11B是本发明的切除系统和种子收集系统的另一示例性实施例的截面图；

图12A是本发明的种子收集系统的放大侧视图；

图12B是根据本发明一方面的样品部分收集歧管的放大侧视图；

图13是根据本发明一方面的用于取样种子部分的种子分配系统的透视图；

图14A是根据本发明一方面的用于取样种子部分的种子储存系统的透视图；

图14B是根据本发明一方面的用于取样种子储存系统和种子部分储存系统的往复系统的透视图；

图15是根据本发明一方面的种子部分分配系统的透视图；

图16是根据本发明一方面的种子部分储存系统的透视图；

图17是本发明的取样种子储存系统的取样种子托架系统的透视图；

图18A是根据本发明的一个示例性方面的取样种子容器的透视图；

图18B是取样种子容器的另一透视图；

图19是根据本发明一方面的种子部分储存系统的种子部分托架系统的透视图；

图20是根据本发明的一个示例性方面的种子部分容器的透视图；以及

图21A至图21C示出本发明的方法或过程的流程图。

具体实施方式

以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本发明、应用或用途。为了更好地理解本发明，现在将详细描述多项示例性实施例和/或方面。有时会参考附图。除非另外指明，否则参考标号将用来指示附图中的某些部分和位置。

设备

图1A至图1E示出根据本发明原理的高通量自动化种子取样器系统的一项实施例，且所述系统大体用10表示。种子取样器系统10经配置以自行定向，并将从料斗中获得的一批种子自动固持在种子载体上的各分级位置，将所分级的种子同时呈现在由激光等切除构件提供的可控切割路径处，而且将取样种子和种子的样品部分自动输送到不同容器，以在相应的容器中对取样种子和种子部分进行储存和标引。

如图1A至图1E所示，种子取样器系统10包括支撑框架12。支撑框架12可由各种结构承载部件构成，例如，经过装配以形成支撑框架的方形管道。支撑框架12可包括垂直柱或水平柱的最低末端上的脚轮或轮，从而可让支撑框架12移动。支撑框架12经配置以形成操作员站20，借此，操作员可相对于种子取样器14确定自己的位置，从而控制、操作和/或观察所述系统。支撑框架12还可包括允许操作员进入和/或观察本发明的各种系统的各种平台和水平面。支撑框架12并不是本发明的关键，支撑框架12的设计和布局也未在本发明中起关键作用。本领域的技术人员可了解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，支撑框架12可使用各种零件和子部件而呈现出各种各样的配置和设计。

种子取样器系统10包括支撑框架12顶上所支撑的种子取样器站14。种子取样器站14包括通风系统16，用于将源于切除的碎屑、烟尘或其他不需要的物质从种子取样器站14排到远离种子取样器系统10的位置。种子取样器站14的指令、操作命令和状态经由显示面板18和控制面板32提供给操作员站20处的操作员。种子取样器站14通常容纳于柜26中。通过门30、盖34或与柜26相关的其他活动面板，可进入柜26的内部。通过控制面板32，操作员可输入控制参数或向种子取样器站14提供指令，且通过显示面板18，操作员可了解种子取样器站14的当前操作参数或状态。附接到支撑框架12的控制箱28容纳必要的电气组件、布线和网络装置，以支持种子取样器站14的操作。无论是气动式还是其他形式的电源或其他潜在能源均可连接到控制箱28，从而为种子取样器站14提供电气式和气动式等各种形式的潜在能量。

除了种子取样器站14之外，种子取样器系统10还包括种子收集系统22和种子储存系统24。由操作员提供在控制面板32处的指令也可用来根据或独立于种子取样器站14对种子收集系统22和种子储存系统24的操作进行控制。用于控制和操作种子收集系统22和种子储存系统24的装置和部件可通过控制箱28和/或种子取样器站14的控制面板32进行联网和配置。例如，计算机或其他控制器可使用控制箱28连接到系统10，以用于监测、操作、测试、检修故障和/或编程。

图2是种子取样器系统10的侧视图，其中通常会挡住一个或多个系统或部件的侧面板不可见，以示出种子取样器站14、种子收集系统22、种子储存系统24，以及种子取样器系统10的其他各种部件和系统。如图2进一步示出，种子取样器系统10包括种子载体50，其配置成至少部分在种子取样器站14的柜26内旋转。种子取样器站14还包括与种子载体50连通的种子分配系统，从而提供一批或多批种子源，以供种子载体50拾取。同样配置成与种子取样器站14(尤其是种子载体50)可操作连通的是气动系统49，从而将无论是负势能还是正势能的气动势能(pneumatic potential)传送到种子载体50。种子取样器站14还包括切除外壳系统40，所述系统与种子载体50可操作连通，从而在操作时将操作员与切除系统42隔开。位于柜26中并处于邻近种子载体50的可操作位置的是切除系统42。根据本发明的原理和目标，切除系统42经配置以从每个种子中分离出一部分。通风系统16排出源于切除系统42的烟尘、碎屑及其他物质，因为这些烟尘、碎屑及其他物质可能会影响种子取样器站14的操作，不应容纳在柜26等狭小工作环境中，或者不应接触操作员。通风系统16可进行过滤并通向远离种子取样器系统10的外部或周围环境。

种子取样器系统10还包括种子收集系统22，其配置成与切除系统42可操作连通，借此取样种子以及与每个取样种子分开的种子部分通过相应的取样种子分配系统44和种子部分分配系统48进行传送和处理。使用种子储存系统24来收集并储存取样种子和种子部分。种子的相应部分，包括取样种子和取样种子部分，分别容纳并储存在种子部分储存系统36和取样种子储存系统46中。种子取样器系统10的上述系统将在下文更详细地描述。

图3A至图3B为种子取样器站14的各实施例的放大透视图。为了说明各种系统和部件，隐藏了会妨碍说明和观察的面板和其他结构支撑部件。图3A至图3B并未示出种子取样器站14的所有系统，但所示的那些系统将在下文详细描述。在本发明的一方面中，图3A至图3B所示的种子取样器站14包括种子载体50，其以可旋转方式支撑在柜26内。可通过一个或多个电动机使种子载体50移动。例如，在本发明的一方面中，种子载体50的外围表面61配置成可旋转。在本发明的一方面中，种子载体50的外围表面61的一部分在柜26的外部旋转，如图4所示，以让操作员查看并操纵位于种子分级位置行55处的种子。在本发明的至少一方面中，通过电动机/滑轮系统86驱动带82而使种子载体50旋转，所述带有效配置成围绕种子载体50的一部分，从而使种子载体50旋转。本发明预期直接驱动或气动式驱动等其他配置。

种子载体50的径向位置可由种子载体位置传感系统51监测。种子载体位置传感系统51优选包括电子传感器，但可包括机械传感器，用于确定种子载体50相对于种子取样系统10的一个或多个系统、装置或部件的径向位置。例如，在本发明的优选方面中，种子载体位置传感系统51用于确定并监测种子分级位置行55(见图3A至图3B)、外围表面61中的侧向支座140或侧向口58或60的位置。传感器53可为光电传感器、超声或雷达型传感器，或能够检测位于种子载体50上并与之一起旋转的传感器元件57的任何其他类型的传感器。本发明还预期用于确定和监测种子载体50的位置的其他构件，例如，伺服电动机86，其中相对于所述电动机的初始位置或其他已知位置确定种子载体50的位置。种子载体位置传感系统51经配置借此位于种子载体50上的传感器元件57与种子载体50的期望停止位置或初始位置相关联，借此使种子载体50上的侧向支座140等特征相对于种子取样器站14的其他部件或装置定位，以便让种子载体50相对于与种子载体50结合使用或结合操作的其他部件或子系统进行协调旋转。种子载体50可根据电动机产生的旋转进行顺时针或逆时针旋转；种子载体50的开始和期望结束径向位置可根据从种子载体位置传感系统51接收的输入进行监测和控制。例如，通过使种子载体50上的种子分级位置行55的径向位置与电动机86产生的旋转弧度或度数协调，可将种子分级位置行55移动到与切除系统42相关的切除路径中。无论将种子分级位置行55定位在种子分配系统38、切除系统42、取样种子分配系统44还是种子部分分配系统48，传感器元件57均可与种子载体50的一个或多个期望停止位置对齐。

同样设计成与种子载体50可操作连通的是气动系统49。气动系统49包括与种子载体50连通的一个或多个歧管，如图3A到图3B清楚地示出。气动系统49包括负压歧管68，其具有与负压源(未图示)连通的出口。负压歧管68与种子载体50中的各口(与种子分级口54连通的侧向口58)可操作连通，将在下文更详细地描述。垫圈69将负压歧管68密封到种子载体50的末端。气动系统49还包括正压歧管72，其与种子载体50内的各口(侧向正压口60)可操作连通，将在下文更详细地描述。正压歧管72包括与正压源(未图示)连通的入口74。气动系统49还可包括正压歧管76，其与种子载体50内的侧向供应线路58可操作连通，将在下文更详细地讨论。正压歧管76具有配置成与正压源(未图示)连通的入口78。

