CN107430141A - 植物自动化分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种植物自动化分析系统，本发明包括用于引入植物栽培容器的引入端与用于排出植物栽培容器的排出端，该引入端和排出端相邻布置，并且包括可移动地设置在所述引入端区域的供给用输送部和可移动地设置在所述排出端区域的分配用输送部，由此能够在分析对象植物的繁育过程中使移动距离以及移动速度最小化而减少对分析对象植物的压力，能够在使分析对象植物的运动最小化的情况下有效地获取多种多样的植物分析数据，从而提高植物分析的准确性以及效率性。

Description

植物自动化分析系统

技术领域

本发明涉及植物自动化分析系统，更详细地，涉及如下的植物自动化分析系统，即，能够在分析对象植物的繁育过程中使移动距离以及移动速度最小化而减少压力，并且能够在使得分析对象植物的运动最小化的情况下有效地获取多种多样的植物分析数据，由此提高植物分析的准确性及效率性。

背景技术

一般来说，植物育种是针对与当前正在栽培或过去已栽培的品种相比品质更好的品种或独特的品种进行培育的一系列的综合技术。

而且，植物育种将执行如下的一系列的过程，即，在栽培许多植物多过程中从多种植物遗传基因原有群体中分析每个个体的特性，并从群体中选取优良的个体以用于培育品种，从植物转基因或人为突变的群体中分析特定关注的变异体后选取。

关于植物的表现型的分析采用了如下方法，即由人直接对植物的高度、叶子的数量、颜色以及形状等进行测定或采集植物的一部分并对其进行化学分析。但是，在依靠人眼来进行分析的情况下，需要大量的工数和作业时间，且由于每个人的分析都有所不同，因此存在可靠性和准确性低下的缺点。

因此，为了提高植物育种的效率性、可靠性、准确性以及便利性，开发并使用有能够自动地执行图像分析、化学分析以及光学分析等的植物自动化分析系统。

例如，作为植物自动化分析系统，提出了以美国授权专利号US7506472B2(授权日：2009.3.24)公开的工件传送(WORK HANDLING)器。

如图1所示，上述的美国专利US7506472B2号中设置有：传送单元(22)，该传送单元(22)布置成多列以用于储存栽种有植物的植物栽培罐(10)；穿梭机器人(32)、(34)，所述穿梭机器人(32)、(34)用于引出该存储传送单元(22)的植物栽培罐(10)或向存储传送单元引入植物栽培罐(10)；带式输送装置(30)，该带式输送装置(30)与存储传送单元(22)相接触地布置，以用于传送通过穿梭机器人引出以及引入的植物栽培罐；以及多个传送装置单元(28)，所述多个传送装置单元(28)沿着用于分析植物的路径以与带式输送装置(30)形成环路的方式设置。

前述的美国专利US7506472B2号虽然具有如下优点，即在自动地引入、引出以及移动栽种有植物的植物栽培罐(10)的过程中能够对植物进行栽培和分析，但是也伴随着如下的各种问题。

首先，在前述的美国专利US7506472B2号中，只在存储传送单元22的一侧入口部分实现植物栽培罐(10)的引入以及引出动作，因此不能实现流线式作业 在欲使栽种在特定位置上布置的植物栽培罐的植物向分析位置移动的情况下，由于移动距离相对较长，植物受到压力的时间变长。如上所述，在植物栽培罐的移动距离长的情况下，为了按照设定次数进行分析而需要提高移动速度，因此存在植物受到的压力强度增加的缺点。

而且，为了向存储传送单元(22)引入植物栽培罐(10)，需要使穿梭机器人(34)中驱动缸(40)的活塞(42)进行伸缩而对植物栽培罐(10)执行加压动作，由此会向植物栽培罐施加有冲击力，并且为了使众多的植物栽培罐(10)依次通过利用活塞(42)推出的方法来实现引入，需要以很快的速度执行作业，从而存在所栽种的植物暴露在过度压力下的缺点。

如上所述，在分析对象植物反复地暴露于多种多样的压力的情况下，会降低植物繁育，并会引发由压力造成的异常反应，从而将压力反应误认为正常的繁育表现型数值，进而降低植物分析的准确度，存在不能稳定地实现植物品种培育的缺点。

此外，前述的美国专利US7506472B2号中采用了在单个带式输送装置(30)中通过两台穿梭机器人(32)、(34)进行移动的方式，因此在引入以及引出时会造成两者的干扰现象，并产生待机时间，从而存在作业效率低下的缺点。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是着眼于上述内容而提出的，其目的在于，提供一种植物自动化分析系统，其中，在分析对象植物的繁育过程中使移动距离以及移动速度最小化来减少对分析对象植物的压力，从而提高植物分析的准确性以及效率性。

本发明的另一个目的在于，提供一种植物自动化分析系统，其能够在使分析对象植物的运动最小化的情况下有效地获取多种多样的植物分析数据，从而提高植物分析的准确性以及效率性。

解决课题方法

为了达到上述目的，根据本发明的植物自动化分析系统包括：多个存储传送装置部，多个所述存储传送装置部用于放置栽种有植物的多个植物栽培容器并能够移动地储存多个存储传送装置，多个植物栽培容器相邻布置；植物分析部，所述植物分析部用于检测和分析植物栽培容器的植物；以及输送单元，所述输送单元用于将储存在所述存储传送装置部的植物栽培容器传送至所述植物分析部，在所述存储传送装置部中，用于引入植物栽培容器的引入端和用于排出植物栽培容器的排出端相邻布置，所述输送单元包括：输送装置部，所述输送装置部布置为向所述植物分析部传送植物栽培容器；供给用输送部，所述供给用输送部可移动地设置在所述引入端区域，以能够将从所述存储传送装置部排出的植物栽培容器供给至所述输送装置部；以及分配用输送部，所述分配用输送部可移动地设置在所述排出端区域，以能够将从所述输送装置部排出的植物栽培容器供给并储存至所述存储传送装置部。

