CN110087455A - 用于提供流水线生长舱的系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了用于提供流水线生长舱的系统和方法。生长舱的一实施例包括：限定环境封闭体积的外壳，形成限定路径的多个螺旋结构的轨道，以及接收植物并贯穿轨道的推车。一些实施例包括：用于确定植物产出的传感器，改变环境封闭体积的环境以改变植物产出的多个环境影响器，以及存储生长配方的生长舱计算设备，当该生长配方由生长舱计算设备的处理器执行时致动多个环境影响器中的至少一个。在一些实施例中，生长配方响应于来自传感器指示植物当前产出的数据，改变多个环境影响器中的至少一个的致动计划。

Description

用于提供流水线生长舱的系统

交叉引用

本申请要求2017年6月14日提交的美国临时申请62/519,304和2018年6月1日提交的美国专利申请15/996,100的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的实施例一般涉及用于提供流水线生长舱的系统和方法，并且更具体地，涉及围绕多个垂直轴环绕的流水线生长舱。

背景技术

虽然作物生长技术已经发展多年，但是当今的农业和农作物工业仍然存在许多问题。例如，虽然技术进步提高了各种作物的效率和产量，但许多因素可能影响收成，例如天气、疾病、侵染等。此外，虽然美国目前有适当的耕地为美国人口提供充足的食物，但其他国家和未来的人口可能没有足够的耕地来提供适量的食物。

发明概要

本文提供了用于提供流水线生长舱的系统和方法。生长舱的一实施例包括：外壳，所述外壳限定环境封闭体积；轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；以及推车，所述推车接收植物并贯穿所述轨道。一些实施例包括：传感器，所述传感器用于确定植物产出；多个环境影响器，所述环境影响器通过改变所述环境封闭体积的环境而改变植物产出；以及生长舱计算设备，所述生长舱计算设备存储生长配方，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述多个环境影响器中的至少一个。在一些实施例中，生长配方响应于来自所述传感器指示植物当前产出的数据而改变所述多个环境影响器中的至少一个的致动计划。

系统的一个实施例包括流水线生长舱，所述流水线生长舱包括：外壳，所述外壳限定环境封闭体积；轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；以及推车，所述推车包括托盘并贯穿所述轨道，所述托盘接收在所述托盘中的多个种子。在一些实施例中，生长舱包括：用于确定多个种子的输出的传感器，通过改变环境封闭体积的环境而改变多个种子的输出的环境影响器，以及存储生长配方的生长舱计算设备，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述环境影响器。在一些实施例中，所述生长配方响应于来自所述传感器指示多个种子的当前输出的数据而改变环境影响器的致动计划。

在一些实施例中，流水线生长舱包括：外壳，所述外壳限定环境封闭体积；轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；以及多个推车，每个推车接收用于成长为植物的相应种子，其中所述多个推车中的每一个贯穿所述轨道。一些实施例包括：用于确定植物产出的传感器，通过改变所述环境封闭体积的环境而改变植物产出的环境影响器，以及存储生长配方的生长舱计算设备，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述环境影响器。在一些实施例中，所述生长配方响应于来自传感器指示植物当前产出的数据而改变所述多个环境影响器中的至少一个的致动计划。

附图说明

附图中阐述的实施例本质上是说明性和示例性的，并不旨在限制本公开。可以结合以下附图理解以下对说明性实施例的详细描述，其中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：

图1描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的外壳；

图2描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱；

图3A描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的多个组件；

图3B描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的播种组件；

图3C描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的收获组件；

图3D描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的清洁组件；

图4A、图4B描绘了根据本文描述的实施例的用于在流水线生长舱中接收植物和种子的推车；

图5A，图5B描绘了根据本文描述的实施例的种子床保持器的各种构造；

图6描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的轨道上的多个推车；

图7描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的轨道的旁路配置的俯视图；

图8描绘了根据本文描述的实施方案的向流水线生长舱中的植物提供水和/或营养物的营养组件；

图9描绘了根据本文描述的实施例的操作流水线生长舱的通信网络；

图10描绘了根据本文描述的实施例的从流水线生长舱收获农作物的流程图；

图11描绘了根据本文描述的实施例的确定流水线生长舱中的植物是否已经接收过量水的流程图；

图12描绘了根据本文描述的实施方案的确定是否可以在流水线生长舱中收获植物的流程图；

图13描绘了根据本文描述的实施例的确定流水线生长舱中的推车是否已经清洁的流程图；

图14描绘了根据本文描述的实施例的确定流水线生长舱中的推车是否发生故障的流程图；

图15描绘了根据本文描述的实施例的确定植物是否已经在流水线生长舱中受损的流程图；和

图16描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱的计算设备。

详细描述

本文公开的实施例包括用于提供流水线生长舱的系统和方法。一些实施例配置有植物流水线，所述流水线遵循沿垂直向上方向环绕第一轴并沿垂直向下方向环绕第二轴的轨道。这些实施例可利用发光二极管(LED)组件来模拟多种不同光波长的光子使植物生长。实施方案还可以配置成在推车上托盘的一个或多个部分单独地播种，以及向容纳这些种子的单个单元提供预定量的水和/或预定量的营养物。

因此，本文描述的实施例可以被配置为确定流水线生长舱发生的错误。基于错误类型和/或其他特征，流水线生长舱可以尝试在解决错误的同时挽救推车上的植物。下面将更详细地描述用于提供流水线生长舱的系统和方法。

参考附图，图1描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的外壳100。如图所示，流水线生长舱102可以是由外壳100封闭的完全封闭结构，以提供环境封闭体积。根据实施例，外壳100可以提供加压环境以防止(或至少减少)昆虫，霉菌和/或其他生物和污染物进入外壳100。类似地，一些实施例可以被配置为在外壳100内进行高空模拟。因此，外壳100可包括一层或两层独立的加压环境。

图2中还描绘了主控制器106。主控制器106可以包括计算设备(诸如图9中的舱计算设备930)和/或用于控制流水线生长舱102的其他组件。流水线生长舱102也可以包括一个或多个环境影响器，例如照明装置304(图3A)，压力组件、加热组件、冷却组件、湿度组件、气流组件、播种组件302(图3A)、照明装置304(图3A)、收获组件306(图3A)、清洁组件308(图3A)、营养组件(图8)，例如营养计量组件和/或水分配组件，和/或用于改变环境和/或控制流水线生长舱102的各种组件的其他硬件。

图2描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的内部部分200。如图所示，流水线生长舱102可包括轨道202，轨道202限定一个或多个推车204的路径。轨道202可成形为多个螺旋，其包括上升部分202a(限定第一螺旋结构或第一支柱)、下降部分202b(限定第二螺旋结构或第二支柱)和连接部分202c。轨道202可以环绕(尽管顺时针方向或其他配置也可以考虑，但在图2中为逆时针方向)第一轴，使得推车204垂直上升。连接部分202c可以是相对水平的(尽管这不是必需的)并且用于将推车204转移到下降部分202b。下降部分202b可以环绕(也是沿图2中的逆时针方向)第二轴，该第二轴基本上平行于第一轴，使得推车204可以经由多个螺旋结构返回，更靠近地平面。

尽管未在图2中明确示出，流水线生长舱102还可包括多个照明装置304，例如发光二极管(LED)。照明装置304可以设置在与推车204相对的轨道202上，使得照明装置304可将光波或光子引导到直接在轨道202下方部分上的推车204。在一些实施例中，照明装置304被配置为根据应用场合、正在生长的植物的类型和/或其他因素而产生多种不同颜色和/或波长的光。虽然在一些实施例中，LED用于此目的，但其不是必需的。可以在流水线生长舱102内产生具有低热量的光子并提供所需功能的任何照明装置304均可以采用。

图2中还描绘了气流线管线212。具体地，主控制器106可以包括和/或耦合到一个或多个组件，该组件输送用于温度控制、压力、二氧化碳控制、氧气控制、氮气控制等的气流。因此，气流管线212可以将气流分布在流水线生长舱102中的预定区域处。

图3A描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的多个组件。在图3A中示出了播种组件302，以及照明装置304、收获组件306、清洁组件308、浇水组件310和营养计量组件312。如上所述，播种组件302可以被配置为播种推车204的一个或多个托盘420(图4A)。因此，播种组件302可包括种子贮存器和种子分配组件，种子分配组件将种子分配到推车204的预定单元中。照明装置304(或多个照明装置304)可以提供促进植物生长的光波。根据特定实施例，照明装置304可以是静止的和/或可移动的。作为示例，一些实施例可以基于植物类型、发育阶段、配方和/或其他因素来改变照明装置304的位置。