图3A至图3B示出本发明的种子收集系统22的各实施例。图3A所示的种子收集系统22是种子收集系统的一项实施例或配置，并可用于收集源于切除过程的单一取样种子148和种子的样品部分166。具体而言，图3A所示的种子收集系统22包括：取样种子收集歧管124，其用于单独收集取样种子148；以及样品部分收集歧管152，用于单独收集种子的样品部分166。取样种子收集歧管152和/或样品部分收集歧管152可包括气动系统，从而有助于使取样种子148和种子的样品部分166移动通过每个歧管。取样种子收集歧管124和样品部分收集歧管152可围绕外围表面61以彼此邻近的方式分级，如图3A所示，或在分开的位置分级，如图3B所示。

种子取样器站14还包括种子分配系统38，其经配置以储存与种子载体50的外围表面61邻近的一批或多批种子。种子分配系统38通常包括种子分配器96和漏斗88。种子分配器96经配置以将一批或多批种子移动到与种子载体50的外围表面61邻近的收集区域104中，以供种子载体50上的分级位置52拾取，如将在下文更详细地描述。可将种子分配器96中的剩余种子从种子分配器96中倾倒入漏斗88中，以便收集。

图4A是沿图3A中的线4A-4A截得的种子载体50的截面图。图4A所示种子载体50的特征将结合图3A所示的各种系统进行讨论，以更好地理解图3A所示系统与图4A中所示种子载体50的各特征之间的关系。在本发明的一个示例性方面中，种子载体50包括大体上为圆形的外围表面61，且在几何形状上可与圆筒相似。种子载体50可由种子载体50的内轮毂59或外围表面61以可旋转方式支撑。在优选形式中，种子载体50包括在种子载体50的外围表面61上按照线性配置，例如按照行55，交错的种子分级位置52。种子分级位置52将在下文更详细地描述。每个种子分级位置52包括与种子分级位置52连通的种子分级口54以及侧向口58。正或负气动压场可通过侧向口58和种子分级口54连通，以便固持种子或种子部分且将其从种子分级位置52中释放出来。在任意给定的时间，多个侧向口58与负压歧管68连通。当侧向口58与负压歧管68连通时，种子分级位置52处于种子固持模式，借此将负压或真空传送到种子分级口，从而将种子固持在与负压歧管68连通的每个种子分级位置52处。侧向口58在不与负压歧管68或正压歧管76连通时在周围空气压力下进行操作。在本发明的一项实施例中，种子载体50经配置借此位于种子载体50的外围表面61的180度内的种子分级位置52与负压歧管68连通，借此将每个种子分级位置52暴露于负压场，以便将种子固持在种子载体50的外围表面61的180度内的每个种子分级位置52。本领域的技术人员可了解，每次与负压歧管68连通的侧向口58的数量可根据种子载体50所需的设计而改变。例如，如果期望通过旋转270度来拾取并输送种子，则负压歧管68可经配置借此与种子载体50的外围表面61旋转270度相关的侧向口与负压歧管68连通，借此向种子载体50的外围表面的270度内的每个种子分级口供应负压或真空。本发明的优先形式包括负压歧管68，所述负压歧管设计成使选旋转到负压歧管68中的侧向口58与旋转出负压歧管68的侧向口58在同一平面上重合。因此，旋转成与负压歧管68真空连通的侧向口58将种子固持在行55中与侧向口58连通的每个种子分级位置52；在与上述平面邻接的收集区域104(如图8C所示)处从种子分配系统38中拾取种子。相反地，切除之后，与切除系统42处的种子分级位置行55连通的另一个侧向口58转出负压歧管68，借此切断供应给与行55中的每个种子分级位置52连通的种子分级口54的真空，从而可将样品部分166从每个种子分级位置52中释放出来。在本发明的一项示例性实施例中，转出负压歧管68的种子分级位置行55与上述平面重合。因此，由种子分级位置行55在种子分配系统38处拾取的种子通过种子分级位置52并旋转180度从种子分配系统38输送到切除系统42；在这整个时间中，与上述种子分级位置行55连通的侧向口58由于与负压歧管68连通而处于真空或负压下。根据本实施例，当侧向口58与负压歧管68连通时，所述侧向口使相应种子分级位置52与负压歧管68连通，从而将种子固持在种子分级位置行55，直到相关侧向口58旋转出负压歧管68为止。

本发明的一项实施例包括种子载体50，其经配置以使侧向口58在旋转出负压歧管68时立即旋转成与正压歧管76连通，借此正气动压通过侧向口58传送，以向行55中的每个种子分级位置52提供正气动压。当侧向口58与正压歧管76连通时，行55中相应的种子分级位置52处于样品部分释放模式，借此固持在行55中每个种子分级位置52的种子的样品部分166处于来自正压歧管76的正气动压下。种子分级位置行55从负压切换到正压可迫使或导致行55中种子的样品部分166离开种子分级位置52而被收集在样品部分收集歧管152中。

根据本发明的另一方面，种子载体50包括与正压口56连通的侧向正压口60，该侧向正压口用于在种子载体50的外围表面61处、单个行55中的每个种子分级位置52处排气。因此，当种子载体50将种子行55旋转到切除系统42中，以便从每个种子中分离出一部分时，侧向正压口60旋转成与正压歧管76连通。在切除过程中，通过正压口56排出的空气有助于驱散切除所产生的所有灰尘、碎屑、烟尘或其他物质，否则这些物质会干扰切除、降低激光切除装置126的效率、妨碍操作员对过程进行目视检查，或影响封闭环境中操作员或居住者的健康。当侧向正压口60旋转成不与正压歧管76连通时，所述侧向正压口承受周围压力。本领域的技术人员可了解，侧向口58和侧向正压口60与正压歧管和负压歧管连通的时间可经配置以对在行55中的每个种子分级位置52固持还是释放种子的时间进行控制。

图5是种子载体50，且具体而言，是与种子分级口54和种子分级位置52连通的侧向口58的放大透视图。每个侧向口58与种子分级位置行55中的每个种子分级位置52连通。因此，每个种子分级位置行55与种子载体50中的相应侧向口58相连或连通。通过负压歧管68引入侧向口58的负压或真空经由种子分级口54传送到行55中的种子分级位置52。当种子分级位置行55进入种子分配系统38时，与上述行55对应或相连的侧向口58旋转成与负压歧管68连通，借此负压通过侧向口58传送，从而使该行55中的每一个种子分级位置52处于种子固持模式。通过旋转种子载体50，使种子分级位置行55拾取的种子在真空压力下通过负压歧管68输送到切除系统42。当与种子分级位置行55相连的侧向口58旋转成与正压歧管76连通时，一阵空气穿过与行55内的种子分级位置52连通的侧向口58和种子分级口54，从而将行55中种子的样品部分166从种子分级位置52中排出或释放；从种子分级位置行55中排出或释放的种子的样品部分166经由样品部分收集歧管152进行收集并传送到种子储存系统22。

在本发明的一方面中，每个种子分级位置52定位在形成种子分级位置52的圆锥几何形状顶上；每个种子分级位置52被正压口56部分或完全环绕。正压口56与侧向正压口60连通，借此，正压场通过侧向正压口60传送到与种子分级位置52相连的正压口56。

图6A是种子分级位置52的放大透视图。在本发明的优选方面中，种子分级口54按顺序在种子载体50的外围表面61上放置成行55。本发明的其他实施例预期种子分级位置52在种子载体50的外围表面61上的替代性配置。例如，种子分级位置52可沿种子载体50的外围表面62隔开，这样，每行在种子载体50的外围表面61上形成Z形图案或螺旋形图案。种子分级位置52包括圆锥几何形状的末端处的凹槽，借此，种子62的至少一部分本身可进入凹槽64中，以便更好地夹紧种子，从而维持每个种子所需的方向，并确保每个种子仍处于种子分级位置54。种子分级位置52中的凹槽66与种子分级口54连通，借此，正压场或负压场可从负压源或正压源(未图示)传送到凹槽66。凹槽64与侧向正压口60连通，借此，正压场可通过侧向正压口60从正压源(未图示)传送到凹槽64。如上文所述，当负压场传送到种子分级位置52时，种子62固持在种子分级位置52。相反地，当正压场传送到种子分级位置52时，剩余的种子部分166(切除后)从种子分级位置52中排出或释放。在切除过程中，侧向正压口60与正压歧管72连通，借此，正压场通过正压歧管72与侧向正压口60从正压源(未图示)传送，从而通过正压口56和凹槽64排出空气。穿过正压口56和凹槽64的空气有助于带走并驱散源于种子62切除的烟尘、碎屑和其他物质。通过正压口56排出凹槽64的空气也有助于将源于切除的烟尘、碎屑和其他物质移动到通风系统16。从行55中的每个种子分级位置52周围迅速移除源于切除的烟尘、碎屑或其他物质可让操作员目视检查切除过程，并让切除过程尽可能高效。此外，移动源于切除过程的烟尘、碎屑或和其他物质，使之远离种子分级口54有助于防止这些不需要的物质进入种子分级口54并最终进入负压源或正压源(未图示)。例如，在通过使可控激光束穿过种子62的一部分的激光器来执行切除的情况下，因切除种子62而释放出碎屑、烟尘和其他物质。在切除过程中，允许烟尘、碎屑和其他物质存在于种子62周围会使激光束146的效率降到最低。