而且，重要的是，所述存储传送装置部上设置有排布成U字形状的多个传送装置且多个所述传送装置以层叠的形式布置。

优选地，所述存储传送装置部可以包括内部存储传送装置部和多个外部存储传送装置部，所述内部存储传送装置部以U字形状布置在存储传送装置部的中心部，多个所述外部存储传送装置部以围绕所述内部存储传送装置部的形式依次层叠而排布成U字形状，所述内部存储传送装置部和外部存储传送装置部的引入端和排出端形成为布置在同一轴线上。

所述内部存储传送装置部可以形成为如下结构，即包括：流入侧一字型带式传送装置，所述流入侧一字型带式传送装置从所述排出端布置成一字型；半圆形曲线带式传送装置，所述半圆形曲线带式传送装置的一端布置为与所述流入侧一字型带式传送装置相连接；排出侧一字型带式传送装置，所述排出侧一字型带式传送装置与所述半圆形曲线带式传送装置的另一端相连接，并与所述流入侧一字型带式传送装置平行地布置；以及排出用带式传送装置，所述排出用带式传送装置布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接。

所述外部存储传送装置部可以形成为如下结构，即包括：流入侧一字型带式传送装置，所述流入侧一字型带式传送装置从所述排出端布置成一字型；弧形的第一弧形曲线带式传送装置，所述第一弧形曲线带式传送装置的一端布置为与所述流入侧一字型带式传送装置相连接；排出侧一字型带式传送装置，所述排出侧一字型带式传送装置与所述流入侧一字型带式传送装置平行地布置；弧形的第二弧形曲线带式传送装置，所述第二弧形曲线带式传送装置的一端布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接；连接带式传送装置，所述连接带式传送装置与所述第一弧形曲线带式传送装置和第二弧形曲线带式传送装置连接；以及排出用带式传送装置，所述排出用带式传送装置布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接，以能够将植物栽培容器排出至所述供给用输送部。

另外，所述内部存储传送装置部和所述外部存储传送装置部可以形成为以所述供给用输送部和所述分配用输送部为基准相对布置的一对。

此外，所述内部存储传送装置部和外部存储传送装置部可以布置为多层。

所述输送装置部可以形成为如下结构，即包括：进入用一字型带式输送装置，所述进入用一字型带式输送装置用于传送从所述供给用输送部供给的植物栽培容器；弧形的进入用曲线带式输送装置，所述进入用曲线带式输送装置的一端布置为与所述进入用一字型带式输送装置相连接；退出用一字型带式输送装置，所述退出用一字型带式输送装置与所述进入用一字型带式输送装置平行地布置；弧形的退出用曲线带式输送装置，所述退出用曲线带式输送装置的一端布置为与所述退出用一字型带式输送装置相连接；以及分析用带式输送装置，所述分析用带式输送装置与所述进入用曲线带式输送装置和退出用曲线带式输送装置连接。

另外，所述供给用输送部和所述分配用输送部可以形成为如下结构，即包括：支承框架，所述支承框架布置为横穿所述引入端区域；一对输送轨道，一对所述输送轨道设置在所述支承框架上；旋转式输送装置，所述旋转式输送装置的输送框架上设置有导块，所述导块与所述输送轨道连接，并能够实现滑动；以及输送装置移动单元，所述输送装置移动单元设置在所述支承框架上，以用于向旋转式输送装置提供移动力。

在此，所述旋转式输送装置可以形成为带式输送装置，所述输送装置移动单元可以形成为如下结构，即包括：同步齿形带所述同步齿形带与所述输送框架连接；一对带轮装置，一对所述带轮装置设置在所述支承框架的一侧和另一侧，并包括缠绕有所述同步齿形带的滑轮；以及滑轮驱动单元，所述滑轮驱动单元用于向所述带轮装置施加旋转力。

根据本发明的植物自动化分析系统中构成的植物分析部可以形成为如下结构，即包括：多个植物分析室，多个所述植物分析室设置在通过所述输送装置部传送的植物栽培容器的传送路径上；以及植物表现型分析装置，所述植物表现型分析装置上设置有数据获取部和获取部驱动装置，所述数据获取部用于获取向所述植物分析室内部移动的分析对象植物的分析数据，所述数据获取部可移动地安装在所述获取部驱动装置上。

所述获取部驱动装置可以包括：固定框架，所述固定框架以吊挂形式安装在被设置部上；横向框架旋转单元，所述横向框架旋转单元设置在所述固定框架上，并用于施加旋转力；横向框架，所述横向框架与所述横向框架旋转单元连接并能够旋转；横向驱动部，所述横向驱动部设置在所述横向框架上，并能够驱动所述数据获取部沿横向移动；以及安装部，所述安装部与所述横向驱动部连接，以用于安装所述数据获取部，所述数据获取部包括用于拍摄植物的影像信息的多个摄像机。

另外，所述安装部可以形成为如下结构，即包括：固定支架，所述固定支架与所述横向驱动部连接；以及纵向驱动部，所述纵向驱动部设置在所述固定支架上，并能够驱动所述数据获取部沿纵向移动。

所述获取部驱动装置形成为如下结构，即包括：获取部安装支架，所述获取部安装支架设置在所述纵向驱动部上；以及旋转驱动部，所述旋转驱动部设置在所述获取部安装支架上，以用于使所述数据获取部转动。

所述横向驱动部可以包括连接并布置在所述横向框架的一侧的第一横向驱动部以及连接并布置在所述横向框架的另一侧的第二横向驱动部，所述纵向驱动部包括与所述第一横向驱动部连接的第一纵向驱动部以及与所述第二横向驱动部连接的第二纵向驱动部。