当推车204通过流水线中的播种组件302时，播种组件302可以播种一个或多个推车204。根据具体实施例，每个推车204可包括用于接收种子或多个种子的单部分托盘。一些实施例可包括多部分托盘，用于在每个部分(或单元)中接收单个种子。在具有单部分托盘的实施例中，播种组件302可以检测相应推车204的存在并且可以开始在单部分托盘的区域上铺设种子。可以根据期望的种子深度，期望的种子数量，期望的种子表面积和/或根据其他标准来铺设种子。在一些实施方案中，种子可以用营养物和/或抗浮力剂(例如水)预处理，因为这些实施方案可能不利用土壤来种植种子，因此可能需要浸没。

在多部分托盘与一个或多个推车204一起使用的实施例中，播种组件302可以配置成将种子单独地插入托盘420的一个或多个部分中(图4)。同样，种子可以根据所需的种子数量、所需的种子应覆盖区域、所需的种子深度等分布在托盘420上(或植物所在的单个单元中)。

浇水组件310可以耦合到一个或多个流体管线210(图2)，其将水和/或营养物分配到流水线生长舱102的预定区域处的一个或多个托盘。在一些实施例中，种子可以用流体喷洒以减少浮力和/或淹没。另外，可以监测水的使用和消耗，使得在随后的浇水站中，该数据可以用于确定此时施加至种子(或从单元移除)的水量。

营养计量组件312可以为种子和/或植物中的一种或多种提供预定的营养物和/或营养物剂量。如下面更详细讨论的，一些实施方案可以提供至少一个与营养计量组件312不同的浇水组件310。在一些实施方案中，一个或多个营养计量组件312可以与一个或多个浇水组件310成一体，以提供用于提供水和营养物的单个站或机构(例如图8中所示)。

当植物被光照、浇水并提供营养物时，推车204贯穿流水线生长舱102的轨道202。另外，流水线生长舱102可以检测当前的生长、当前的发育，和/或植物的当前产出，并且可以确定何时收获是有保证的。如果在推车204到达收获机之前保证收获，则可以对该特定推车204进行配方修改，直到推车204到达收获组件306。相反，如果推车204到达收获组件306并且已经确定该推车204中的植物尚未准备好可以收获，则流水线生长舱102可以使该推车204运行一圈(参考图7讨论)。该额外的一圈可以包括不同剂量的光、水、营养物等，并且推车204的速度可以基于推车204上的植物的发育而改变。如果确定推车204上的植物已准备好可以收获，收获组件306可以促进该过程。

在一些实施例中，收获组件306(图3A)可以简单地切割并收获在预定高度的植物。在一些实施例中，托盘420可以翻转以将植物从托盘420移除并进入用于切碎、捣碎、榨汁等的处理容器中。因为流水线生长舱102的许多实施例不使用土壤，所以在加工之前可能需要最低限度地(或者不需要)洗涤植物。

类似地，一些实施方案可以配置成例如通过摇动、梳理等自动地将果实与结果实植物分离。如果剩余的植物材料可以重新长出另外的果实，则推车204可以保留剩余的植物并返回到流水线的生长部分。如果植物材料不可长出额外的果实，则可以适当地丢弃和/或处理。

一旦推车204和托盘420(图4)中没有植物材料，可以实施清洁组件308以去除可能保留在推车204上的任何微粒、植物材料等。因此，清洁组件308可以实施多种不同清洗机构中的任何一种，例如高压水、高温水和/或用于清洁推车204和/或托盘420的其他解决方案。在一些实施例中，托盘420可以翻转以输出植物进行处理，托盘420可以保持在该位置。这样，清洁组件308可以在该位置接收托盘420，其清洗推车204和/或托盘并使托盘420返回到生长位置。当清洁了推车204和/或托盘420，推车204和托盘420可再次通过播种机，这将确定托盘420需要播种并将开始播种过程。

图3B描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的播种组件302。如上所述，清洁组件308可使托盘420(图4)返回到生长位置，该生长位置基本上平行于地面。另外，当推车204从播种机头314下面经过时，播种机头314可以便于播种托盘420。虽然播种机头314在图3B中示出作为在托盘420的宽度上展开种子层的臂，但是应当理解，这仅是示例。一些实施例可以配置有播种机头314，其能够将单个种子放置在期望的位置。这些实施例可利用具有多个单元的多部分托盘420，其中一个或多个种子可单独放置在单元中。

图3C描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的收获组件306。如图所示，推车204可以贯穿轨道202以促进植物的生长。根据特定实施例，推车204可以单独地供电和/或共同供电。作为示例，一些实施例被配置成使得每个推车204包括马达，其通过与轨道202连接进行供电。在这些实施例中，轨道202被通电以向推车204提供电力和/或通信。如果推车204发生故障或丧失工作能力，则可以将通信发送到其他推车204以推动无工作能力的推车204。类似地，一些实施例可以包括由电池供电的推车204，使得流水线生长舱102中可以包括电池充电组件。电池可以用作主电源和/或备用电源。

无论如何，推车204可以贯穿轨道202到收获组件306进行切割、切碎、倾倒、榨汁和/或以其他方式处理。具体地，当推车204进入收获组件306时，植物从推车中移除并按照生长配方中限定的方式进行处理。生长配方可以提供一个或多个环境影响器的致动计划，因此可以指示收获组件306简单地移除和将收获的植物装入袋中。在一些实施例中，收获组件306可以将植物从推车204移除(例如通过翻转托盘420装入袋中)。然后可以通过输出端口316输出袋子。类似地，如果要分离根和茎，切割机构可以切割植物以将茎从根部移除。如果生长配方指示至少一部分植物要粉末化，则收获组件306可包括用于移除、干燥和粉末化植物的硬件。无论生长配方限定的特定输出如何，至少一些实施例被配置成使得收获组件306被配置为：将准备运送的产品输出，使得(至少)自进入流水线生长舱102后不用人工接触产品。

图3D描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的清洁组件308。如图所示，清洁组件308可以接收推车204，其中托盘420(图4)经过翻转和/或托盘420本身可以翻转。如上所述，一些实施例可以配置成使得收获组件306翻转托盘420，因此，当托盘420进入清洁组件308时，可以保持在该位置。无论如何，清洁组件308可以清洁和/或以其他方式清洗推车204和/或托盘420并使托盘420返回到生长位置以接收新种子。

另外，在一些实施例中，清洁组件308可包括一个或多个传感器，用于确定托盘420的清洁度。如果清洁组件未将托盘420清洁到预定阈值，则可由主控制器106确定是否可以清洁托盘以达到阈值。如果可以，则推车204和托盘420可以重新运行并穿过清洁组件308。在一些实施例中，在进行确认和再清洁的同时推车204可以简单地保留在清洁组件308中。在一些实施例中，推车204必须再循环运行轨道202的至少一部分以返回到清洁组件308。如果清洁组件308不能清洁推车204和/或托盘420，则主控制器106可以停用推车204，并引入新的推车204。

应当理解，虽然托盘420可以翻转，但这仅仅是一个示例。具体地，一些实施例可能希望推车204与轨道202保持接触以提供电力、通信和/或以其他方式推动推车204穿过清洁组件308。因此，在这些实施例中可能需要仅翻转托盘420(而非推车204)。然而，在一些实施例中，清洁组件308可以在不翻转托盘420的情况下操作。类似地，一些实施例可以配置成使得托盘420和推车204都翻转以便于清洁。

还应该理解的是，托盘420可以翻转仅仅意味着托盘420可以旋转使得顶面与水平面成一定角度以允许颗粒从托盘420落下。这可以包括旋转托盘420约90度、约180度，或者托盘420仅旋转几度，这取决于具体实施例。

图4A、图4B描绘了根据本文描述的实施例的用于在流水线生长舱102中接收植物和种子的推车204。如图4A所示，推车204可以支撑有效载荷430(例如植物和/或种子)并且包括用于在轨道202上支撑有效载荷430的多个轮子422a，422b，422c，422d。推车204可以另外包括容纳有效载荷430的托盘420，以及驱动马达426、推车计算设备428、前传感器432、后传感器434和正交传感器436。驱动马达426可以配置成例如从轨道202接收电力为车轮422a-422d提供动力。推车计算设备428可以被配置为与主控制器106通信和/或提供本文所述的其他功能。前传感器432和后传感器434可以被配置为提供与前车204a和后车204b相关的信息(图4B)。正交传感器436可基于推车204上方的标记或其他数据提供位置数据和/或其他数据。

图4B描绘了多个说明性推车204(例如，第一推车或前车204a，第二推车或推车204b，以及第三推车或后车204c)，其中每个推车支撑在轨道202上的流水线配置中的有效载荷430。在一些实施例中，轨道202可包括与至少一个轮子422电接触的导轨440。在这样的实施例中，当推车204沿着轨道202行进时，轮子422可将通信信号和电力转接到推车204。

在一些实施例中，轨道202可包括两个导电轨。导电轨可以耦合到电源。电源可以是直流电源或交流电源。例如，一个或多个导轨440可以电耦合到直流电源或交流电源的两极之一(例如，负极和正极)。在一些实施例中，导轨440中的一个支撑第一对轮子422(例如，422a和422b)，而导轨440中的另一个支撑第二对轮子422(例如，422c和422d)。由此，每对轮子中的至少一个轮子422与导轨440电接触，使得当推车204沿着轨道202移动时，推车204和其中的组件可以接收在轨道202上传输的电力和/或通信信号。还可以提供备用电源为推车204a，204b，204c供电。