图6B示出种子分级位置52的另一实施例。在图6B所示的实施例中，凹槽64包括占据一部分凹槽64的嵌件67。嵌件67可经配置以占据凹槽64的90度区段、180度区段、270度区段或其他部分。在本发明的优选实施例中，嵌件67经配置以占据凹槽64的180度。本领域的技术人员可以了解，嵌件67可占据种子分级位置52的凹槽64的任何部分。通过更改由嵌件67占据的凹槽64量，通过凹槽64从正压口56中排出的空气受到操纵和控制，从而防止在种子分级口54处或附近产生涡流。在种子分级口54处或附近产生的涡流可能会阻止样品部分166从种子分级位置52中排出或释放，故不希望产生涡流。因此，本发明预期占据凹槽64一部分的嵌件67，用以控制通过凹槽64排出的空气，从而防止涡流延误或阻止种子62的样品部分166从种子分级位置52释放或排出。

本发明预期，可针对种子分级位置行或单个种子分级位置52，监测用于将种子62固定或固持在种子分级位置52的负压场，以确定种子62是否被拾取并固持在种子分级口54。此外，操作员可通过目视检查来监测行中的每个种子分级位置是否具有种子62。在种子62未被拾取或固持在种子分级位置52的情况下，可将种子62手动放置在空的种子分级位置52。种子载体50可经配置以使得种子载体50的外围表面61的至少一部分暴露于或旋转出种子取样器站14的柜26，借此站在或位于操作员站20处的操作员可监测每个种子分级位置52是否具有种子62。因此，总之，每个种子分级位置52均具有通过种子分级口54传送的负压场，以在种子分级位置进入种子分配系统38后，将种子62固持在种子分级位置52。当行55从种子分配系统38旋转到切除系统42时，负压场维持在行55中的每个种子分级位置52处。切除之后，传送到行55中的每个种子分级位置52的负压场被切断，借此源于切除过程、固持在每个种子分级位置52的样品部分166可通过以下方式释放：切断通向所述行中每个种子分级位置52的负压场，或者在所述行中的每个种子分级位置52处引入正压场，以排出或释放样品部分166。

本发明预期，如果侧向口旋转成与正压场或负压场连通，以排空或清除种子载体50内的一个或多个口，则种子载体50有时可具有一个或多个口。

图7是用于使种子载体50旋转的一种构件的配置的侧视图。例如，在本发明的一方面中，种子载体50的旋转可使用经配置以驱动带82的电动机86来实现。带82与附接到种子载体50的齿轮80可操作地接触。可提供惰轮或张紧轮84，以确保带82在由电动机86驱动或在驱动齿轮80以使种子载体50旋转时不会滑动。电动机86的启动可由来自监测种子载体50位置的控制系统和/或种子载体位置传感系统51的指令来控制。例如，传感器元件57可布置成对应于种子载体50的外围表面61上的一个或多个特征。传感器元件57可放置在种子载体50上，从而对应于种子分级位置行55、侧向支座140或种子载体50中的任何一个或多个口。当种子载体位置传感系统51感测到传感器元件时，用于启动或停止启动电动机86的指令可从控制面板32或控制箱28传送到电动机86，以控制种子载体50的旋转以及种子载体50的一个或多个特征相对于本发明的一个或多个系统的位置。控制面板32可经配置借此操作员可向电动机86提供手动指令，从而手动旋转种子载体50。电动机86可为伺服电动机，其中带嵌齿的驱动齿轮驱动齿形带82，从而与附接到种子载体50的齿轮80上的嵌齿互连。齿形带82通过具有用于配合该齿形带82的嵌齿的惰轮或张紧轮84而保持适当的张力。图8A中清楚地示出齿轮80和带嵌齿的惰轮或张紧轮84。用于种子载体50的驱动系统有助于确保基于对电动机86的输入命令来精确控制种子载体50的位置。

图8A至图8C示出种子分配系统38的多个图。一批或多批种子可通过种子分配系统38引入种子取样器系统10。一般而言，种子分配系统38用作种子料斗，其经具体配置以优选在所需方向上将一个或多个种子放置成直线，并在种子分级位置行55进入种子分配系统38时放置在每个种子分级位置52。

种子分配系统38包括种子分配器96。种子分配器96经由铰链销102以可枢转方式附接到柜26。这样可让种子分配器96沿图8C中的箭头106所示的方向旋转。种子分配器96包括入口100，借此引入种子。在图8C中，所示种子分配器96处于种子装载位置，其中位于叶片98底部的收集区域104紧邻种子载体50的外围表面51。在种子装载位置，具有叶片98的收集壁101以一定斜度倾斜，以使种子分配器96中保持的种子朝种子载体50的外围表面61移动。因此，在行55中的每个种子分级位置52处拾取种子后，下一批种子会朝种子载体50的外围表面61移动，从而由转入种子分配系统38的下一种子分级位置行55拾取。假定种子分配器96的收集壁101的角度向下，则分配器96中的种子会在重力作用下朝种子载体50的外围表面61移动。一系列叶片98配置成分配器96的收集壁101。叶片98在收集壁101上按顺序平行对齐，从而为种子提供圆柱，便于它们对齐并馈送到种子载体50上的种子分级位置52上。叶片98形成通道99，装入分配器中的种子经由所述通道继续朝种子载体50的外围表面61下降。叶片98和通道99可经配置以促使种子在朝种子载体50的外围表面61移动或下降过程中在所需方向上定向，这样，在由种子分级位置52拾取时，种子便可相对于种子分级位置定向，以供切除。例如，在使用大豆种子的情况下，种子分配器96的叶片98和通道99可配置成当大豆种子在收集壁108上朝收集区域104移动时，所述种子会自行定向，以便由种子分级位置52在所需方向上拾取。这可包括以下取向：将种脐放置在最靠近种子分级口54的位置，以防止切除过程切到种脐附近。在种子为玉米的情况下，种子分配器96的叶片98和通道99可经配置以将每个种仁的顶盖(tip cap)定向在从种子分级位置52外部，这样种仁在进入切除过程时便定向在所需方向上。本发明预期，收集壁101的表面纹理可经配置以让种子自行定向。此外，收集壁101的几何形状可适于在种子沿收集壁101朝邻近种子载体50的外围表面61的收集区域104下降时，让种子自行定向。本发明还预期，种子分配器可包括沿收集壁101中的通道99对种子手动定向。预期的其他系统包括种子进给系统，借此种子先在种子进给系统中定向或预先定向，借此，在收集区域处从种子进给系统中释放出的种子是已定向在所需方向并准备好在每个种子分级位置52处拾取的种子。用于使种子自行定向以便种子由每个种子分级位置52在所需方向上拾取的其他系统包括在收集壁101处或其附近(包括收集区域104附近)使用磁性衰减，从而帮助或促进种子在由种子分级位置52拾取之前定向。例如，在种子已先涂覆磁活性涂层的情况下，收集壁101(包括收集区域104)内或处产生的磁性衰减可用于帮助种子在由种子分级位置52拾取之前定向。预期用于帮助每个种子分级位置52处的种子定向的其他实施例包括一片或多片叶片，所述叶片经配置以在种子载体的外围表面61处配对，并具有特定的角度或轮廓，或表面几何形状，用以在种子载体50沿图8C所示箭头108的方向行进或旋转时，平缓地促使保持在每个种子分级位置52处的种子重新定向到所需方向。

在期望从种子分配器96中倒出一批种子的情况下，种子分配器96沿图8所示箭头106的方向旋转，借此将分配器96中的种子通过入口94倒入漏斗88中。种子通过漏斗88的入口94输送，并通过出口92排到种子包90或其他容器等种子容器中。种子容器或种子包90可在漏斗88的出口92处移除和替换，以随时捕获从种子分配器96中释放出的一批种子。漏斗88的出口92可通过种子取样器站14的柜26中的门进入。因此，通过使分配器96沿图8C所示箭头106的方向旋转，分配器96中的种子随时可丢出，以将种子倒入或释放到漏斗88中，借此种子穿过漏斗88并收集在种子包90等容器中。