发明效果

根据本发明的植物自动化分析系统，用于对分析对象植物进行繁育并能够传送的存储传送装置部排布成U字形状，通过相邻布置的引入端以及排出端而能够进行分析对象植物的引入以及引出动作，因此能够将分析对象植物通过最短移动路径传送至植物分析部，并能够通过流线式作业来执行分析作业，因此具有提高植物分析的效率性的效果。

特别是，在分析对象植物的分析作业时能够使移动距离最小化，因此还能够减小移动速度，从而能够显著地减少对植物的压力。因此能够防止由压力造成的繁育下降现象和由压力引起的异常反应，提高了所测定的繁育表型数值的可靠性由此具有提高植物分析的准确度的效果。

另外，根据本发明的植物自动化分析系统并不像如以往所述地在植物分析部中使栽种有植物的花盆进行旋转或上下移动，而是本发明通过获取部驱动装置能够自由地移动具有多个摄像机的数据获取部的过程中使得数据获取部有效地获取各种分析用数据，从而具有提高植物分析的准确性以及效率性的效果。

由此，能够方便地执行植物分析用数据的获取作业，在分析用数据的获取时可缩短工时和时间，具有提高效率性的优点。不仅如此，由于无需使栽种有分析对象植物的植物栽培容器进行旋转以及上下移动，因此能够防止由于压力造成的繁育下降现象，从而能够提高植物分析的准确度。而且，能够通过获取部驱动装置使数据获取部的位置自由地移动，因此即使分析对象植物的形状、尺寸的大小、繁育程度变更，也能够一边简便地移动数据获取部的位置的过程中使得数据获取部可协调性地使用，从而不仅能够提高分析的便利性以及效率性，而且还具有能够节省分析费用以及维护管理费用的效果。

附图说明

图1是用于说明以往的植物自动化分析系统的图；

图2a和图2b是示出根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的整体结构图；

图3a是用于说明能够应用于根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统中的一字型带式传送装置的图；

图3b是用于说明能够应用于根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的半圆形带式传送装置的图；

图4a和图4b是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的供给用输送部的图；

图5是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物分析部的整体结构图；

图6是示出根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的立体图；

图7是将本发明的一个实施例涉及的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置中分解主要构成要素的分解立体图；

图8a是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统植物表现型分析装置的横向驱动部的立体图；

图8b是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的安装部的立体图；

图8c是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的旋转驱动部的立体图；

图9是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的功能的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行具体说明。

图2a以及图2b是示出根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的整体结构图，图2a是俯视图，图2b是立体图。

参照图2a以及图2b，在根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统中，为了能够在栽培植物的过程中从植物群体中分析每个个体的特性，所述植物自动化分析系统包括多个存储传送装置部1、植物分析部2、以及在存储传送装置部1与植物分析部2之间用于传送分析对象植物的输送单元3，由此能够减少分析对象植物P所受的压力，并能够提高分析的准确性和效率性。

存储传送装置部1作为用于放置栽种有植物的多个植物栽培容器V并能够可移动地储存植物栽培容器V的构成要素，其主要特征在于，用于引入植物栽培容器的引入端i和用于排出植物栽培容器的排出端o相邻布置，以使得分析对象植物的移动距离以及移动速度最小化。

另外，存储传送装置部1只要采用植物栽培容器V的引入端i与排出端o相邻的结构，就没有特别限定存储传送装置部1的布置方式，在本实施例中存储传送装置部1上设置有排布成U字形状的多个传送装置且多个传送装置以层叠形式布置，从而能够在预设空间上布置多个植物栽培容器而进行栽培，并且能够使植物栽培容器V的移动距离以及移动速度最小化。

另外，存储传送装置部1也可以根据植物栽培容器的形态、构造、所栽种的植物种类、植物形态等而形成为如链式传送装置、辊式传送装置等的传送装置，在本实施例中存储传送装置部1形成为带式传送装置，所述带式传送装置具有用于稳定地放置植物栽培容器的传送带。

更具体地说明如下，存储传送装置部1包括呈U字形布置在中心的内部存储传送装置部1a和以围绕该内部存储传送装置部1a的方式依次层叠的多个外部存储传送装置部1b。此时，其主要特征在于，所述内部存储传送装置部1a以及外部存储传送装置部1b的引入端i区域和排出端o区域布置在同一轴线上。在此，将存储传送装置部1布置为U字形并使得引入端i区域和排出端o区域布置在同一轴线上，其是为了能够使得分析对象植物通过最短移动路径传送至植物分析部，并且在向一侧方向移动的过程中能够通过流线式作业来执行分析作业。

所述内部存储传送装置部1a包括：流入侧一字型带式传送装置11，其从引入端i布置成一字型；半圆形曲线带式传送装置12，其一端布置为与流入侧一字型带式传送装置11相连接；排出侧一字型带式传送装置13，其与半圆形曲线带式传送装置12的另一端相连接，并与流入侧一字型带式传送装置11平行地布置；以及排出用带式传送装置14，其布置为与排出侧一字型带式传送装置13相连接，以能够向后述的旋转式传送装置传送植物栽培容器。

图3a是用于说明能够应用于根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的一字型带式传送装置的图，其为简略地图示外观结构的立体图。

前述的流入侧一字型带式传送装置11、排出侧一字型带式传送装置13、以及排出用带式传送装置14形成为一字形状，并根据传送距离而具有互不相同的长度，但是基本结构、工作方式设置成与公知的通常的一字型带式传送装置类似。例如，如图3a所示地，一字型带式传送装置上设置有传送装置框架111、带辊112、传送带113、以及传送装置驱动器114。