通信信号和电力可以包括针对特定推车204的编码地址。每个推车204可以包括唯一地址，使得多个通信信号和电力信号可以在同一轨道202上传输，并且每个信号可以被该信号的预期接收者接收。例如，流水线生长舱102可以实现数字命令控制系统(DCC)。DDC系统可以编码具有命令和预期接收者的地址的数字分组，例如，以与电力一起发送到轨道202的脉冲宽度调制信号的形式。

在这样的实施例中，每个推车204可以包括解码器，其可以包括在推车计算设备428中或耦合到推车计算设备428。当解码器接收对应于其唯一地址的数字分组时，解码器执行嵌入的命令。在一些实施例中，推车204还可包括编码器，其可包括在推车计算设备428中或耦合到推车计算设备428，用于生成和传输来自推车204的通信信号。编码器可使推车204与其他沿着轨道202定位的工业推车204和/或与轨道202通信地耦合的其他设备或计算设备进行通信。

虽然本文公开了DCC系统的实施方式作为向沿着公共接口(例如，轨道202)的指定接收者提供通信信号和/或电力的示例，但是能够向指定接收者传输通信信号和电力(反之亦然)的任何系统和方法都可以实施。例如，一些实施例可以被配置为通过利用从负到正(或反之亦然)的功率过零而在AC电路上传输数据。

在包括使用交流电以向工业推车204提供电力的系统的实施例中，可以在交流正弦波的过零期间将通信信号传输到推车204。也就是说，过零点是交流电源不存在电压的点。这样，可以在该间隔期间发送通信信号。

因此，在这样的实施例中，在第一过零间隔期间，通信信号可以被发送到推车204的推车计算设备428并且由推车204的推车计算设备428接收。在第一过零间隔期间发送的通信信号可以包括：命令和在接收到后续命令信号时和/或在将来的特定时间执行命令的指示。在随后的过零间隔期间，通信信号可以包括同步脉冲，该同步脉冲可以指示推车204的推车计算设备428执行先前接收的命令。上述通信信号和命令结构仅是示例。因此，可以在本公开的精神和范围内采用其他通信信号和命令结构或算法。

在使用交流电向工业推车204提供电力的实施例中，可以在交流正弦波的过零期间将通信信号传输到推车204。在一些实施例中，通信信号可以由在第一触发条件和第二触发条件之间发生的AC波形周期数来限定。在一些实施例中，可以在AC电功率信号的过零期间在功率信号中引入第一和第二触发条件，其可以是存在脉冲(例如，5伏脉冲)。在一些实施例中，第一和第二触发条件可以是AC电功率信号的峰值AC电压的变化。

例如，第一触发条件可以是峰值电压从18伏到14伏的变化，第二触发条件可以是从14伏到18伏的峰值电压的变化。推车计算设备428可以电耦合到轮子422，并且可以配置成感测通过轨道202和轮子422传输的电功率信号的变化。当推车计算设备428检测到第一触发条件时，推车计算设备428可以开始计数峰值AC电压电平的数量、AC波形周期数、或者直到检测到第二触发条件的时间量。

在一些实施例中，计数对应于预定义的操作或通信消息。例如，5计数可以对应于用于给驱动马达426供电的指令，并且8计数可以对应于用于给驱动器马达426断电的指令。每个指令可以在工业推车204的推车计算设备228中预定义，使得推车计算设备428可以将计数转换成相应的指令和/或控制信号。上述通信信号和命令结构仅是示例。因此，可以在本公开的精神和范围内采用其他通信信号、命令结构和/或算法。

在一些实施例中，可以在推车204的推车计算设备428和主控制器106之间进行双向通信。在一些实施例中，推车204可以生成通信信号并通过轮子422和轨道202并将通信信号发送至主控制器106。在一些实施例中，收发器可以位于轨道202上的任何位置。收发器可以通过红外线或其他近场通信系统与沿着轨道202定位的一个或多个工业推车204通信。收发器可以通信地耦合到主控制器106或另一计算设备，其可以从推车204接收通信信号的传输。

在一些实施例中，推车计算设备428可以使用包括在推车204上的前传感器432a-432c、后传感器434a-434c和/或正交传感器436a-436c与主控制器106通信。前传感器432a-432c、后传感器434a-234c和正交传感器436a-236c分别称为前传感器432、后传感器434和正交传感器436。传感器432,434,436可以被配置为收发器或包括相应的发射器模块。在一些实施例中，推车计算设备428可以发送与推车204和/或有效载荷430(例如，在其中生长的植物)的操作信息、状态信息、传感器数据和/或其他分析信息。在一些实施例中，主控制器106可以与推车计算设备428通信以更新存储在推车204上的固件和/或软件。

由于推车204被限制为沿着轨道202行进，因此推车204将来行进的轨道202的区域在本文中称为“在推车前”或“前方”。类似地，推车204先前已经行进过的轨道202的区域在本文中称为“在推车后”或“后方”。此外，如本文所使用的，“上方”指的是从推车204延伸远离轨道202的区域(即在图3的坐标轴的+Y方向上)。“下方”是指从推车204朝向轨道202延伸的区域(即在图3的坐标轴的-Y方向上)。

如图4B所示，一个或多个组件可以连接到托盘420。例如，每个推车204a-104c可以包括备用电源、驱动马达426、推车计算设备428、托盘420和/或有效载荷430。总的来说，备用电源、驱动马达426和推车计算设备428被称为备用电源、驱动马达426和推车计算设备428。托盘420可另外支撑其上的有效载荷430。取决于具体实施例，有效载荷430可以包含植物、幼苗、种子等。然而，这不是必需的，因为任何有效载荷430均可以运载在推车204的托盘420上。

备用电源可包括电池、存储电容器、燃料电池或其他备用电源。如果经由轮子422和轨道202传输到推车204的电力丢失，则可以激活备用电源。备用电源可用于为驱动马达426和/或推车204的其他电子设备供电。例如，备用电源可向推车计算设备428或一个或多个传感器提供电力。当推车连接到轨道202并从轨道202接收电力时，可以对备用电源进行再充电或维护。

驱动马达426连接到推车204。在一些实施例中，驱动马达426可连接到一个或多个轮子422中的至少一个，使得推车204能够响应收到的信号而沿着轨道202推进。在其他实施例中，驱动马达426可以连接到轨道202。例如，驱动马达426可以通过一个或多个齿轮可旋转地连接到轨道202，该齿轮接合多个齿，并沿轨道202布置使得推车204沿着轨道202推进。也就是说，齿轮和轨道202可以用作齿条和小齿轮系统，其由驱动马达426驱动以沿着轨道202推进推车204。

驱动马达426可以被配置为电动马达和/或能够沿着轨道202推动推车204的任何装置。例如，驱动马达426可以被配置为步进马达、交流(AC)或直流(DC)无刷电动机、DC有刷电动机等。在一些实施例中，驱动马达426可包括电子电路，其可用于响应于通信信号(例如控制推车204的操作的命令或控制信号)来调节驱动马达426的操作。驱动马达426可以连接到推车204的托盘420，或者可以直接连接到推车204。在一些实施例中，推车204上可以包括一个以上的驱动马达426。例如，每个轮子422可以可旋转地连接到驱动马达426，使得驱动马达426驱动轮子422的旋转运动。在其他实施例中，驱动马达426可以通过齿轮和/或带连接到轴，其可旋转地连接到一个或多个轮子422，使得驱动马达426驱动轴围绕一个或多个轮子422旋转的旋转运动。

在一些实施例中，驱动马达426电耦合到推车计算设备428。推车计算设备428可以直接地和/或通过监视驱动马达426的操作的传感器电气地监视和控制速度、方向、扭矩、轴旋转角度等。在一些实施例中，推车计算设备428可以电控制驱动马达426的操作。在一些实施例中，推车计算设备428可以接收通过电耦合轨道202和一个或多个轮子422传输的通信信号，该通信信号来自主控制器106或通信地耦合到轨道202的其他计算设备。在一些实施例中，推车计算设备428可以响应于通过网络接口硬件接收的信号而直接控制驱动马达426。在一些实施例中，推车计算设备428执行功率逻辑以控制驱动马达426的操作。

参照图4B，在一些实施例中，推车计算设备428可响应于从包括在推车204上的前传感器432、后传感器434和/或正交传感器436接收的一个或多个信号来控制驱动马达426。前传感器432、后传感器434和正交传感器436中的每一个可包括红外传感器、光电眼传感器、可见光传感器、超声传感器、压力传感器、接近传感器、运动传感器、接触传感器、图像传感器、电感传感器(例如，磁力计)或能够至少检测物体的存在(例如另一个推车204或位置标记424)并且生成一个或多个指示检测事件(例如物体的存在)的信号的其他类型的传感器。