图9A至图9C示出本发明的切除外壳系统的各种图。一般而言，切除外壳系统40为种子行55进入切除系统42提供门或通道，还在切除过程中提供封闭环境。本发明的切除外壳系统40包括通常放置在切除系统42上方、柜26顶上的盖110以及种子载体50的一部分。盖110有助于防止源于切除的烟尘、碎屑和其他物质从种子取样器系统10中逸到周围环境中。可操作附接到盖110的是铰链板(flap)112。铰链板112经由铰链114以可枢转方式附接到盖110。切除外壳系统40还包括有效附接在铰链板112的铰链114处的铰链板齿轮(flapgear)116。铰链板齿轮116包括多个嵌齿。切除外壳系统40还包括具有电枢齿轮118的电枢120，所述电枢齿轮具有在组装切除外壳系统40时与铰链板齿轮116上的嵌齿互相啮合的多个嵌齿。电枢120具有铰链销122，借此，电枢120可相对于盖110旋转。铰链板112还铰链销114，借此，铰链板可相对于盖110旋转。当种子载体50沿图9C所示箭头108的方向旋转时，传感器元件57与电枢20接合，从而使电枢120沿图9C所示箭头107的方向上旋转。电枢120旋转会使铰链板齿轮116反向旋转(沿箭头109的方向)，进而使铰链板112旋转(沿箭头121的方向)。当种子载体50沿箭头108的方向旋转时，铰链板112上升并打开，借此，位于种子分级位置行55中的种子62通过打开的铰链板112。种子分级位置行55中的种子62通过铰链板112后，电枢20不再由传感器元件57启动，从而让铰链板112回到图9C所示的关闭位置。因此，在一行55种子62旋转到切除系统42中的过程中，由传感器元件57启动的电枢120会使铰链板112在适当的时间打开。

图10和图11A至图11B示出切除系统42和种子收集系统22的各种图。切除系统平台42包括商用激光平台。合适的商用激光平台的一个实例包括可得自戈尔登桌山公园路16371号易比洛激光(邮编80403)(Epilog Laser，16371 Table Mountain Pkwy，Golden，CO80403)的75瓦特易比洛36海利克斯CO2激光雕刻、切割和标记系统。激光切除系统42包括激光切除装置126。激光切除装置126经配置以在各方向上平移，包括方向箭头128和142所示的那些方向。

图11示出在初始位置与邻近种子载体50的外围表面61的切割位置之间移动的激光切除装置126。当种子载体50旋转时，激光切除装置126可移回到或朝向远离外围表面61的初始位置移动，以便不妨碍或不干涉种子载体50的旋转。激光切除装置126的移动和移动时间可手动控制或者由本发明的控制系统，例如，控制面板32控制。处于切割位置时，激光切除装置126的一部分位于种子载体50的外围表面61中的侧向支座140内。这样可让激光切除装置126离种子载体50的外围表面61足够近，从而使激光146可从每个种子分级位置52处留下的较小样品部分166中切去或取出取样种子148。切除每个种子62后，取样种子148落入取样种子收集歧管124并在重力作用下沿箭头149所示的方向行进。种子的样品部分166仍处于种子分级位置52处，直到所述样品部分通过切断负压场或真空与种子分级位置行55的连通而被释放为止。当激光切除装置126沿图10中的箭头128所示的方向移动时，激光146穿过或切除行55中的种子分级位置52处的每个种子62。当行55中的每个种子按顺序切除时，取样种子148会落入取样种子收集歧管124的单独通道中。

图10清楚地示出取样种子收集歧管124的每个取样种子收集区域132如何由壁134隔开。因此，每个取样种子148通过取样种子收集歧管124中的单独通道进行传送。取样种子148沿箭头149的方向穿过取样种子收集歧管124的漏斗部分136，并穿过取样种子收集歧管124的出口138而进入管道150。在图11A中，种子收集系统22包括取样种子收集歧管124与样品部分收集歧管152之间的通道130，其中在图11B中，通道130位于取样种子收集歧管124与种子载体50的外围表面61之间。在这两种情况下，激光146穿过通道130并在撞击种子收集系统22的一个或多个表面、边缘或特征之前散射。在激光切除装置126穿过在种子分级位置52处的一行种子62且激光切除装置126已移动远离种子载体50的外围表面61后，使用电动机86，以使种子载体50旋转，从而将种子的样品部分166移动到样品部分收集歧管152中。

本发明包括样品种子和种子部分取出/释放系统中的冗余，以确保取样种子148在由激光146切除后不会挂在种子分级位置52处。例如，种子收集系统22可包括取样种子收集歧管124中的取样种子排出装置144，用于将取样种子148从样品部分166中分离出来，而不会过早地将种子62的样品部分166从种子分级位置52中分离出来。样品释放辅助系统与气动系统49一起协作，以提供系统10中所需的冗余，从而确保取样部分148和种子62的样品部分166均被释放、收集并传送到相应的储存位置。

当种子载体50沿箭头154的方向旋转时，种子62的样品部分166移动到样品部分收集歧管152中。每个种子分级位置52处的种子62的样品部分166(切除后)足够薄，因此能通过样品种子排出装置144。随着种子载体50继续沿图11中箭头154所示的方向旋转，种子62的样品部分166进入样品部分收集歧管152，且具体而言，进入样品部分收集歧管152的样品收集区域156。

在样品收集区域156中，可发生多种情况，从而将行55中的每个种子62的样品部分166从每个种子分级位置52排出、释放或取出。例如，当种子分级位置行55处于取样部分收集歧管152的样品收集区域156中时，正压歧管76与侧向口58连通，借此正压场通过侧向口58进行传送，以迫使空气离开种子分级位置行55中的每个种子分级口54。排出种子分级口54的一阵空气使得种子62的样品部分166从该特定行55中的分级位置52排出或释放。种子的样品部分166在重力作用下穿过漏斗160的单独通道(其中漏斗160由壁158分隔成单独通道)，经出口162进入管道168。当一行种子的样品部分166移动到样品收集区域166时，另一种子分级位置行55移动到切除系统，以进行切除，如图11A至图11B中所示。激光切除装置126移动到切割位置并切除种子行55，之后种子载体沿箭头154的方向旋转。依然附着或粘到样品收集区域156中种子分级位置52的种子62的任何剩余样品部分166均由样品排出装置164取出或排出。样品排出装置164防止种子的样品部分166在输送种子的样品部分166的种子分级位置行55旋转出取样部分收集歧管152后，仍留在种子分级位置52。取样种子排出装置144和样品部分排出装置164包括刚性、半刚性或可弯曲的任何条带、刀刃、刚毛、膜或铰链板等，其放置成在种子输送位置行55旋转出取样种子收集歧管124和样品部分收集歧管152时接触相应的取样种子或种子的样品部分。因此，本发明预期防止取样种子148或种子62的样品部分166通过种子收集系统22错误传送的取样种子收集歧管124和取样部分收集歧管152。

图11B示出种子收集系统22的另一配置。如上文所述，取样种子收集歧管124可与样品部分收集歧管152一起围绕种子载体50的外围表面61。在图11B中，样品种子收集歧管124与样品部分收集歧管152分开。种子收集系统22的一项实施例包括沿种子载体50的外围表面61将样品部分收集歧管152放置在可能的最低点，以促使每个种子62的样品部分166通过样品部分收集歧管152移动到种子储存系统24中。不管样品部分收集歧管152的位置如何，气动辅助均可用于促进取样种子148和/或种子62的样品部分166穿过相应歧管进入种子储存系统24。

本发明预期针对种子收集系统22的其他实施例。图12A示出一项实施例。种子收集系统22包括取样种子收集歧管124和样品部分收集歧管152。取样种子收集歧管124包括先前的实施例所述的特征，包括用于促使取样种子148和样品部分166释放并进入种子收集系统22的气动辅助系统。因此，每个取样种子148从种子62的取样部分166中切除后，取样种子148至少部分借助穿过口133和137进入与行55中的每个种子分级位置52相关的漏斗136的空气下降，或者被有助于移动远离分级位置52并穿过出口138。来自气动源的空气可通过入口135和139提供给口133和137。类似地，在样品部分收集方面，进入样品部分收集歧管152的空气通过入口163和165进入，并经由口157和159按比例分配到每个漏斗160中。穿过歧管152的空气有助于将种子62的样品部分166移动远离分级位置52，这样，重力可单独或结合气动辅助来促使样品部分166穿过歧管152并通过出口162进入储存系统24。因此，重力结合气动辅助可用于本发明的各实施例，以使取样种子148和样品部分166均通过歧管124和152移动到种子储存系统24中。

在本发明的优选方面中，歧管124和152包括用于单个处理每个取样种子和种子部分的单独通道。例如，样品种子收集歧管124中的每个通道与相应管道150连通，借此，每个取样种子148在从种子分级位置52穿过取样种子收集歧管124并进入相应管道150时保持与其他种子分离(隔开)。与图12A中所示的种子收集歧管类似，图12B中所示的取样部分收集歧管152可包括一个或多个气动辅助系统，用于帮助每个种子的样品部分166通过歧管并经由管道168移动到种子储存系统24中。一方面，样品部分收集歧管152包括入口163，所述入口经由入口157与正压源(未图示)和歧管152连通。空气通过口159和161按比例分配到歧管152中，以间断或沿箭头167的方向变化地提供气流，从而有助于将每个种子的样品部分166通过样品部分收集歧管152移动到种子收集系统24中。图12A至图12B中所示的气动系统可与图11A至图11B中所示的取样种子排出装置144以及种子部分排出装置164结合使用。本发明预期，取样种子收集歧管124或样品部分收集歧管152中的一者或两者可包括结合或独立于取样种子排出装置144和样品部分排出装置164的气动辅助系统。引入口159和161的正压可用于促使每个种子的样品部分166离开行55中的种子分级位置52。每个种子的样品部分166从种子分级位置52释放后，样品部分166在重力以及至少部分在气动系统的辅助下通过样品部分收集歧管152落下，所述气动系统与口159和161连通，从而将间断、不变或变化的气流提供到样品部分收集歧管152中。样品部分166穿过样品部分收集歧管152中的单独通道，并进入具有与管道168连通的出口162的漏斗160。因此，每个样品部分166单独或与其他样品部分166分开传送，并通过相应管道168。穿过管道150和168的取样种子148和样品部分166传送到下文详细讨论的种子储存系统24。