另外，传送装置框架111形成为如下结构，即，在传送装置框架111的沿布置方向以预设间隔设置有支柱111a，在支柱111a上沿长度方向设置有型材111b或型钢(H-梁，-型钢等钢材)，并且型材111b或型钢与所述支柱111a通过连接构件111c相互连接。带辊(112；位于传送带的内部)为设置在传送装置框架111上而实现旋转运动的辊，其包括驱动带辊112a和引导用带辊112b，驱动带辊112a用于驱动传送带113旋转，引导用带辊112b用于导向传送带的旋转。传送带113作为具有预设宽度的平面状结构的带子，其缠绕在带辊112上并沿着传送方向布置在传送装置框架111上。传送装置驱动器114作为用于驱动带辊112旋转而使传送带113移动的驱动单元，其包括驱动电机114a、用于对驱动电机的旋转力实现减速的减速器114b、以及设置在减速器114b的输出轴和驱动皮带辊112a之间而用于传递动力的动力传递部114c。该动力传递部114c可以包括驱动齿轮114d、用于驱动带辊112a旋转的从动齿轮114e、以及连接在驱动齿轮114d与从动齿轮114e之间的驱动链(未图示)，其中，驱动齿轮114d与减速器114b的输出轴连接。

图3b是用于说明能够应用于根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的半圆形带式传送装置的图，其为简略图示了外观结构的立体图。

参照图3b，半圆形曲线带式传送装置12是为了沿着半圆形路径传送植物栽培容器V而设置的带式传送装置，其形成为与设置有传送装置框架121、带辊122、传送带(未图示)以及传送装置驱动器124的公知半圆形曲线带式传送装置类似的构造，因此对其进行简略说明。

传送装置框架121包括内侧半圆形框架121a、外侧半圆形框架121b、半圆形引导板121c、支柱121d以及连接构件121e，带辊122包括圆锥形状的驱动带辊122a和圆锥形状的引导用带辊122b。

传送带(未图示)作为具有预设宽度的平面面状结构的带子，其缠绕在圆锥形的驱动带辊122a和引导用带辊122b上并能够沿着半圆形的链轨移动。传送装置驱动器124与前述的一字型带式传送装置相同地，包括驱动电机124a、用于对驱动电机的旋转力实现减速的减速器124b、以及设置在减速器的输出轴和驱动带辊122a之间而用于传递动力的动力传递部124c。该动力传递部124c可以包括驱动齿轮124d、用于使驱动带辊122a旋转的从动齿轮124e、以及连接在驱动齿轮124d与从动齿轮124e之间的驱动链(未图示)，其中，驱动齿轮124d与减速器124b的输出轴连接。

另外，所述外部存储传送装置部1b可以形成为如下结构，即可以包括：流入侧一字型带式传送装置15，其从引入端i延伸布置成一字型；弧形的第一弧形曲线带式传送装置16a，其一端布置为与流入侧一字型带式传送装置15相连接；排出侧一字型带式传送装置17，其与流入侧一字型带式传送装置15平行地布置；弧形的第二弧形曲线带式传送装置16b，其一端布置为与排出侧一字型带式传送装置17相连接；连接带式传送装置18，其与第一弧形曲线带式传送装置16a和第二弧形曲线带式传送装置16b连接；以及排出用带式传送装置19，其布置为与排出侧一字型带式传送装置17相连接，以能够将植物栽培容器排出至供给用输送部32。

另外，用于构成外部存储传送装置部1b的流入侧一字型带式传送装置15、排出侧一字型带式传送装置17、连接带式传送装置18以及排出用带式传送装置19形成为与图3a所示的通常的一字型带式传送装置类似的结构，第一弧形曲线带式传送装置16a和第二弧形曲线带式传送装置16b形成为具有大致90°左右的弧形传送路径，除了传送装置框架和传送带形成为弧形的这一点以外，第一弧形曲线带式传送装置16a和第二弧形曲线带式传送装置16b形成与图3b所示的半圆形曲线带式传送装置相同、类似的结构，因此省略对其的具体说明。

另外，输送单元3作为用于将储存在存储传送装置部1上的植物栽培容器V传送至植物分析部2的单元，所述输送单元3包括输送装置部31、供给用输送部32以及分配用输送部33。

输送装置部31的设置是为了向植物分析部2供给植物栽培容器以及从植物分析部2排出植物栽培容器，如图2a以及图2b所示，包括进入用一字型带式输送装置31a、进入用曲线带式输送装置31b、退出用一字型带式输送装置31c、退出用曲线带式输送装置31d、以及分析用带式输送装置31e。

进入用一字型带式输送装置31a作为用于将由供给用输送部32供给的植物栽培容器V传送至植物分析部2的输送装置，其可以形成为如上所述的一字型带式传送装置，并与存储传送装置部1的排出端o区域间隔布置。

进入用曲线带式输送装置31b作为一端与进入用一字型带式输送装置31a相连接，以用于向分析用带式输送装置31e供给植物栽培容器的输送装置，其形成为具有弧形的传送路径的曲线带式输送装置。

退出用一字型带式输送装置31c作为用于将从植物分析部2排出的植物栽培容器V传送至分配用输送部33的输送装置，其可以形成为如前所述的一字型带式传送装置，在与存储传送装置部1的引入端i区域间隔设置的植物分析部2的另一侧上设置退出用一字型带式输送装置31c，且退出用一字型带式输送装置31c与进入用一字型带式输送装置31a平行地布置。

退出用曲线带式输送装置31d作为与分析用带式输送装置31e的排出侧和退出用一字型带式输送装置31c相连接地设置的输送装置，其形成为具有弧形的传送路径的曲线带式输送装置。

分析用带式输送装置31e包括如上所述的一台以上的一字型带式输送装置，其位于进入用曲线带式输送装置31b和退出用曲线带式输送装置31d之间且布置为横穿植物分析室2c。

图4a以及图4b是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的供给用输送部的图，图4a是示出供给用输送部的整体结构立体图，图4b是示出供给用输送部的主要部分的放大立体图。