如本文所使用的，“检测事件”指的是传感器检测的事件。作为响应，传感器可以生成与事件对应的一个或多个信号。例如，如果传感器被配置为响应于物体检测而生成一个或多个信号，则检测事件可以是物体检测。此外，传感器可以被配置为生成一个或多个信号，该信号对应于从传感器到物体的距离作为距离值，其也可以构成检测事件。作为另一示例，检测事件可以是红外光检测。在一些实施例中，红外光可以由红外传感器的视场中的物体反射而产生并由红外传感器接收。

在一些实施例中，红外发射器可以耦合到推车204或者在流水线生长舱102的环境中，并且可以产生红外光，红外光可以从物体反射并由红外传感器检测。在一些情况下，可以校准红外传感器以在检测到的红外光高于限定的阈值(例如，高于限定的功率水平)时产生信号。在一些实施例中，图案(例如条形码或QR码)可以在反射的红外光中表示，其可以由红外传感器接收并用于产生指示由红外传感器检测的图案的一个或多个信号。前述内容不限于红外光。各种波长的光(包括可见光，例如红色或蓝色)也可以由可见光传感器或图像传感器发射、反射和检测，该可见光传感器或图像传感器响应于光检测可产生一个或多个信号。作为另外的示例，检测事件可以是通过压力传感器或接触传感器检测与物体的接触(例如，另一个推车204)，压力传感器或接触传感器产生与其对应的一个或多个信号。

在一些实施例中，前传感器432、后传感器434和正交传感器436可以通信地耦合到推车计算设备428。推车计算设备428可以从前传感器432、后传感器434和正交传感器436中接收一个或多个信号。推车计算设备428可以响应于接收到的一个或多个信号而执行功能。例如，推车计算设备428响应于接收到的一个或多个信号而直接地或通过中间电路调整驱动马达426的速度、方向、扭矩、轴旋转角度等。

在一些实施例中，前传感器432，后传感器434和/或正交传感器436可以通信地耦合到主控制器106(图2)。在一些实施例中，前传感器432，后传感器434和正交传感器436可以产生可以经由一个或多个轮子422和轨道202传输的一个或多个信号。

如图4B所示，在一些实施例中，来自前传感器432，后传感器434和正交传感器436中的一个或多个的信号可以直接调节和控制驱动马达426。例如，驱动马达426的电力可以与场效应晶体管、继电器或能够从传感器接收一个或多个信号的其他类似电子设备电耦合。例如，驱动马达426的电力可以经由接触传感器电耦合，该接触传感器响应于来自传感器的一个或多个信号而选择性地激活或停用驱动马达426的操作。

也就是说，如果接触传感器机电地闭合(例如，接触传感器接触物体，例如另一个推车204)，则终止驱动马达426的电力。类似地，当接触传感器机电地打开时(例如，接触传感器不再与物体接触)，则可以恢复驱动马达426的电力。这可以通过将接触传感器与驱动马达426的电力串联或通过将一个或多个电气组件电耦合到驱动马达426来实现。在其他实施例中，驱动马达426的操作可以与来自一个或多个传感器432,434和436的一个或多个信号成比例地调整。例如，超声波传感器可以生成一个或多个信号指示从物体到传感器的范围，并且随着范围的增大或减小，驱动马达426的电功率可以增加或减少，从而相应地增加或减少驱动马达426的输出。

前传感器432可以连接到推车204，使得前传感器432检测相邻物体，例如在推车204前方的另一个推车204。此外，前传感器432可以连接到推车204，使得前传感器432与耦合到在推车204前方的另一个推车204的其他传感器432,434和436通信。后传感器434可以连接到推车204，使得后传感器434检测相邻物体，例如在推车204后方的另一个推车204。此外，后传感器434可以连接到推车204，使得后传感器434与耦合到在推车204后方的另一个推车204的其他传感器432,434和436通信。

正交传感器436可以连接到推车204以检测位于推车204上方、下方和/或旁边的相邻物体(例如位置标记424)或与之通信。图4B描绘了大致位于推车204上方的正交传感器436，如前所述，正交传感器436可以在任何位置与推车204耦合，以允许正交传感器436检测在推车204上方和/或下方的物体(例如位置标记424)和/或与之通信。

在图4B中，应该理解的是，前传感器432和后传感器434分别描绘在每个工业推车204的前侧和后侧。然而，这仅仅是一个示例。取决于所使用的设备的类型，前传感器432可以位于工业推车204上的任何位置。类似地，取决于用于后传感器434的设备的类型，这些设备可以位于工业推车204上的任何位置。有些设备需要瞄准线，然而这不是必需的。

另外，正交传感器436在图4B中示出，其基本上指向上方。这也仅是示例，因为正交传感器436可以指向任何适当的方向以与主控制器106通信。在一些实施例中，正交传感器436可以在推车204下方指向工业推车204的侧面，和/或可以不需要瞄准线，并且可以放置在工业推车204上的任何位置(例如，在正交传感器436利用射频设备、近场通信设备等的实施例中)。

在一些情况下，中间推车204b的驱动马达426可能发生故障。在这种情况下，中间推车204b可以利用后传感器434b与后推车204c通信——中间推车204b的驱动马达426b发生故障。作为响应，后推车204c可以推动中间推车204b。为了适应推动中间推车204b的额外负载，后推车204c可以调整其操作模式(例如，增加后推车204c的驱动马达426的电力)。后推车204c可以推动中间推车204b，直到故障已经修复或中间推车204b被更换。在一些实施例中，中间推车204b可包括滑动离合器和连接到驱动马达426b和轨道202的齿轮装置。由此，当后推车204c开始推动中间推车204b时，滑动离合器和齿轮装置可脱离轨道202使得中间推车204b可以沿轨道202推进。这允许中间推车204b可以由后推车204c自由推动。一旦故障被修复并且后推车204c停止推动，滑动离合器可以与轨道202重新接合。

应当理解，前推车204a的前传感器432a和后推车204c的后传感器434c可以配置成与图3中未示出的其他工业推车204通信。类似地，一些实施例可以使前传感器432b与前推车204a的后传感器434a通信，以在发生故障时拉动中间推车204b。另外，一些实施例可以使工业推车204根据需要或必要地传达状态和其他信息。

图5A，图5B描绘了根据本文描述的实施例的种子床保持器530的各种配置。如图5A所示，根据本文描述的实施例，种子床保持器530可以保留在推车204上并且可以包括凸缘534和塞子536。如图所示，种子床保持器530可包括从冠表面538延伸的多个单元532(用虚线描绘以表示从该透视图看不到多个单元532和冠表面538)。图中还示出了凸缘534，其允许水汇集在单元532的外部并且在冠表面538上方。定位凸缘534使得种子床保持器530中保持期望的水位。凸缘534与冠表面538之间的距离限定了凸起部分540。由于凸缘534延伸至塞子536的高度以上，因此凸缘534通常可以保持水面高于冠表面538，包括当水溢出种子床保持器530时，例如，由于种子床保持器530沿着流水线生长舱102移动。

如上所述，塞子536可以定位在单元532上方的垂直高度处和/或可以定位在单元底部下方的垂直高度处(如图5B所示)。在一些实施例中，塞子536可以是可选择和可控的，以在种子床保持器530中和/或在单元532的预定单元中维持期望的水位。作为示例，一些实施例可以被配置为为了所需的高度而关闭或部分关闭塞子536以保持较高的水位。当要排水或以其他方式移除水时，塞子536(在该实施例中可以向下延伸到单元532)可以打开以允许水排出。类似地，一些实施例可以配置成使得一个或多个单元532包括用于从各个单元排出水的塞子。塞子536将水位保持在小于凸起部分540的垂直高度。

种子床保持器530可包括水位传感器514，其确定至少一个单元532中的水位，如下所述。水位传感器514形成浇水组件的一部分，并且可用于评估采样单元532中存在的水。这种水位传感器的示例包括但不限于例如浮动开关、磁性开关、RF开关、热扩散传感器、磁性液位计、磁致伸缩计、RF发射器、雷达传感器、照相机、超声波传感器和/或用于检测水和/或过量水的其他传感器。水位传感器114可以与推车计算设备428、主控制器106和/或监视种子床保持器530中的水位和/或相关植物的水吸收的其他计算设备进行电子通信，并且水位传感器114可以启动从浇水组件分配额外的水或从可选择的塞子536释放水。

如图5B所示，种子床保持器542实施例可包括塞子544，塞子544是可选择的以控制水从单元546a-546g中的一个或多个释放。塞子544可以与单元546的全部或一部分流体连通，使得流体可以从凸缘抽出以防止水汇集得太深。在一些实施例中，塞子544可以与计算设备428、主控制器106和/或控制塞子544的选择性打开的其他计算设备进行电子通信。