图13至图20示出种子储存系统24的各方面。图13至图14中的各图示出取样种子储存系统46。取样种子分配系统44包括多个管道150，每个管道均与取样种子收集歧管124中的通道连通，借此取样种子148在从每个种子的样品部分166中切除后会在重力作用下通过取样子收集歧管124移动到相应管道150中。多个管道150与取样种子分配歧管172可操作连通。每个管道150附接在取样种子分配歧管172的入口174处，并与取样种子分配歧管172内每个管道150专用的通道单独连通。

取样种子分配歧管172包括位于取样种子分配歧管172的入口(每个管道150的入口)处的种子下降传感器178，用以监测并验证取样种子148从取样种子收集歧管124穿过取样种子分配歧管172。这是为了验证取样种子148在从切除过程到穿过取样种子收集歧管124并进入取样种子分配歧管172的过程中并未被钩住或拖住。因此，种子下降传感器178验证源于种子分级位置行55处的一行种子的取样种子148成功穿过每个单独的管道150。检测到的取样种子148通过取样种子分配歧管172，经由喷嘴180穿过出口176。每个管道150与取样种子分配歧管172的喷嘴176连通。

种子取样器系统10能够对通过取样种子分配歧管172传送到取样种子储存系统46中的储存位置中的每个取样种子148的收集和储存进行协调。图14A至图14B、图17以及图18A至图18B中清楚地示出取样种子储存系统且所述系统包括托架系统186。所述托架系统186能够容纳一个或多个取样种子容器182。在本发明的优选实施例中，取样种子容器182是96坑池泡状背式容器(96-well blister backcontainer)。本发明预期具有不同形状、大小、坑池配置和功能的其他容器。托架系统186包括具有多个孔187的一个或多个容器位置，所述孔的布置和配置对应于取样种子容器182中的多个坑池184。在本发明的另一方面中，托架系统186包括凹形板185，借此，取样种子容器182便可固定在托架186中，以便与托架186的上表面齐平并防止取样种子容器182移动。托架系统186还可包括槽沟或凹口，以让操作员移动并替换取样种子容器182。

图14B是往复系统47的透视图，所述系统用于使托架系统186相对于取样种子分配歧管172的喷嘴180沿图14A所示箭头183的方向来回往复运动。往复系统47包括连接到滑块188的驱动板191。滑块188包括供滑轨192穿过的孔。托架系统186经由图14A中所示的支柱190附接到驱动板191。驱动板191附接到由电动机196驱动的带198。带198由滑轮193和电动机196以可旋转方式支撑。每个滑轮192由附接到安装板189的支架194支撑。电动机196也附接到安装板189。电动机196启动使带198旋转并使驱动板191移动，进而让托架系统186沿图14A所示箭头183的方向移动。因此，在切除一行种子且取样种子148穿过取样种子收集歧管124、通过管道150并进入取样种子分配歧管172后，取样种子148通过喷嘴176落到一行取样种子容器182的相应坑池中。电动机196启动，且托架186移动到下一位置，其中取样种子容器182中的下一行空坑池184移动到取样种子分配歧管172的喷嘴180下方的位置，借此，下一批取样种子148从切除系统42通过取样种子收集歧管124和取样种子分配歧管172，移动到取样种子容器182内的一行坑池中。可对取样种子容器182的每个坑池184内每个取样种子148的位置进行标引和记录，从而使取样种子148可与种子的相应样品部分166相关联，以便对每个取样种子148及其相应取样部分166进行切除后跟踪、标引和编目录。因此，切除每行种子后，行55中的取样种子148单个传送到一行取样种子容器182的坑池中。当种子行55反复通过切除系统时，取样种子148会传送到取样种子容器182中的下一空行，方法是启动电动机196，从而使托架186沿图14A中箭头183所示方向往复运动。托架系统186的移动和移动时间可手动控制或者由本发明的控制系统，例如，控制面板32控制。

图14B、图15至图16、图19以及图20通过各图示描绘了种子部分分配系统以及与该系统结合使用的往复系统47。多个管道168的每个管道与样品部分收集歧管124连通，借此，每个种子的样品部分166单个通过样品部分收集歧管152和每个相应管道168传送到样品分配歧管200的入口202中。与取样种子分配歧管172类似，样品部分分配歧管200包括与入口202和出口204连通的单独通道。每个管道168通过入口202将种子的单个样品部分166传送到种子部分分配歧管200中，并经由喷嘴208穿过出口204。种子部分分配歧管200的每个喷嘴208的出口204提供用于将种子的每个取样部分166移动到样品部分容器210中的空坑池的构件。在本发明的优选形式中，样品部分容器210包括微孔板。本发明预期具有不同大小、形状、坑池配置和功能的其他容器。种子部分储存系统36还包括托架系统214，用于支撑任意数量的样品部分容器210。托架系统214可包括凹形板213，借此，样品部分容器210可固定在托架的凹形板213中，以防止取样部分容器210在往复系统47沿图16中箭头211所示方向移动托架系统214时发生移位。样品部分容器210包括多个坑池212，用于容纳种子的样品部分166。样品部分容器210中的每个坑池可进行标引。在本发明的优选实施例中，样品部分种子容器210中坑池的数量等于图18A至图18B所示取样种子容器182中坑池184的数量。因此，来自一行种子的取样种子148传送到占据单行的取样种子容器182中，且那些种子中的每个种子的样品部分166传送到样品部分种子容器210中的单行坑池212中，且取样种子容器182和样品部分种子容器210中的这些行可进行标引或与彼此相关联，以便跟踪这两个容器中取样种子148及其取样部分166的位置。

与取样种子储存系统46类似，种子部分储存系统36还包括图14B中清楚示出的相同往复系统47。上文详细讨论了图14B中所示的往复系统47。托架系统214经由支柱218附接到往复系统47的驱动板191。电动机196启动后，驱动板191将托架系统214移动到种子部分分配歧管200的喷嘴208下方所需的位置。因此，切除每行种子且行55中的样品部分166通过取样种子收集歧管124和种子部分分配歧管200进行传送后，每个种子的样品部分166被收集在样品部分容器210的单个空行中。每次重复切除过程便意味着将另一行种子引入切除过程，且种子部分由一行种子形成，来自种子的样品部分166传送到样品部分容器210内的下一空行中。就取样种子容器182而言，发生此类似过程，从而取样种子148和种子的样品部分166以彼此相对于各自在单独容器182和210中的位置进行标引。一旦样品部分种子容器210充满种子的样品部分166，则样品部分种子容器210可从托架214取出并用于检验，例如，用于挑选该容器中的种子群体。类似地，取样种子容器182满了之后，该容器可从托架系统186取下，并密封或覆盖。在切除过程中使组织与种子进行非致死分离的情况下，如果确定取样种子148含有所需的特性和性状，则可种植取样种子容器中的各个坑池184中所收集的取样种子148。在此过程中，可对取样种子和种子部分之间的相关性进行跟踪、标引和编目录。

方法

图21A至图21C示出通过一个或多个步骤描述的本发明的方法。本发明的一种方法的步骤包括，但不限于，图21A至图21C所示的那些步骤。开始加工种子时，首先要启动或开启种子取样器系统10(步骤300)。在加工过程中，种子取样系统10随时可停止，并处于“按下停止(stop pressed)”模式，直到操作员将系统10从“按下停止”模式释放为止(步骤302)。显示面板18可包括表示此操作的文本或其他说明的显示内容。例如，在步骤302中，显示面板18可显示“按下停止”等消息。如果系统10已开启，则显示面板18显示“按下电源(Press Power)”消息(步骤304)。系统10可保持休眠或睡眠模式，直到操作员按下电源按钮为止。按下电源按钮会使种子载体50移动到下一标引点，且此时系统10已准备继续进行该过程。如果种子样品部分托架214和/或取样种子托架186未处于初始位置，则系统10要将托架移动到初始位置。当这两个托架均处于初始位置时，系统10打开操作员入口门，以让操作员进入托架(步骤306)。显示面板18显示消息“更换托架(Change Trays)”。系统10要求，供进入托架的门在托架移动到装载位置之前打开和关闭(步骤308)。当入口门处于打开位置时，显示面板18显示消息“关门”。在更换托架(如果需要的话)且入口门移动到关闭位置后，显示面板18显示消息“按下托架装载(Press Tray Load)”(步骤308)。在操作员按下托架装载按钮后，系统10将取样种子托架和种子样品部分托架移动到装载位置(步骤308)。如果要加工新一批种子，则将一批或多批种子，例如大豆或其他种子，倒入或放入种子分配系统38中(步骤310)。如果现有的一批种子仍在种子分配系统38中，则可跳过那批种子的装载步骤。种子取样器系统10由操作员在控制面板32处启动。操作员可随时将操作参数输入控制面板32，以控制种子取样器系统10的功能。例如，操作员可输入与激光的功率和速度和操作、基于种子类型的特定切割位置、加工的种子数量相关的控制参数，或其他操作参数。