参照图4a以及图4b，供给用输送部32可移动地设置在排出端o区域，以能够将从存储传送装置部1排出的植物栽培容器供给至输送装置部31，并且包括支承框架321、输送轨道322、旋转式输送装置323以及输送装置移动单元324。

支承框架321作为设置成横穿排出端o区域的结构，以如下形式构成，即，在以预设间隔地设置的支柱321a上沿着长度方向设置型材321b或型钢(H-梁，-型钢等钢材)，并通过连接构件321c相互连接所述支柱321a和所述型材321b或型钢。

输送轨道322包括一对轨道，所述一对轨道沿着长度方向设置在支承框架321的上部两侧。

旋转式输送装置323作为与输送轨道322连接而实现滑动的输送装置，与如图3a所示的公知的带式输送装置类似地形成，即包括：输送装置框架323a、带辊(未图示)、传送带323c、以及输送装置驱动器323d，在输送装置框架323a的下部设置有输送框架323f，该输送框架323f上设置有与输送轨道322连接的导块323e。

输送装置移动单元324是为了向旋转式输送装置323提供移动力而设置在支承框架321上，所述输送装置移动单元324包括：同步齿形带324a，该同步齿形带324a与输送框架323f连接；一对带轮装置324b，所述一对带轮装置324b设置在支承框架321的一侧和另一侧，并且包括设置在由一对轴承座324f支撑的驱动轴324c上的滑轮324d，该滑轮324d上缠绕有同步齿形带；以及从动滑轮324e，该从动齿轮324e设置在驱动轴324c上，以用于向带轮装置324b施加旋转力。另外，虽然在图4b中省略了具体图示，但是从动滑轮324e以带子(未图示)为媒介与结合于滑轮驱动电机(未图示)的电机轴上的驱动滑轮(未图示)连接，从而接收传递过来的旋转力。

另外，分配用输送部33可移动地设置引入端i区域，以能够将从输送装置部31排出的植物栽培容器V供给并储存至存储传送装置部1，分配用输送部33与前述的供给用输送部32类似地形成为相互对称的结构，其包括支承框架331、输送轨道332、旋转式输送装置333以及输送装置移动单元334，因此省略对具体构成要素的具体说明。

以下，对根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的存储传送装置部1和输送单元3的作用进行简略说明。

首先，在用于形成内部存储传送装置部1a的流入侧一字型带式传送装置11、半圆形曲线带式传送装置12、排出侧一字型带式传送装置13的传送带上表面上、和用于形成外部存储传送装置部1b的流入侧一字型带式传送装置15、第一弧形曲线带式传送装置16a、第二弧形曲线带式传送装置16b、排出侧一字型带式传送装置17、连接带式传送装置18的传送带上表面上分别搭载栽种有分析对象植物的植物栽培容器，并执行栽培过程。

在这种状态下，在欲获取如植物的高度、枝干、叶子以及根的大小、形状、颜色、个数等各种分析用数据而执行分析过程的情况下，在控制部的控制下按照规定的顺序使内部存储传送装置部1a以及外部存储传送装置部1b的带式传送装置工作。

例如，在将从搭载在内部存储传送装置部1a上的分析对象植物起到搭载在外部存储传送装置部1b的分析对象植物依次向植物分析部2传送的过程中预获取分析用数据的情况下，使内部存储传送装置部1a的各个传送装置工作，从而将植物栽培容器从引入端i移动至排出端o。此后，当供给用输送部32的旋转式输送装置323定位在排出用带式传送装置14时，使排出用带式传送装置14工作，从而使植物栽培容器向旋转式输送装置323的传送带上表面移动。

如上所述，当植物栽培容器传送至旋转式输送装置323上，输送装置移动单元324工作，从而同步齿形带324a旋转而向旋转式输送装置323作用有传送力，从而使得导块323e沿着输送轨道322传送至旋转式输送装置323与进入用一字型带式输送装置31a一致的地点。此后，旋转式输送装置323工作而使传送带旋转，从而向进入用一字型带式输送装置31a传送植物栽培容器。接着将植物栽培容器以进入用曲线带式输送装置31b以及分析用带式输送装置31e作为媒介进入到植物分析室2c内部，从而执行规定的分析用数据的获取以及分析过程。例如，在植物分析室2c中通过植物的根拍摄用数据获取部(未图示)来获取与植物的根相关的分析用数据并进行分析，通过后述的安装在获取部驱动装置2a的数据获取部2b来获取植物的枝干、叶子、花、果实等分析用数据并进行分析。

之后，在植物分析室内部中已被获取分析用数据的植物栽培容器通过退出用曲线带式输送装置31d以及退出用一字型带式输送装置31c排出，并被搭载到待机中的分配用输送部33的旋转式输送装置333上。

之后，分配用输送部33的输送装置移动单元334工作，由此，旋转式输送装置333向内部存储传送装置部1a或特定外部存储传送装置部1b的引入端i移动并被定位，在这种状态下，旋转式输送装置333工作，从而使传送带旋转并使植物栽培容器再次进入到存储传送装置部1中。

如上所述，根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的存储传送装置部1呈U字形地依次层叠的形式布置，并且通过相邻的引入端i以及排出端o而实现分析对象植物的引入及引出动作，因此与以往布置成多列的一字型存储传送装置相比，本发明在能够缩短植物的移动路径下将植物传送至植物分析部，并能够通过流线式作业来执行分析作业，因此具有显著提高植物分析的效率性的优点。

特别是，在分析对象植物的分析作业时能够使移动距离最小化，因此还能够减小移动速度而显著地减少植物的压力。由此，能够防止由压力造成的繁育下降现象以及因压力引起的异常反应。

另外，根据本发明的植物自动化分析系统不再另外通过附图进行说明，但是，也可以形成为设置有多个内部存储传送装置部1a以及外部存储传送装置部1b的结构，从而使得在分析对象植物的数量、育种植物的种类增多的情况下也能够适当地进行应对。