可以控制塞子544以在整个植物类型的生长周期中管理单元546中的水位。例如，在一些植物类型中，当植物是种子或幼苗时存在太多的水可能会对植物产生不利的压力。因此，在生长周期的这些部分期间，可以控制塞子536,544以允许水从种子或幼苗中排出，从而防止水不期望地聚集在种子或幼苗周围。相反，随着幼苗在成熟期生长，存在的更高量的水可使植物受益。在生长周期的这些部分期间，可以控制塞子336以允许水保持在单元546中以增强植物的生长。在一些实施例中，塞子544可以是电子控制阀，例如电磁阀，其选择性地打开或关闭，从而允许水离开与电子控制阀流体连通的单元546。

在各种实施例中，塞子544可以控制从单元532中移除水的速率。在一些实施例中，可以选择塞子536以在不希望存在过量的水的植物生长周期相应的时间内提供从单元532中移除水的较高的速率，并且在希望存在额外的水的植物生长周期相应的时间内提供从单元532中移除水的较低的速率。在这样的实施例中，塞子544可包括可调节喷嘴，其尺寸增大可使水流速增加，尺寸减小可使水流速降低。在一些实施例中，种子床保持器542可包括芯吸介质(未示出)，其延伸到种子床保持器542的每个单元546中，并允许水基于芯吸介质的位置和沿芯吸介质的位置处的相对湿度水平而流入单元546或流出单元546。

应当理解，图5A、图5B各自描绘了单个塞子536,544，但这仅是一个示例。一些实施例可以配置有多个塞子和/或用于每个单元的塞子，以单独地控制每个植物和/或单元的水。

图6描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的轨道202上的多个推车204。推车204a，204b和204c通过轮子沿着轨道202沿+x方向移动。推车204a包括上板620a和下板622a。推车204b包括上板620b和下板622b。推车204c包括上板620c和下板622c。

在实施例中，推车204a，204b和204c分别包括重量传感器610a，610b和610c。重量传感器610a，610b和610c中的每一个可以分别放置在推车204a，204b和204c的上板620a，620b，620c中。重量传感器610a，610b和610c配置成测量推车204上的有效载荷430(例如植物)的重量。推车计算设备428(图4A)可通信地耦合到重量传感器610a，610b和610c，并从重量传感器610a，610b和610c接收重量信息。推车计算设备428还可以被配置用于与主控制器106通信。推车计算设备428和/或主控制器106可以确定测量的重量是否大于阈值重量。阈值可以基于植物的类型和生长状态来确定。

如果确定测量的重量大于阈值重量，则主控制器106可以向流水线生长舱102的升降组件发送指令以升高上板以从推车204丢弃有效载荷430，和/或向致动器发送指令以旋转上板620。在一些实施例中，推车204a，204b和204c中的每一个可包括对应于推车204a，204b和204c的多个单元的多个重量传感器。多个重量传感器610可以确定推车104b上的各个单元或植物的重量。

在一些实施例中，多个重量传感器可以放置在轨道202上。重量传感器被配置为测量轨道202上的推车的重量并将重量传输到主控制器106。主控制器106可以通过从轨道202上的重量传感器接收的重量中减去推车的重量来确定推车上的有效载荷430的重量。

接近传感器602可以定位在推车204a，204b和204c上方。在实施例中，接近传感器602可以附接在轨道202上部的下方，如图6所示。接近传感器602可以被配置为测量接近传感器602与推车204上的植物之间的距离。例如，接近传感器602可以发射波并接收从植物反射的波。基于波的行进时间，接近传感器602可以确定接近传感器和植物之间的距离。在一些实施例中，接近传感器602可以被配置为检测特定距离内的物体。例如，如果有效载荷430距离接近传感器602在5英寸内，则接近传感器602可以检测推车104b中的有效载荷430。在一些实施例中，接近传感器602可以包括激光扫描仪、电容位移传感器、多普勒效应传感器、涡流传感器、超声波传感器、磁性传感器、光学传感器、雷达传感器、声纳传感器、LIDAR传感器等。一些实施例可以不包括接近传感器602。

接近传感器602可以具有有线和/或无线网络接口，用于与主控制器106通信。主控制器106可以基于测量的距离确定推车204上的有效载荷430的高度。例如，主控制器106通过从接近传感器602与工业推车204b的上板620b之间的距离减去测量的距离来计算有效载荷430的高度。主控制器106可以确定计算的高度是否大于阈值高度。阈值高度可以基于植物确定。例如，主控制器106可以存储植物名称和对应的阈值高度。

如果确定计算的高度大于阈值高度，则主控制器106可以发送指令旋转托盘420以升高上板620以从推车204b中丢弃有效载荷430。在一些实施例中，多个接近传感器602可以测量接近传感器和有效载荷430之间的距离，并将距离传输到主控制器106。主控制器106基于接收到的与多个接近传感器602的距离计算有效载荷430的平均高度，并确定平均高度是否大于阈值高度。

相机604可以定位在推车204a，204b和204c上方。在实施例中，相机604可以附接在轨道202的上部下方，如图6所示。相机604可以被配置为捕获推车204b中的植物的图像。相机604可以具有广角镜头以捕获一个以上的推车204的植物。例如，相机604可以捕获推车204a，204b和/或204c中的有效载荷430的图像。相机604可以包括滤光器，其从流水线生长舱102中的照明装置过滤掉人造LED灯，使得相机604可以捕获植物的自然颜色。

相机604可以将捕获的有效载荷430的图像发送到主控制器106。相机604可以具有用于与主控制器106通信的有线和/或无线网络接口。主控制器106可以基于捕获图像的颜色确定有效载荷430是否准备好可以收获。在一些实施例中，主控制器106可以将捕获图像的颜色与推车204上的所识别植物的阈值颜色进行比较。一个或多个植物的预定颜色可以由主控制器106存储。例如，主控制器106将捕获图像的RGB水平与预定颜色的RGB水平进行比较，并基于该比较结果确定植物是否准备好可以收获。

图4B和图6描绘了推车204上的不同特征，但是这仅仅是一个实施例。一些实施例可以包括来自图4B、图6的所有特征和本文其他地方描述的特征。类似地，一些实施例可以利用这些特征的一部分，但不限于特定的附图或实施例。

图7描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的轨道202的旁路配置的俯视图。除了轨道202(主轨道202)之外，流水线生长舱102还包括辅助轨道710。辅助轨道710可以从A点开始并且与主轨道202的另一部分连接。在A点，主轨道202分叉成主轨道202和辅助轨道710。在点A之后，辅助轨道710可以与流水线生长舱102上的不同支柱或其他点连接。在B点处，来自另一个支柱或区域的辅助轨道的一部分710被合并到主轨道202中。辅助轨道710的总长度可以短于主轨道202的总长度。例如，一段辅助轨道710的总长度可以约为主轨道202总长度的1/12，约为主轨道202总长度的1/6，约为主轨道202总长度的1/3等，并可在不同的位置(例如在另一个轨道支柱处)与另一段主轨道202重新连接，从而形成另一个轨道的连接部分202c(图22)。在一些实施例中，连接部分202c被复制，其中多个辅助轨道710部分在多个不同点处连接两个(或多个)支柱，从而产生推车可以穿过的若干不同路径。

如图7所示，推车204位于收获区720中。如果确定推车204d中的植物准备收获，则升降器旋转以推动推车204的上板620，使得推车204中的有效载荷从推车204中移除。然后，推车204继续遵循主轨道202。如果确定推车204中的植物未准备好收获，则推车204继续运载有效载荷并遵循辅助轨道710，为植物提供额外的模拟生长时间，类似于推车204e。应该理解，虽然这可能在收获时发生，但这仅是一个实施例。一些实施例可以包括连接支柱的在多个不同高度处的辅助轨道710，使得推车可以采用多个不同路径中的任何一个。

在实施例中，主控制器106可以基于推车中的植物的剩余生长时间指示推车204在f辅助轨道710上的收获区720处绕过收获。例如，如果推车204在收获区720(或其他区域)处绕过收获过程，并且推车204中的植物的剩余生长时间小于流水线生长舱102上的完整周期，则可以指示推车204沿辅助轨道710路径行进，这将减少在下一个周期中行进的总距离。推车204可以沿着辅助轨道710和主轨道202部分移动，并且在比完整周期更短的时间内返回到收获区720。在一些实施例中，推车204可包括齿轮系统，其在主轨道202和辅助轨道710之间进行选择以接合。例如，主控制器106可以将绕过收获的指令发送到推车204，并且推车204的齿轮系统可以响应于接收到的指令而与辅助轨道710接合并遵循辅助轨道710。

照明装置304、浇水组件和用于种植植物的任何其他装置可以安装在辅助轨道710部分的附近，用于在辅助轨道710上种植植物，类似于主轨道202的照明装置304、浇水组件和任何其他装置。主控制器106可以基于植物的配方和/或植物的生长状态来控制照明装置304、浇水组件和用于种植植物的任何其他装置。