一批或多批种子已引入种子分配系统38且操作参数输入控制面板32后，操作员可开始加工种子。如果此时用于系统10的真空系统尚未启动，则操作员在特定消息的指示下，经由显示面板来“开启真空”(步骤312)。真空系统启动后，负压系统(例如，真空系统)启动，从而使负压歧管68处于真空下。为了将一行种子移动到操作员可见的位置，操作员按下种子载体标引按钮(步骤314)。操作员可根据需要，基于所加工的种子类型以及进行的切割类型对可见行中的每个种子进行定向(步骤314)。当电动机86将第一种子分级位置行55移动到种子分配系统38中时，侧向口58也移动成与负压歧管68连通，借此，负压通过与种子分级口54连通的侧向口58传送，从而将种子固持在行55内的每个种子分级位置52。种子载体50继续沿图8C中箭头108所示的方向旋转。随着种子分级位置行55移动通过种子分配系统38，由于负压或真空通过每个种子分级位置52的每个种子分级口54进行传送，因此在每个种子分级位置52处拾取并固持种子62。如果需要新一行的种子，则系统10会在操作员确定后继续操作(步骤316)。如果操作员输入否，则系统10跳到步骤320，但如果输入是，则系统继续进行步骤318。对步骤316处的询问回答是需要操作员再一次按下种子载体标引按钮，以拾取新一行种子，从而将定向的那行种子旋转到切割位置，如下文更详细地描述。种子载体旋转会使种子载体上的下一行旋转到操作员可见的位置，其中如果需要，可对该行中的每个种子进行定向(步骤318)。当执行此步骤时，托架并未进行标引。随着种子载体旋转，另一种子分级位置行55旋转到种子分配系统38中。随着下一行种子分级位置52旋转到种子分配系统38中，与该行种子分级位置52相关的侧向口58与负压歧管68连通，借此，负压或真空通过种子分级口54传送到行55中的每个种子分级位置52。因此，当种子载体50旋转通过种子分配系统38时，行中的每个种子分级位置52将种子拾取或固持在分级位置52处。种子载体50和每行55种子分级位置52随后继续旋转通过种子分配系统38，直到第一行种子到达切除系统42为止。当具有固持在每个位置的种子的种子分级位置行55进入切除系统42时，种子载体50的旋转会停止一段时间，以便进行切除过程。切除过程优选要求操作员按下激光切割器的“运行(go)”按钮，以开始进行激光切割。在切割切除系统处的那行种子的同时，如果需要，操作员可对下一行进行定向，以便进入切除系统(步骤328)。激光切除装置126移动到切割位置，其中装置的一部分设在或固定在种子载体50的外围表面61中的侧向支座140中。激光切除装置126相对于种子载体50的外围表面61的位置确定激光146在种子上进行切割的位置。激光切除装置相对于保持在每个种子分级位置52处的那行种子，沿图10所示箭头128的方向移动。因此，当激光切除装置126穿过第一个种子时，取样种子148与仍固持在种子分级位置52处的样品部分166分开，并在重力作用或气动辅助下通过取样种子收集歧管124和取样种子分配歧管172落入取样种子容器182中的第一坑池184内。激光切除装置126继续横向移动穿过该行种子，如图10中箭头128所示。切除每个种子后，取样种子148释放并在重力作用或气动辅助作用下通过取样种子分配歧管172和种子部分分配歧管200落入取样种子容器182中的相应坑池184。显示面板18显示取样种子落下时的种子位置捕获情况、计算的总数和行数(步骤330)。如果有任何种子未落下或未与种子的样品部分分离，则操作员可重新开始激光切割(步骤332)。在激光切除装置126穿过那行种子后，切除装置126移动远离种子载体50的外围表面61，以让种子载体50旋转，从而使下一行种子移动到切除系统42且先前切除的那行种子将种子的取样部分166移动到取样部分收集歧管152中。当处于托架中任一托架的最后一行时，系统使“托架返回(tray return)”按钮闪烁，以询问操作员是否在平坦托架上结束或者种子分配器是否近乎清空。如果在该询问过程中的任何时间或其他任何时间按下托架返回按钮，则系统设置托架返回标记，用于标记先前的位置(步骤334)。但是，如果所有托架均满但并未按下“托架返回”，则系统设置“托架返回”标记，但不要求新一批种子。系统中存在的种子停留在种子载体上并处于种子分配系统中(步骤336)。如果关于“托架返回标记设置(Tray Return FlagSet)”询问向系统输入是，则系统要求一个额外种子载体标引，且如果以一批种子结束，则转到清理种子载体(步骤340)，从而在步骤306处再次开始该过程。另一方面，如果操作员对该询问的回复为否，则系统返回步骤314。

移动到样品部分收集歧管152的样品收集区域156中的每个种子的样品部分166会从样品输送位置52释放，这是因为用来将每个种子的样品部分166固持在种子分级位置52的负压或真空因侧向口52不再与负压歧管68连通而切断。随着种子载体50继续将一行切除后的种子朝样品收集区域156旋转，侧向口58旋转成与正压歧管76连通。正压源，例如，压缩机或真空(未图示)等负压源的输出侧，附接到正压歧管76的入口78，从而提供气流，使之穿过侧向口58、种子分级口54并流出种子分级位置52，以从种子分级位置52中排出或释放种子的每一个样品部分166，借此，样品部分166在重力作用或气动辅助的作用下，通过样品部分收集歧管152和种子部分分配歧管200落入样品部分种子容器210中的相应坑池212中。向系统10提供正压或负压或这两者的源的启动和启动时间可手动控制或者由本发明的控制系统，例如，控制面板32控制。

如果种子在上一循环中进行了切割，则托架指向容器的下一行。如果上一托架处于该托架的最后一行，则系统10指向下一托架(步骤320)。来自先前激光切割的种子样品部分166在种子载体50进行标引时落入种子收集系统(步骤322)。托架标引或重复在以下情况下完成：往复系统47重复托架系统186一行，以使新一行空坑池184与取样种子分配歧管172的喷嘴188连通。在取样种子收集歧管214和取样种子分配歧管172现与取样种子容器182中的新一行坑池184连通的情况下，启动激光切除装置126，以切除种子行55。系统10在托架系统推进托架之前等待约20秒，以待种子样品部分落下。种子载体移动优选在此等待期间锁定(步骤326)。在行55中的种子62由切除系统42切除时，从种子的样品部分166中切除的取样种子148在重力作用或部分在气动辅助作用下，通过取样种子收集歧管124落入取样种子容器182中的相应坑池184中。例如，在种子装载标引结束时，系统10开始一秒5次空气脉冲，随后进行10秒收集漏斗吹气(步骤322)。显示面板18可为操作员提供指示各个种子样品部分落下位置状态以及种子样品部分总数的一个或多个显示内容。消息可保留在显示内容上，直到操作员开始下一个激光切割循环为止(步骤324)。激光切除装置126完成对该行的切除后，激光切除装置移动远离种子载体50的外围表面61，从而使种子载体50可旋转。随着种子载体50旋转，仍挂在或附接在种子分级位置52处的种子的任何剩余样品部分166通过样品部分收集样品歧管152中的样品排出装置164排出、分离或取出。类似地，随着种子载体50旋转，切除后尚未从样品部分166中释放的任何取样种子148在种子载体50使切除后的那行种子旋转过样品部分收集歧管152中的样品排出装置164时取出或排出。

当种子行55放置在切除系统42处以供切除时，侧向正压口60与正压歧管72连通。正压系统，例如压缩机或者真空或负压系统的出口，可用于将空气馈送到正压歧管72的入口74。通过正压歧管72的空气流经侧向正压口60并流出环绕每个种子分级位置52的正压口56。从环绕种子分级位置52的凹槽64中排出的空气有助于将源于切除过程的任何烟尘、灰尘、碎屑或其他物质移离切割区域，从而使激光切除装置126的效率达到最大。每当新的种子行55反复通过切除系统42时，往复系统47便会反复移动取样种子容器182和样品部分种子容器210，这样，这两个容器中的一行空坑池便与取样种子分配歧管172和种子部分分配歧管200的喷嘴180和208连通。