例如，内部存储传送装置部1a以及外部存储传送装置部1b形成为在以供给用输送部32以及分配用输送部33为基准，的相对侧相向地布置成一对，可以形成为俯视方向上整体形状具有大致椭圆形的结构。

而且，所述内部存储传送装置部1a以及外部存储传送装置部1b也可以沿着上下方向形成为具有多层的多级结构。

另外，所述的植物分析部2作为用于对植物栽培容器的植物进行检查以及分析的构成要素，其设置有植物分析室2c和植物表现型分析装置，植物分析室2c设置在通过输送装置部31传送的植物栽培容器V的传送路径上，并且所述植物分析室2c由隔板分隔成多个，植物表现型分析装置用于获取向植物分析室内部移动的分析对象植物的分析数据并进行分析。

图5是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物分析部的整体结构图，图6是示出根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的立体图，图7是将根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置中分解主要构成要素的分离立体图。

参照图5至图7，植物表现型分析装置设置有数据获取部2b和获取部驱动装置2a，数据获取部2b用于获取向植物分析室2c内部移动的分析对象植物的分析数据，获取部驱动装置2a上可移动地安装有该数据获取部2b。

如图5所示，获取部驱动装置2a设置在植物分析室2c的用于传送分析对象植物的输送装置部31的上部，且获取部驱动装置2a包括固定框架21、横向框架旋转单元22、横向框架23、横向驱动部24以及安装部25构成。

固定框架21是以吊在如横穿设置在植物分析室2c上部的支承杆2d等被设置部的形式安装的构成要素，其形成为利用钢板大致成方框形状。

横向框架旋转单元22是设置在固定框架21上以用于对横向框架23施加旋转力的构成要素，其设置有旋转电机221和紧固构件222，该旋转电机221如步进电机等能够根据输入的信号以预设角度旋转，紧固构件222与该旋转电机221的旋转轴连接，并设置在横向框架23上形成的连接部上。

横向框架23是用于与横向框架旋转单元22连接以能够旋转的构成要素，其包括形成为板状的横向杆231和设置在该横向杆231左右侧的两个横向侧杆232，在横向杆231的中心形成有用于连接构件222的连接部233。

图8a是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的横向驱动部的立体图。

参照图7以及图8a，横向驱动部24是设置在横向框架23上以用于使设置有数据获取部2b的安装部25沿横向移动的构成要素，所述横向驱动部24包括设置成与横向框架23的一侧连接的第一横向驱动部24a和设置成与横向框架23的另一侧连接的第二横向驱动部24b，从而横向驱动部24实现能够使数据获取部2b沿内外侧方向移动的功能。

另外，关于第一横向驱动部24a以及第二横向驱动部24b，只要是能够使安装部25沿着水平方向平移的装置就没有特别限定，在本实施例中第一横向驱动部24a和第二横向驱动部24b包括横向引导构件241、横向滑块242以及横向滑块驱动部243。

横向引导构件241作为沿横向框架23的长度方向布置的杆状构件，在具有大致方形杆状的主体的一侧可移动地安装有后述的横向滑块242。

横向滑块242作为与横向引导构件241连接并能够沿着横向框架23的长度方向前进或后退的构件，在该横向滑块242上连接有固定支架25c以用于安装后述的安装部25的纵向驱动部25a、25b。

横向滑块驱动部243是用于施加使得横向滑块242移动的驱动力的构成要素，其内置有伺服电机243a和滚珠丝杠(未图示)，伺服电机243a安装在横向引导构件241以用于产生驱动力，滚珠丝杠与该伺服电机可旋转地连接，以能够使横向滑块242沿前后移动。

所述第一横向驱动部24a和第二横向驱动部24b是能够在市面上购买的单轴驱动装置，通常被称为直线导轨(linear guide)等，当伺服电机进行正反转时，滚珠丝杠(未图示)旋转，通过螺母部(未图示)连接的横向滑块242沿着横向引导构件241前进或后退，此时，内置的直线运动导轨(LM guide；未图示)以直线方式引导横向滑块的移动。

图8b是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的安装部的立体图。

参照图7以及图8b，安装部25是与横向驱动部连接以用于安装数据获取部2b的构成要素，安装部25包括固定支架25c和纵向驱动部25a、25b，固定支架25c与横向驱动部连接，纵向驱动部25a、25b设置在该固定支架25c上，以能够使数据获取部纵向移动。

固定支架25c包括：滑块结合板25c1，该滑块结合板25c1设置在固定支架25c的上部以用于与横向滑块242结合；固定板25c2，该固定板25c2的一端与该滑块结合板连接并沿下方较长地延伸；以及一对侧固定板25c3，所述一对侧固定板25c3形成在该固定板的两侧。

另外，纵向驱动部包括与第一横向驱动部24a连接的第一纵向驱动部25a和与第二横向驱动部24b连接的第二纵向驱动部25b构成。

关于第一纵向驱动部25a和第二纵向驱动部25b，只要是能够使后述的获取部安装支架26沿着上下方向平移的装置，就没有特别限定，在本实施例中第一纵向驱动部25a和第二纵向驱动部25b包括纵向引导构件251、纵向滑块252以及纵向滑块驱动部253。

纵向引导构件251作为沿固定支架25c的作为长度方向的上下方向布置的杆状构件，在具有大致方形杆状的主体的一侧可移动地安装有后述的纵向滑块252。

纵向滑块252作为与纵向引导构件251连接以能够沿着固定支架25c的长度方向前进或后退的构件，在该纵向滑块252上设置有获取部安装支架26以用于安装后述的数据获取部2b。