在一些实施例中，主控制器106可以基于推车104b中的植物的剩余生长时间来控制推车204在辅助轨道710上的速度。例如，如果推车204中的植物的期望生长时间是一天，并且推车204以当前速度穿过辅助轨道710并到达收获区720需要两天，那么主控制器106可以增加推车204的速度。作为另一个示例，如果推车204中的植物所需的生长时间是四天，并且推车204以当前速度穿过辅助轨道710并到达收获区720需要两天，那么主控制器106可相应地降低推车204d的速度。可以基于推车104b的调节速度来调节照明装置304、浇水组件和任何其他装置的操作。

图8描绘了根据本文描述的实施例的用于向流水线生长舱102中的植物提供水和/或营养物的营养组件800。当推车204定位在营养组件800内的一个或多个蠕动泵816附近时，营养组件800包括的一个或多个蠕动泵816相对于由推车204保持并由轨道202支撑的一个或多个托盘420布置。更具体地说，图8示意性地示出了示例性多个蠕动泵816的侧视图，蠕动泵816支撑在机器人装置810的臂802上(其统称为机械臂)并与在流水线生长舱102内由轨道202支撑的推车204上的托盘420中的多个单元532对准。也就是说，多个蠕动泵816中的每一个可以在如图8中坐标轴的+y方向上布置在多个单元532中的相应一个的上方。然而，应该理解的是，多个蠕动泵816也可以布置在托盘420上方，托盘420具有用于保持种子的单个部分或空间，如上所述。

由图8中描绘的机器人装置810的臂802支撑的多个蠕动泵816在营养组件内作为水分配组件的一部分，以将流体(例如，水，营养物等)供应到由轨道202上的推车204支撑的托盘420内的单元532中。包括支撑多个蠕动泵816的机器人装置810的臂802的营养组件800通常可以位于流水线生长舱102内的任何位置，但是根据实施例可以特别地位于轨道202附近。

在一些实施例中，机器人装置810还可包括支撑机器人装置810的臂802(诸如第一臂部分802a和第二臂部分802b)的基座812。基座812可以固定在特定位置或相对于轨道202固定。在一些实施例中，机器人装置810的基座812可以不相对于轨道202移动。相反，推车204可以在机器人装置810的臂802和位于其上的蠕动泵816附近沿轨道202移动每个托盘。

在其他实施例中，机器人装置810的基座812，第一臂部分802a和/或第二臂部分802b可各自是可移动的，使得蠕动泵816的位置或定位可相对于托盘420改变，以便将精确量的流体分配到托盘420内的每个单元532中(和/或图5B中的单元546，取决于实施例)。也就是说，机器人装置810的基座812可以是可移动的(例如，通过轮子、滑板、连续轨道、齿轮等)，使得基座812可以贯穿托盘420的整个长度，贯穿轨道202的一部分等。

如图8所示，第一臂部分802a可以铰接地连接到基座812，使得第一臂部分802a可绕基座812旋转，以改变臂802(蠕动泵816)相对于托盘420的位置。另外，第二臂部分802b可以铰接地连接到第一臂部分802a，使得第二臂部分802b可绕第一臂部分802a旋转，以改变臂802(蠕动泵816)的相对与托盘420的位置。臂部分802a，802b可以移动，例如通过耦合到每个臂部分802a，802b的致动器等(未示出)。虽然在图8中仅描绘了臂802的两个臂部分，可以预期更少或更多的臂部分也包括在本公开的范围内。

由于基座812、第一臂部分802a和第二臂部分802b的可移动性，机器人装置810的定位可以相对于托盘420以任何方式调节，以便将特定蠕动泵816与托盘420的特定单元532对准。因此，可以在任何时间将任何预定量的流体输送到托盘420的任何特定单元532，而不管托盘420中单元532的大小或位置如何、不管托盘420的移动如何，等。因此，营养组件800的灵活配置确保根据需要输送适当量的流体以确保植物材料的最佳生长。

蠕动泵816中的每一个通常可包括经由柔性连接管822流体连接到出口820的入口818。入口818流体连接到供应管，供应管又通过水管110流体连接到水源，例如浇水部件109，如本文所述(图1A)。

如图8所示，由于蠕动泵816的构造，来自一个或多个流体管线210(图2)的流体经由供应管在入口818处接收，随后可以通过出口820分布在蠕动泵816之外。此外，每个蠕动泵816的出口820可以定位在托盘420上方，使得从出口820排出的流体分配到托盘420和/或其单元532中。

转子824具有连接到其上并且间隔开的多个辊，绕轴线旋转，这使得每个辊压缩柔性连接管822的一部分。当转子824转动时，柔性连接管822的该部分在压缩下被夹紧闭合(例如，闭塞)，从而迫使流体被泵送以通过连接管822在辊之间从入口818朝向出口820移动。通常应该理解关于蠕动泵的组件和功能的进一步细节，本文不再详细描述。可以调节转子824上的辊的间隔、流体的压力(由本文所述的各种其他泵和阀门提供)和/或旋转速度，以控制柔性连接管822内在辊之间捕获的流体的量，并且流体随后从出口820排出到托盘420的相应的一个单元532中。例如，辊的更近的间隔可以导致连接管822的闭塞区域之间的间隔更小，可以容纳更小体积的流体(相对于更远的辊间隔)。在另一个示例中，相对于供应到入口818的较低流体压力，从供应管供应到入口818的增加的流体压力可以一次迫使更多流体进入柔性连接管822。

除了向托盘420和/或托盘420的特定单元532提供特定量的流体之外，蠕动泵816还利用封闭系统来减少或消除蠕动泵816组件内的流体暴露于污染物，颗粒物质等。也就是说，与可用于将流体分配到托盘420的其他组件不同，蠕动泵816不直接将流体暴露于移动部件，这可能导致污染物与流体混合。例如，利用涉及金属与金属接触的组件的其他组件可能由于金属与金属的接触而产生金属粉尘，金属粉尘可能与流体混合并对植物材料的生长产生负面影响。

应该理解，虽然图8描绘了八个蠕动泵816(以及八个对应的出口820)，但是本公开不限于此。也就是说，机器人装置810可以支撑少于或多于八个蠕动泵816(以及八个对应出口820)。在一些实施例中，蠕动泵816(和相应的出口820)的数量可以对应于特定托盘420中的单元532的数量，使得单个出口820将精确量的流体沉积到相应的单元532中。在一些实施例中，蠕动泵816和出口820的数量可以对应于横跨托盘420的长度存在的单元532的数量。例如，如果托盘420在其长度上包含八个单元532(如图8所示)，机器人装置810的臂802可相应地支撑八个蠕动泵816(以及相应的八个出口820)。另外，托盘420可以包含连续的单元532行，如图3所示。因此，当推车204沿着轨道202移动托盘420时(或者当机器人装置810相对于托盘420移动时)，蠕动泵816可以连续地在每个连续的行中沉积特定量的流体，同时单元行在蠕动泵816的出口820下方通过。应当理解，由于如本文所述的机器人装置810的可移动性，托盘420内的出口820和单元532的数量相对应不是必需的。

各种蠕动泵816相对于彼此的定位不受本公开的限制，并且可以以任何构型定位。在一些实施例中，蠕动泵816可以定位在基本直线上。在其他实施例中，蠕动泵816可以定位成使得它们以特定图案交错。在其他实施例中，蠕动泵816可以布置成网格图案。在其他实施例中，蠕动泵816可以布置成蜂窝图案和/或可移动以适合期望的托盘420。

一些实施例还可包括传感器，其感测托盘420的各种特性及其中的内容物。例如，传感器可以包括相机、红外传感器、激光传感器、压力传感器等，并且可以布置成感测托盘420内的每个单元532的尺寸、形状和位置、形成单元532的内壁的位置、托盘420内植物材料的存在、类型和/或生长量等。例如，传感器可以被配置为位于托盘420和/或推车204下方的压力传感器，其检测托盘420和/或推车204的一部分的重量。图8仅描绘了单个传感器，但这仅是说明性的。在一些实施例中，可以包括多个传感器。传感器可以通信地耦合到流水线生长舱102的各种其他组件，使得信号、数据等可以在传感器830和/或其他组件之间传输，如本文更详细描述的。

图9描绘了根据本文描述的实施例的用于操作流水线生长舱102的通信网络。如图所示，流水线生长舱102可包括主控制器106(图1)，其可包括舱计算设备930。舱计算设备930可包括存储器组件940，其存储系统逻辑944a和植物逻辑944b。如下面更详细描述的，系统逻辑944a可以监视和控制流水线生长舱102的一个或多个组件的操作。植物逻辑944b可以配置成确定和/或接收植物生长的配方，并且可以通过系统逻辑944a促进生长配方的实现和/或生长配方的改变。