当一行种子分级位置52旋转出样品部分收集歧管152中的样品收集区域156时，侧向口58移动成不与正压歧管76连通，这样，侧向口此时便承受周围压力，直到种子载体继续旋转到侧向口58回到与负压歧管68连通的点为止，在该点处，与此特定侧向口58连通或相关的种子分级位置行55现在在旋转回到种子分配系统38中时处于负压或真空下，从而拾取每个种子分级位置52处的另一批种子。

上述步骤继续进行，直到加工完所需的种子量为止。因此，从上述描述可以明白，本发明提供一种满足或超出所有上述目标的高通量种子取样方法。

系统

种子取样器系统10可对一批种子进行高通量自动化成批取样和标引。种子取样器系统10包括切除系统42。在优选形式中，切除系统42包括激光切除装置，所述激光切除装置发射激光146，提供可相对于种子载体50移动的可控切割路径。种子取样器系统10还包括种子分配系统38。种子分配系统38包括用于一批或多批种子的本地储存点。种子分配系统38与种子载体50连通，借此，种子分配器96中的种子在朝邻近种子载体50的外围表面61的收集区域104下降时由种子分配器96中的叶片98和通道99进行引导和定向。

种子取样器系统10还包括控制系统，所述控制系统包括控制面板32、控制箱28以及显示面板18。操作员进行的编程或其他输入，包括来自计算机或控制器的网络指令，均用于对种子取样器系统10的操作进行控制。种子载体50包括一个或多个口，这些口通过种子载体50的旋转而与正压场或负压场连通。例如，种子载体50包括多个种子分级位置52。在本发明的一方面中，种子分级位置52在种子载体50的外围表面61上按顺序排列成行55。每个种子分级位置52包括种子分级口54。种子分级口54与负压歧管68或正压歧管76交替连通。每个种子分级位置52还包括至少部分环绕每个种子分级位置52以及相应种子分级口54的正压口，借此当侧向正压口60通过旋转种子载体50而与正压歧管72连通时，空气通过围绕每个种子分级位置52的凹槽64排出。来自本发明的控制系统的指令输入到电动机86，用于使带82旋转，从而使种子载体50旋转。本发明的控制系统通过从种子载体位置传感系统51接收反馈来监测种子载体50的位置，包括种子载体50的外围表面61上每个相应的种子分级位置行55。

在侧向口58与负压歧管68连通时，负压场通过侧向口58、种子分级口54传送到与侧向口58连通的种子分级位置行55中的每个种子分级位置。在本发明的优选方面中，当一行种子分级口54旋转到种子分配系统38中时，该行分级口与负压歧管68连通。每个种子分级位置52处的负压或真空拾取并固持种子，用于从种子分配系统38移动到切除系统42。只要侧向口58与负压歧管68连通，种子分级位置52便处于固持模式。负压歧管68可配置成使任何数量的侧向口58在给定时间与负压歧管68连通。例如，负压歧管68可经配置以在任何给定时间与更多侧向口58(见图3B)或更少侧向口58(见图3A)连通，具体取决于拾取种子62的位置与种子部分166落入歧管152的位置之间的径向距离。在图3B所示的实施例中，侧向口58从其旋转到种子分配系统38中起，直到每个侧向口到达样品部分收集歧管152止(旋转大约270度后)与负压歧管68连通。相反地，在图3A所示的实施例中，由于样品部分歧管152的位置改变，因此侧向口58在种子载体50旋转约190至200度时与负压歧管68连通。在这两种情况下，在侧向口58旋转成不与负压歧管68连通后，当与种子分级口行相关的侧向口58开始或旋转成与正压歧管76连通时，种子分级位置行55经受正压场。在切除过程中，与种子分级位置行55相关的侧向正压口60与正压歧管72连通，借此，来自正压源的空气通过与种子分级位置52相关的正压口56进行传送。

切除系统42包括激光，其可通过一个或多个电动机或控制器相对于种子载体50的外围表面61定位。在切除过程中，通风系统16帮助移除源于切除过程的任何不需要的烟尘、灰尘或其他碎屑。切除过程至少部分在种子收集系统22中进行。种子收集系统22包括取样种子分配系统44和种子部分分配系统48。在对一行种子进行切除的过程中，那行种子与取样种子分配系统44连通。当行中的每个种子均被激光146切除时，取样种子148与种子的样品部分166分离并落入取样种子分配系统44中。通入取样种子分配系统44的气动系统可用于帮助每个取样种子148下降。

种子收集系统22包括通道130，借此激光146在不接触种子收集系统22的壁的情况下穿过。激光146穿过通道130并最终在撞击种子取样器系统10的壁或表面之前散射。本发明预期其他散射构件，例如，散射膜或表面可放置在激光146的切割路径中，以使激光散射。

取样种子分配系统44可包括取样种子排出装置144，以帮助从种子取样位置52中取出取样种子148。例如，如果切除种子后，取样种子148挂在或仍附着在种子分级位置52，则取样种子排出装置144有助于将取样种子148从种子分级位置52分离出来，方法是在取样种子148转过取样种子排出装置144时排出所述取样种子。取样种子排出装置144可包括板的边缘或其他固定、可拍动或半刚性膜，以帮助从每个种子分级位置52排出或释放取样种子148。

种子载体50沿图11A至图11B所示箭头154的方向旋转使一行切除后的种子从与取样种子分配系统44连通移动到与种子部分分配系统48连通。一行切除后的种子(具有剩余种子部分166)从与取样种子分配系统44连通旋转到与样品部分分配系统48会使种子分级位置52处的压力场从负压场变成正压场，其中固持在种子分级位置行55处的种子部分166被吹出或排出种子分级位置52。落下的种子的取样部分166通过种子部分分配系统48下降。在种子的取样部分166未与种子分级位置52分离的情况下，种子的样品部分166由样品部分排出装置164从种子分级位置52排出或刷去。样品部分排出装置164可包括接近种子载体50的外围表面61的可拍动、刚性或半刚性板或边缘，用于将种子样品部分166从种子分级位置52刮掉、擦掉或移去，以将所述种子样品部分释放到种子部分分配系统48中，从而收集在种子储存系统24中。在种子载体50沿图11A至图11B所示箭头154的方向旋转时，可将种子的种子部分166从种子分级位置52移去。

种子的各个部分、取样种子148和每个种子的样品部分166彼此分开传送到种子储存系统24。取样种子分配系统44经由取样种子分配歧管172与种子储存系统24连通。类似地，种子部分分配系统48经由样品部分分配歧管200与种子储存系统24连通。取样种子分配歧管172和样品部分分配歧管200均包括与管道150和168连通的单独通道或管道。取样种子148通过管道150和取样种子分配歧管172进行传送。通过相对于管道150和取样种子分配歧管172放置的种子下降传感器178可确认取样种子穿过取样种子分配歧管172。取样种子分配歧管172的出口176处的喷嘴180相对于取样种子容器182中的一行坑池184进行放置。从操作员控制面板32或种子取样器系统10的控制系统接收指令的往复系统47将托架系统186移动到取样种子分配歧管172的喷嘴180下方。类似地，另一相同的往复系统47放置托架系统246，从而将样品部分种子容器210中的一行空坑池212放置在样品部分分配歧管200的出口204处的喷嘴208的正下方。

种子的样品部分166从种子分级位置中释放，并在下降过程中通过种子部分分配系统48、通过管道168而进入样品部分分配歧管200。各个管道168将每个样品部分166输送到样品部分种子容器210中的单个空坑池212中。种子下降传感器206在取样部分166穿过管道168和样品部分分配歧管200而进入取样部分种子容器210中的空坑池212时对所述取样部分的下降进行监测和检测。

取样种子托架系统186重复将取样种子容器182的另一行新的空坑池放置在取样种子分配歧管172的出口176处的喷嘴180的正下方。类似地，种子部分托架系统214重复将样品部分种子容器210的一行空坑池212放置在样品部分分配歧管200的出口204的喷嘴208的正下方。此过程持续到加工完整批种子或到已填满每个取样种子容器182和取样部分容器210中所需数量的坑池为止。

种子取样器系统10还包括气动系统。所述气动系统包括用于将正压场或负压场提供给系统10的一个或多个压力启用功能的一个或多个构件。例如，负压场可由真空装置的入口提供，且正压场可由同一或另一真空源的出口提供。类似地，正压场可通过从压缩机或其他正压源传送正压空气而提供。在本发明的优选实施例中，负压歧管68具有与负压源连通的出口70，正压歧管76具有与正压源连通的入口78，且正压歧管72具有与气动系统49的正压源连通的入口74。此外，在气动辅助用于帮助取样种子148或每个种子的样品部分166中的一个或两个通过种子收集系统22下降的情况下，气动系统49可与种子收集系统连通，借此，如果需要的话，则在取样种子分配系统44和种子部分分配系统48中的每个通道或一系列通道处提供正压场或负压场。例如，气动系统49可包括与图12A至图12B所示种子收集系统22中的口157、159和161连通的一个或多个正压管道。口157、159和161可进行定向，从而帮助每个取样种子148和样品部分166落入种子储存系统24中。