纵向滑块驱动部253作为施加使得纵向滑块252移动的驱动力的构成要素，其内置有伺服电机253a和滚珠丝杠(未图示)，伺服电机253a安装在纵向引导构件251上以用于产生驱动力，滚珠丝杠与该伺服电机253a可旋转地连接，以能够使纵向滑块252前后移动。

所述第一纵向驱动部25a和第二纵向驱动部25b与前述的第一横向驱动部24a和第二横向驱动部24b同样地利用能够在市面上购买的单轴驱动装置来构成。

图8c是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的旋转驱动部的立体图。

参照图7以及图8c，根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置还包括获取部安装支架26和旋转驱动部27，所述获取部安装支架26分别与纵向驱动部25a、25b连接，所述旋转驱动部27设置在该获取部安装支架26上。

所述获取部安装支架26是形成为大致方板形状并用于与纵向滑块252连接的构件，在获取部安装支架26的中部形成有用于安装后述的获取部旋转电机271的安装孔。

旋转驱动部27作为用于使数据获取部2b转动的构成要素，其包括获取部旋转电机271，该获取部旋转电机271设置在获取部安装支架26上且获取部旋转电机271的旋转轴上连接有数据获取部2b。另外，获取部旋转电机271可以形成为根据输入的信号以预设角度旋转的步进电机，在获取部旋转电机271的旋转轴上设置有与数据获取部2b连接的紧固连接构件272。

另外，数据获取部2b可以通过能够获取分析对象植物的各种数据的多种多样的装置、元件等而形成，在本实施例中数据获取部2b包括能够拍摄影像的多个摄像机。

摄像机能够根据分析对象植物的种类、大小、栽培程度而选择性地设置红外线(IR)摄像机、近红外线(NIR)摄像机、荧光(florescence light)摄像机、热影像摄像机(Thermal camera)、3D摄像机、RGB摄像机等，从而使得能够实现植物的枝干、叶子的热分布建模、三维建模等。

另外，如图7所示地，虽然数据获取部2b只设置在第一纵向驱动部25a和第二纵向驱动部25b上，但是还可以也设置在横向框架23或横向驱动部24而获取所需要的分析用数据。

以下，对根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的功能进行简略说明。

图9是用于说明根据本发明的一个实施例的植物自动化分析系统的植物表现型分析装置的功能的图。

如图7以及图9所示，对如上所述结构的植物表现型分析装置进行装配，并将固定框架21与植物分析室2c的支承杆2d连接而进行安装。之后，当使放置有分析对象植物P的输送装置部31工作而朝向植物表现型分析装置的下侧进入时，包括多个摄像机的数据获取部2b在控制部(未图示)的控制下进行工作，从而能够获取热影像、二维以及三维图像等各种分析用数据，因此能够对植物的高度、枝干以及叶子的大小、形状、颜色、个数等进行分析。

特别是，前述的植物表现型分析装置通过使获取部驱动装置2a工作而使数据获取部2b沿X轴、Y轴以及Z轴方向移动并能够旋转，因此能够在无需旋转及向上下运动或移动分析对象植物P的情况下，有效地获取分析对象植物P的分析用数据。

更具体地说明如下，例如，当使横向框架旋转单元22的旋转电机221工作时，能够使横向框架23正反转，从而能够使数据获取部2b以Y轴为基准旋转，因此能够使数据获取部2b在沿着外周旋转的过程中获取分析对象植物P的分析用数据。

而且，当使横向滑块驱动部243工作时，横向滑块242将以横向引导构件241为媒介而沿左右方向移动，使得与横向滑块242连接的安装部25相互分离或靠近，因此能够通过数据获取部2b获取分析对象植物P的内外侧方向上的分析用数据。

此外，当使纵向滑块驱动部253工作时，纵向滑块252以纵向引导构件251为媒介沿上下移动，与该纵向滑块252连接的获取部安装支架26被连动，因此能够通过上下移动的数据获取部2b获取分析对象植物P的上下方向上的分析用数据。

与此同时，前述的植物表现型分析装置中，在与第一纵向驱动部25a和第二纵向驱动部25b连接的获取部安装支架26上设置有旋转驱动部27，因此能够使得数据获取部2b在以X轴为基准转动的过程中获取分析对象植物P的分析用数据。

如上所述，根据本发明的植物表现型分析装置无需为了获取如三维影像图像等的各种分析用数据而如以往使栽种有植物的花盆旋转或将其抬起，具有多个摄像机的数据获取部2b能够通过由控制部的控制下工作的获取部驱动装置2a自由地移动，在此过程中有效地获取各种分析用数据。

以上说明的只不过是用于实施根据本发明的植物自动化分析系统的一个实施例，本发明不限定于上述的实施例，在不脱离本发明的主旨的范围内，本领域技术人员如以下权利要求中所述地能够进行多种多样的变更实施，这种范围也包含在本发明的技术思想内。

Claims (14)

1.一种植物自动化分析系统，其特征在于，包括：

多个存储传送装置部，多个所述存储传送装置部用于放置栽种有植物的多个植物栽培容器并能够移动地储存多个所述植物栽培容器，多个所述植物栽培容器相邻布置；

植物分析部，所述植物分析部用于检查和分析植物栽培容器的植物；以及

输送单元，所述输送单元用于将储存在所述存储传送装置部的植物栽培容器传送至所述植物分析部，

在所述存储传送装置部中，用于引入植物栽培容器的引入端和用于排出植物栽培容器的排出端相邻布置，

所述输送单元包括：

输送装置部，所述输送装置部设置为用于向所述植物分析部传送植物栽培容器；

供给用输送部，所述供给用输送部可移动地设置在所述引入端区域，以能够将从所述存储传送装置部排出的植物栽培容器供给至所述输送装置部；以及

分配用输送部，所述分配用输送部可移动地设置在所述排出端区域，以能够将从所述输送装置部排出的植物栽培容器供给并储存至所述存储传送装置部。

2.根据权利要求1所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述存储传送装置部上设置有排布成U字形状的多个传送装置，且多个所述传送装置以层叠的形式布置。