另外，流水线生长舱102耦合到网络950。网络950可以包括互联网或其他广域网，本地网络，例如局域网，近场网络，例如蓝牙或近场通信(NFC)网络。网络950还耦合到用户计算设备952和/或远程计算设备954。用户计算设备952可以包括个人计算机，便携式计算机，移动设备，平板电脑，服务器等，并且可以用作与用户的接口。作为示例，用户可以将配方发送到舱计算设备930以由流水线生长舱102实现。另一个示例可以包括流水线生长舱102向用户计算设备952的用户发送通知。

类似地，远程计算设备954可以包括服务器，个人计算机，平板电脑，移动设备，其他流水线生长舱，其他生长舱计算设备等，并且可以用于机器到机器的通信。作为示例，如果舱计算设备930确定正在使用的种子的类型(和/或其他信息，诸如环境条件)，则舱计算设备930可以与远程计算设备854通信以检索先前存储的在那些条件下的配方。由此，一些实施例可以利用应用程序接口(API)来促进这种或其他计算机到计算机的通信。

图10描绘了根据本文描述的实施例的用于从流水线生长舱102收获农作物的流程图。如方框1070所示，动力推车204穿过轨道从播种组件接收多个种子以生长。在方框1072中，推车204通过浇水组件，该浇水组件将多个种子暴露于水和/或其他营养物。在方框1074中，推车204通过照明装置304，该照明装置304将多个种子暴露于至少一种颜色的光或光子，其中至少一种颜色的光促进种子的发育。在方框1076中，响应于确定种子已经成长可收获，推车204通过收获组件，其自动收获成长的种子。在方框1078中，推车204通过清洁组件308以清洁推车204。

图11描绘了根据本文描述的实施例的用于确定流水线生长舱102中的植物是否已经接收过量水的流程图。如方框1170所示，可以确定植物已经接收了过多的水。如上所述，该确定可以通过重量传感器，激光传感器，相机，红外传感器，湿度传感器和/或其他传感器来进行。在一些实施例中，传感器可以检测托盘420中未吸收的水的量，而一些实施例可以替代地感测植物的过度浇水条件，例如根腐病。无论如何，在方框1172中，可以确定是否可以丢弃水而不会不利地影响植物。该确定可以包括：确定植物的生长阶段，确定要丢弃的流体的量，确定丢弃由流水线生长舱102提供的流体的选项等。作为示例，如果托盘包括塞子544，例如图5B中所示，这可以考虑。如果不是，则主控制器106可以确定用于丢弃水的唯一途径是翻转托盘。如果这将损坏和/或丢弃植物，则主控制器106可以确定这不是一个选项。但是，如果确定的动作不会对植物产生负面影响，则可以相应地去除水。在方框1176中，响应于确定在不对植物产生不利影响的情况下不能丢弃流体而丢弃植物和流体并且可以对推车204进行清洁。

图12描绘了根据本文描述的实施例的确定是否可以在流水线生长舱102中收获植物的流程图。如方框1270所示，可以尝试从推车204收获植物。根据实施方案，这种收获尝试可以包括确定植物的生长阶段和/或进行物理收获尝试。在方框1272中，响应于确定不能收获植物，则可以确定不能收获植物的原因。例如，可以确定植物还没有准备好收获；确定植物被侵染或以其他方式受损；和/或其他原因。在方框1274中，可以确定对生长配方的改变(例如改变多个环境影响器中的至少一个的致动)是否可以成功收获。如果植物尚未准备好收获，则可以确定植物是否可以在流水线生长舱102上再次运转(例如通过图7中的辅助轨道710)。在方框1276中，响应于确定改变可以成功收获，则可以改变生长配方。在植物再次通过生长配方后，可以再次尝试收获。在方框1278中，响应于确定对生长配方的改变可能不会成功收获，则可以丢弃植物。

图13描绘了根据本文描述的实施例的确定流水线生长舱102中的推车204是否已经清洁的流程图。如方框1370所示，可以对推车204进行清洁。在方框1372中，可以接收传感器输出，其指示推车204是否满足清洁度阈值。传感器输出可以从传感器接收，例如照相机，照明传感器，激光传感器和/或可以检测推车204上的微粒，微生物和/或其他污染物的其他传感器。在方框1374中，响应于确定推车204满足清洁度阈值，可以开始播种推车204。在方框1376中，响应于确定推车204不满足清洁度阈值，可以确定是否可以再次对推车204进行清洁。作为示例，主控制器106可以确定推车204是否可以挽救(例如，再次清洁是否将导致积极的清洁度测试或者推车204是否可能不会起作用)。在方框1378中，响应于确定可以再次清洁推车204，可以再次对推车204进行清洁。在方框1380中，响应于确定推车204不能被清洁，可以丢弃推车204。在一些实施例中，主控制器106然后可以将新推车204投入使用和/或从零售商订购新推车204。

应当理解，如上所述，如果要再次对清洁车204进行清洁，则推车204可以利用一个或多个辅助轨道710。这将允许推车204更快地返回清洁组件308(图3A)。类似地，一些实施例可以在清洁组件308中进行该确定，从而不需要再循环运行推车204。

图14描绘了根据本文描述的实施例的确定流水线生长舱102中的推车204是否发生故障的流程图。如方框1470所示，可以确定推车204发生故障。该确定可以通过来自流水线生长舱102自身的传感器的传感器输出来进行，或者可以由相应的推车204提供给主控制器106。无论如何，在方框1472中，可以确定在从流水线生长舱102移除推车204之前是否可以收获植物。该确定可以包括：确定故障的性质，预测直到完全故障的时间，确定对流水线生长舱102中的其他推车的影响，确定植物的当前发育阶段，确定收获时植物的发育阶段等。在方框1474中，响应于确定在移除推车204之前可以收获植物，可以收获植物并移除推车204。

在方框1476中，响应于确定在移除推车204之前不能收获植物，可以确定在移除推车204之前是否可以将植物转移到不同的推车204中。例如，该确定可以包括：确定是否可以从当前推车204安全地移除植物并将其插入新推车204中而不会造成显着损坏。这可以包括确定发育阶段、根的位置等。在一些实施例中，该确定可以包括：确定故障推车204是否可以操作直到可以进行转移的地方。在方框1478中，响应于确定在移除推车204之前可以转移植物，可以通过主控制器106使植物转移到另一个推车204中。作为示例，流水线生长舱102的一些实施例可以包括用于移除和插入植物的硬件机构。然而，一些实施例可以仅将推车204引导到人工区域进行转移。在方框1480中，响应于确定在移除推车204之前不能转移植物，可以将推车204与植物移除。

应当理解，一些实施例可以包括具有不同计算设备的不同流水线生长舱102。这些实施例被配置为接收与流水线生长舱102的故障有关的数据，并确定不同的流水线生长舱102是否发生了故障。响应于确定不同流水线生长舱102已经发生故障，可以确定不同流水线生长舱102的解决方案。与解决方案有关的数据可以被发送到流水线生长舱102。

图15描绘了根据本文描述的实施例的确定植物是否已经在流水线生长舱102中受损的流程图。如方框1570所示，可以接收传感器输出，其指示植物是否已经受流水线生长舱102的环境影响器损坏。传感器可以包括温度传感器，相机，红外传感器等。这可以确定植物的颜色、形状、温度和/或其他特征而确定损伤。在方框1572中，可以确定导致损坏的特定环境影响器。具体地，传感器数据可用于确定损坏发生的时间，确定损坏的类型，损坏的位置等，以确定引起损坏的环境影响器。在方框1574中，可以确定是否可以对环境影响器(或流水线生长舱102的其他组件)进行调整以防止对未来植物的损害。作为示例，如果损坏是由HVAC系统的加热元件引起的，则可以确定加热元件的位置不合适并且移动加热元件可能防止将来造成损坏。在方框1576中，响应于确定可以调整，则进行调整。在方框1578中，响应于确定不能进行调整，则可以停用特定的环境影响器，并且可以调整生长配方以在没有特定环境影响的情况下操作。

图16描绘了根据本文描述的实施例的流水线生长舱102的舱计算设备930。如图所示，舱计算设备930包括处理器1630，输入/输出硬件1632，网络接口硬件1634，数据存储组件1636(其存储系统数据1638a，植物数据1638b和/或其他数据)，以及存储器组件940。存储器组件940可以被配置为易失性和/或非易失性存储器，并且因此可以包括随机存取存储器(包括SRAM，DRAM和/或其他类型的RAM)，闪存，安全数字(SD)存储器，寄存器，光盘(CD)，数字通用光盘(DVD)和/或其他类型的非暂时性计算机可读介质。取决于特定实施例，这些非暂时性计算机可读介质可以位于舱计算设备930内部和/或舱计算设备930外部。

存储器组件940可以存储操作逻辑1642，系统逻辑944a和植物逻辑944b。作为示例，系统逻辑944a和植物逻辑944b的每个可以包括多个不同的逻辑块，其中每个逻辑块可以体现为计算机程序，固件和/或硬件。本地接口1646也包括在图16中，可以实现为总线或其他通信接口，以便舱计算设备930的组件之间进行通信。