本发明的示例性实施例已在附图和上述说明中阐述，而且虽然采用了特定术语，但这些术语一般仅用于说明，并不用于限制。在不脱离如所附权利要求书中进一步限定的本发明的精神和范围的前提下，可以根据情形需要，设想或作为权宜之计提出对组件的成形比例的修改以及等效的替代形式。

Claims (1)

1.一种用于对一批种子进行自动化成批取样和标引的高通量设备，其包括：

具有可控切割路径的激光切除构件；

种子处理构件，其包括：

a. 种子分级口，其用于按顺序线性方式将一批种子分级；以及

b. 种子载体，其用于将所述种子分级口与所述批种子同时呈现在所述切割路径处，以从所述批中的每个种子中取出样品部分。

2. 根据权利要求1所述的设备，其中：

a. 所述激光切除构件相对于所述种子分级口移动，以连续对所述批中的种子进行取样；或

b. 所述种子载体使所述种子分级口相对于所述激光切除构件移动，以连续对所述批中的种子进行取样。

3. 根据权利要求1所述的设备，其中所述种子分级口包括用于使一批种子相对于所述激光切除构件定向的多个种子分级位置。

4. 根据权利要求3所述的设备，其还包括位于所述多个种子分级位置的自动化种子固持和释放构件。

5. 根据权利要求4所述的设备，其中所述种子固持和释放构件包括：

a. 种子固持模式；以及

b. 种子释放模式。

6. 根据权利要求5所述的设备，其中所述种子载体循环经历至少一个系列的事件，所述事件包括：

a. 种子分级事件；

b. 种子样品切割事件；以及

c. 取样种子释放事件。

7. 根据权利要求6所述的设备，其中多个种子分级位置在所述种子分级事件和所述种子样品切割事件中处于所述种子固持模式。

8. 根据权利要求6所述的设备，其中多个种子分级位置在所述取样种子释放事件中处于所述种子释放模式。

9. 根据权利要求1所述的设备，其中所述种子载体用于将多个种子分级位置同时移动到所述激光切除构件的所述切割路径中。

10. 根据权利要求6所述的设备，其中多个种子分级位置在所述种子样品切割事件中以递送样品的方式与种子样品容器连通。

11. 根据权利要求10所述的设备，其中所述种子样品容器提供所述容器中的每个样品的标引分离。

12. 根据权利要求11所述的设备，其中所述种子样品容器包括带标引的坑池，用于在用标引彼此分离时储存种子样品部分。

13. 根据权利要求6所述的设备，其中多个种子分级位置在所述取样种子释放事件中以递送取样种子的方式与取样种子容器连通。

14. 根据权利要求13所述的设备，其中所述取样种子容器提供所述容器中的每个取样种子的标引分离。

15. 根据权利要求14所述的设备，其中所述样品种子容器包括带标引的坑池，用于在用标引彼此分离时储存取样种子。

16. 根据权利要求1所述的设备，其还包括用于验证以下各项的验证构件：

a. 种子样品从所述种子分级位置传送到一个或多个种子样品容器中；以及

b. 取样种子从所述种子分级位置传送到一个或多个取样种子容器中。

17. 根据权利要求1所述的设备，其中所述激光切除构件对所述批中的每个种子的样品部分执行可控式非致死切割或致死分离，以将所述样品部分与所述种子分离。

18. 一种用于对一批种子进行自动化成批取样和标引的高通量方法，其包括：

提供具有可控切割路径的激光切除构件；

按顺序将一批种子自动分级在多个分级位置；

将所述批种子同时呈现在所述切割路径处；以及

从所述批中的每个种子中取出样品部分。

19. 根据权利要求18所述的方法，其还包括：

a. 相对于所述种子分级位置移动所述激光切除构件，以连续对所述批中的种子进行取样；或

b. 相对于所述激光切除构件移动所述种子分级位置，以连续对所述批中的种子进行取样。

20. 根据权利要求18所述的方法，其还包括：

a. 将一批种子自动定向到所述种子分级位置上；

b. 将一批种子半自动定向到所述种子分级位置上；或

c. 将一批种子手动定向到所述种子分级位置上。

21. 根据权利要求18所述的方法，其还包括在所述多个种子分级位置处自动固持和释放一批种子。

22. 根据权利要求21所述的方法，其中所述自动固持和释放一批种子的步骤包括：

a. 将多个种子分级位置切换到种子固持模式；或

b. 将多个种子分级位置切换到种子释放模式。

23. 根据权利要求22所述的方法，其还包括使所述种子分级位置循环经历至少一个系列的事件，所述事件包括

a. 种子分级事件；

b. 种子样品切割事件；以及

c. 取样种子释放事件。

24. 根据权利要求23所述的方法，其中多个种子分级位置在所述种子分级事件和所述种子样品切割事件中处于所述种子固持模式。

25. 根据权利要求23所述的方法，其中多个种子分级位置在所述取样种子释放事件中处于所述种子释放模式。

26. 根据权利要求18所述的方法，其还包括同时将多个种子分级位置移动到所述激光切除构件的所述切割路径中。

27. 根据权利要求23所述的方法，其还包括在所述种子样品切割事件中，自动将种子样品部分递送到种子样品容器。

28. 根据权利要求27所述的方法，其还包括在所述种子样品容器中对每个种子样品进行标引。

29. 根据权利要求23所述的方法，其还包括在所述取样种子释放事件中，自动将取样种子递送到取样种子容器。

30. 根据权利要求29所述的方法，其还包括对所述取样种子容器中的每个样品种子进行标引。

31. 根据权利要求18所述的方法，其还包括用另一容器中取样种子的储存位置对一容器中种子样品部分的储存位置进行标引。

32. 根据权利要求18所述的方法，其还包括采用电子学方法验证以下各项：

a. 种子样品从所述种子分级位置传送到一个或多个种子样品容器中；以及

b. 取样种子从所述种子分级位置传送到一个或多个取样种子容器中。

33. 根据权利要求18所述的方法，其还包括对所述批中的每个种子进行非致死或致死切割，以将所述样品部分与所述种子分离。

34. 一种用于对一批种子进行自动化成批取样和标引的高通量系统，其包括：

具有可控切割路径的激光切除子系统；

种子处理子系统，其包括：

a. 分级口，其包括多个种子分级位置，用于按顺序将一批种子分级；以及

b. 载体系统，其用于将所述种子分级位置同时呈现在所述切割路径处，以从所述批中的每个种子中取出样品部分。

35. 根据权利要求34所述的系统，其中：

a. 所述激光切除子系统相对于所述分级口移动，以连续对所述批中的种子进行取样；或

b. 所述载体系统相对于所述激光切除子系统移动所述分级位置，以连续对所述批中的种子进行取样。

36. 根据权利要求34所述的系统，其中：

a. 所述多个种子分级位置的移动独立于载体移动；或

b. 所述多个种子分级位置的移动取决于载体移动。

37. 根据权利要求34所述的系统，其中所述载体系统用于将多个种子分级位置同时移动到所述激光切除子系统的所述切割路径中。

38. 根据权利要求34所述的系统，其还包括种子料斗，所述种子料斗具有以递送种子的方式与多个种子分级位置连通的种子分配系统，所述种子分配系统用于将每个种子分级位置处的种子呈现在所需方向。

39. 根据权利要求34所述的系统，其中所述种子处理子系统还包括自动化种子固持和释放系统，用于将多个种子分级位置切换到：

a. 种子固持模式；或

b. 种子释放模式。

40. 根据权利要求39所述的系统，其中所述载体系统使多个种子分级位置循环经历至少一个系列的事件，所述事件包括：

a. 种子分级事件；

b. 种子样品切割事件；或

c. 取样种子释放事件。

41. 根据权利要求40所述的系统，其中多个种子分级位置在所述种子分级事件和所述种子样品切割事件中处于所述种子固持模式。

42. 根据权利要求40所述的系统，其中多个种子分级位置在所述取样种子释放事件中处于所述种子释放模式。

43. 根据权利要求40所述的系统，其还包括种子递送系统，所述种子递送系统包括：

a. 种子样品递送子系统，其在所述种子样品切割事件中，将种子样品传送到种子样品容器中；以及

b. 取样种子递送子系统，其在所述取样种子释放事件中，将取样种子传送到取样种子容器中。

44. 根据权利要求43所述的系统，其中所述种子递送系统还包括用于验证以下各项的验证系统：

a. 种子样品从所述种子分级位置传送到一个或多个种子样品容器中；以及

b. 取样种子从所述种子分级位置传送到一个或多个取样种子容器中。

45. 根据权利要求34所述的系统，其中所述激光切除子系统对所述批中的每个种子执行非致死切割，以将所述样品部分与所述种子分离。

46. 根据权利要求40所述的系统，其中所述多个种子分级位置包括种子分级位置的一个或多个子集，其中一个子集在所述种子固持模式下操作而另一子集在所述种子释放模式下操作。

47. 根据权利要求46所述的系统，其中分级位置的至少一个子集处于所述种子分级事件中，而另一子集处于所述种子样品切割事件中。