3.根据权利要求2所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述存储传送装置部包括内部存储传送装置部和多个外部存储传送装置部，所述内部存储传送装置部以U字形状布置在所述存储传送装置部的中心部，多个所述外部存储传送装置部以围绕所述内部存储传送装置部的形式依次层叠而排布成U字形状，

所述内部存储传送装置部和外部存储传送装置部的引入端和排出端形成为布置在同一轴线上。

4.根据权利要求3所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述内部存储传送装置部包括：

流入侧一字型带式传送装置，所述流入侧一字型带式传送装置从所述排出端布置成一字型；

半圆形曲线带式传送装置，所述半圆形曲线带式传送装置的一端布置为与所述流入侧一字型带式传送装置相连接；

排出侧一字型带式传送装置，所述排出侧一字型带式传送装置与所述半圆形曲线带式传送装置的另一端相连接，并与所述流入侧一字型带式传送装置平行地布置；以及

排出用带式传送装置，所述排出用带式传送装置布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接，

所述外部存储传送装置部包括：

流入侧一字型带式传送装置，所述流入侧一字型带式传送装置从所述排出端布置成一字型；

弧形的第一弧形曲线带式传送装置，所述第一弧形曲线带式传送装置的一端布置为与所述流入侧一字型带式传送装置相连接；

排出侧一字型带式传送装置，所述排出侧一字型带式传送装置与所述流入侧一字型带式传送装置平行地布置；

弧形的第二弧形曲线带式传送装置，所述第二弧形曲线带式传送装置的一端布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接；

连接带式传送装置，所述连接带式传送装置与所述第一弧形曲线带式传送装置和第二弧形曲线带式传送装置连接；以及

排出用带式传送装置，所述排出用带式传送装置布置为与所述排出侧一字型带式传送装置相连接，以能够将植物栽培容器排出至所述供给用输送部。

5.根据权利要求2所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述内部存储传送装置部和所述外部存储传送装置部形成为以所述供给用输送部和所述分配用输送部为基准相对布置的一对。

6.根据权利要求2所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述内部存储传送装置部和外部存储传送装置部布置为多层。

7.根据权利要求1所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述输送装置部包括：

进入用一字型带式输送装置，所述进入用一字型带式输送装置用于传送从所述供给用输送部供给的植物栽培容器；

弧形的进入用曲线带式输送装置，所述进入用曲线带式输送装置的一端布置为与所述进入用一字型带式输送装置相连接；

退出用一字型带式输送装置，所述退出用一字型带式输送装置与所述进入用一字型带式输送装置平行地布置；

弧形的退出用曲线带式输送装置，所述退出用曲线带式输送装置的一端布置为与所述退出用一字型带式输送装置相连接；以及

分析用带式输送装置，所述分析用带式输送装置与所述进入用曲线带式输送装置和退出用曲线带式输送装置连接。

8.根据权利要求1所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述供给用输送部和所述分配用输送部包括：

支承框架，所述支承框架布置为横穿所述引入端区域；

一对输送轨道，一对所述输送轨道设置在所述支承框架上；

旋转式输送装置，所述旋转式输送装置的输送框架上设置有导块，所述导块与所述输送轨道连接并能够实现滑动；以及

输送装置移动单元，所述输送装置移动单元设置在所述支承框架上，以用于向所述旋转式输送装置提供移动力。

9.根据权利要求8所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述旋转式输送装置形成为带式输送装置，

所述输送装置移动单元包括：同步齿形带，所述同步齿形带与所述输送框架连接；一对带轮装置，一对所述带轮装置设置在所述支承框架的一侧和另一侧，并且包括缠绕有所述同步齿形带的滑轮；以及滑轮驱动单元，所述滑轮驱动单元用于向所述带轮装置施加旋转力。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述植物分析部包括：

多个植物分析室，多个所述植物分析室设置在通过所述输送装置部传送的植物栽培容器的传送路径上；以及

植物表现型分析装置，所述植物表现型分析装置上设置有数据获取部和获取部驱动装置，所述数据获取部用于获取向所述植物分析室内部移动的分析对象植物的分析数据，所述数据获取部可移动地安装在所述获取部驱动装置上。

11.根据权利要求10所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述获取部驱动装置包括：

固定框架，所述固定框架以吊挂形式安装在被设置部上；

横向框架旋转单元，所述横向框架旋转单元设置在所述固定框架上并用于施加旋转力；

横向框架，所述横向框架与所述横向框架旋转单元连接并能够旋转；

横向驱动部，所述横向驱动部设置在所述横向框架上，并能够驱动所述数据获取部沿横向移动；以及

安装部，所述安装部与所述横向驱动部连接，以用于安装所述数据获取部，

所述数据获取部包括用于拍摄植物的影像信息的多个摄像机。

12.根据权利要求11所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述安装部包括：

固定支架，所述固定支架与所述横向驱动部连接；以及

纵向驱动部，所述纵向驱动部设置在所述固定支架上，并能够驱动所述数据获取部沿纵向移动。

13.根据权利要求12所述的植物自动化分析系统，其特征在于，所述植物自动化分析系统包括：

获取部安装支架，所述获取部安装支架设置在所述纵向驱动部上；以及

旋转驱动部，所述旋转驱动部设置在所述获取部安装支架上，以用于使所述数据获取部转动。

14.根据权利要求12所述的植物自动化分析系统，其特征在于，

所述横向驱动部包括连接并布置在所述横向框架的一侧的第一横向驱动部以及连接并布置在所述横向框架的另一侧的第二横向驱动部，

所述纵向驱动部包括与所述第一横向驱动部连接的第一纵向驱动部以及与所述第二横向驱动部连接的第二纵向驱动部。