处理器1630可以包括可操作以接收和执行指令(诸如来自数据存储组件1636和/或存储器组件940)的任何处理组件。输入/输出硬件1632可以包括和/或被配置为与麦克风，扬声器，显示器和/或其他硬件接口。

网络接口硬件1634可以包括和/或被配置用于与任何有线或无线网络硬件通信，包括天线，调制解调器，LAN端口，无线保真(Wi-Fi)卡，WiMax卡，ZigBee卡，蓝牙芯片，USB卡，移动通信硬件和/或用于与其他网络和/或设备通信的其他硬件。通过该连接，可以促进在舱计算设备930和其他计算设备(诸如用户计算设备952和/或远程计算设备954)之间的通信。

操作逻辑1642可以包括用于管理舱计算设备930的组件的操作系统和/或其他软件。如上所述，系统逻辑944a和植物逻辑944b可以位于存储器组件940中并且被配置为执行如本文所述的功能。

应该理解，尽管图16中的组件位于舱计算设备930内，但这仅是示例。在一些实施例中，一个或多个组件可以位于舱计算设备930的外部。还应该理解，虽然所示的舱计算设备930为单个设备，但这仅是示例。在一些实施例中，系统逻辑944a和植物逻辑944b可以保留在不同的计算设备上。作为示例，本文描述的功能和/或组件中的一个或多个可以由用户计算设备952和/或远程计算设备954提供。

另外，虽然以系统逻辑944a和植物逻辑944b作为单独的逻辑组件来说明舱计算设备930，但这仅是示例。在一些实施例中，单个逻辑(和/或几个链接模块)可以使舱计算设备930提供所述功能。

如上所述，公开了用于提供流水线生长舱102的各种实施例。这些实施例为微型蔬菜和其他植物的生长提供快速生长、占地面积小、无化学成分、低劳动力的解决方案。这些实施例可以产生配方和/或接收配方，其指示光照时间和波长、压力、温度、浇水、营养物、分子气氛和/或优化植物生长和产出的其他变量。配方可以基于特定植物，托盘或作物的结果严格地实施和/或修改。

因此，一些实施例可包括：流水线生长舱102，其包括围绕上升部分上的第一轴和围绕下降侧上的第二轴环绕的导轨系统；带有用于接收种子的托盘的推车；用于自动播种托盘的播种组件；用于向种子提供光的照明装置，其中照明装置根据配方操作；用于从托盘收获生长植物的收获组件；以及将推车204从播种组件运送到收获组件并返回到播种组件的导轨。

虽然本文已经说明和描述了本公开的特定实施例和各个方面，但是在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以进行各种其他改变和修改。此外，尽管本文已经描述了各个方面，但是不需要组合使用这些方面。因此，所附权利要求旨在覆盖本文示出和描述的实施例的范围内的所有这样的改变和修改。

应该理解，本文公开的实施例包括用于提供流水线生长舱102的系统、方法和非暂时性计算机可读介质。还应该理解，这些实施例仅仅是示例性的并且不旨在限制本公开的范围。

Claims (20)

1.流水线生长舱，包括：

外壳，所述外壳限定环境封闭体积；

轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；

推车，所述推车接收植物并贯穿所述轨道；

传感器，所述传感器用于确定所述植物的产出；

多个环境影响器，所述环境影响器通过改变所述环境封闭体积的环境而改变所述植物的产出；和

生长舱计算设备，所述生长舱计算设备存储生长配方，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述多个环境影响器中的至少一个；

其中，所述生长配方响应于来自所述传感器指示所述植物当前产出的数据而改变所述多个环境影响器中的至少一个的致动计划。

2.根据权利要求1所述的流水线生长舱，还包括播种组件，其中所述播种组件包括种子储存器和种子分配组件，所述种子分配组件将单独的种子分配到所述推车的预定单元中。

3.根据权利要求1所述的流水线生长舱，还包括用于根据所述生长配方在预定时间给所述植物浇水的浇水组件，其中所述浇水组件通过机械臂实施，所述机械臂将预定量的水放入所述植物所在单元中。

4.根据权利要求1所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

确定所述植物已经收到过量的水；

确定是否可以丢弃所述过量的水而不会对所述植物产生不利影响；

响应于确定至少可以丢弃所述过量的水而不会对所述植物产生不利影响而除去所述过量的水；和

响应于确定在不对所述植物产生不利影响的情况下不能丢弃所述过量的水而丢弃所述植物并清洁所述推车。

5.根据权利要求1所述的流水线生长舱，还包括营养计量组件，用于根据所述生长配方在预定时间向所述植物提供营养物，其中所述营养计量组件通过机械臂实施，所述机械臂将预定量的营养物放入所述植物所在单元中。

6.根据权利要求1所述的流水线生长舱，还包括用于收获所述植物的收获组件。

7.根据权利要求6所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

尝试从所述推车收获所述植物；

响应于确定不能收获所述植物而确定不能收获所述植物的原因；

确定对所述生长配方进行改变是否可以成功收获；

响应于确定进行所述改变可以成功收获而改变所述生长配方并再次尝试收获所述植物；和

响应于确定进行所述改变也不能成功收获而丢弃所述植物。

8.根据权利要求1所述的流水线生长舱，还包括清洁组件，所述清洁组件接收已经收获所述植物的所述推车，其中所述清洁组件在所述推车上放入溶液以清洁所述推车供下次使用。

9.根据权利要求8所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

清洁所述推车；

接收来自不同传感器指示所述推车是否满足清洁度阈值的输出；

响应于确定所述推车满足清洁度阈值而开始用种子在所述推车中播种；

响应于确定所述推车不满足清洁度阈值而确定所述推车是否可以再次进行清洁；

响应于确定所述推车可以再次进行清洁而再次清洁所述推车；和

响应于确定所述推车无法再次进行清洁而丢弃所述推车。

10.根据权利要求1所述的流水线生长舱，其中：

所述推车包括用于接收植物种子的托盘；和

所述托盘旋转至少约90度以收获植物。

11.根据权利要求1所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

确定所述推车发生故障；

确定在从所述流水线生长舱中移除所述推车之前是否可以收获所述植物；和

响应于确定在移除所述推车之前可以收获所述植物而收获所述植物并移除所述推车。

12.根据权利要求11所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

响应于确定在移除所述推车之前不能收获所述植物而确定在移除所述推车之前是否可以将所述植物转移到不同的推车中；

响应于确定在移除所述推车之前可以转移所述植物而使所述植物转移到所述不同的推车中；和

响应于确定在移除所述推车之前不能转移所述植物而将所述推车与所述植物移除。

13.根据权利要求1所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

接收来自不同传感器指示植物是否已经受到多个环境影响器中的至少一个的损害的输出；

确定对所述植物造成损害的特定环境影响器；

确定是否可以进行调整以防止对未来植物造成损害；

响应于确定所述调整而进行调整；和

响应于确定不能进行调整而停用所述特定环境影响器并调整所述生长配方以在没有所述特定环境影响器的情况下操作。

14.一种系统，所述系统包括：

流水线生长舱，其包括：

外壳，所述外壳限定环境封闭体积；

轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；

推车，所述推车包括托盘并贯穿所述轨道，所述托盘接收在所述托盘中的有效载荷；

传感器，所述传感器用于确定所述有效载荷的输出；

环境影响器，所述环境影响器通过改变所述环境封闭体积的环境而改变所述有效载荷的输出；和

生长舱计算设备，所述生长舱计算设备存储生长配方，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述环境影响器；

其中，所述生长配方响应于来自所述传感器指示所述有效载荷的当前输出的数据而改变环境影响器的致动计划。

15.根据权利要求14所述的系统，还包括远程计算设备，所述远程计算设备至少执行以下操作：

接收与所述流水线生长舱的故障有关的数据；

确定不同流水线生长舱是否发生所述故障；

响应于确定所述不同流水线生长舱发生所述故障而确定所述不同流水线生长舱的解决方案；和

将与所述解决方案相关的数据发送到所述流水线生长舱。

16.根据权利要求14所述的系统，还包括：包括不同计算设备的不同流水线生长舱，所述不同的计算设备至少执行以下操作：

接收与所述流水线生长舱的故障有关的数据；

确定所述不同流水线生长舱是否发生所述故障；

响应于确定所述不同流水线生长舱发生所述故障而确定所述不同流水线生长舱的解决方案；和

将与所述解决方案相关的数据发送到所述流水线生长舱。

17.一种流水线生长舱，包括：

外壳，所述外壳限定环境封闭体积；

轨道，所述轨道形成为限定路径的多个螺旋结构；

多个推车，每个所述推车接收用于成长为植物的相应种子，其中所述多个推车中的每一个贯穿所述轨道；

传感器，所述传感器用于确定所述植物的产出；

环境影响器，所述环境影响器通过改变所述环境封闭体积的环境而改变所述植物的产出；和

生长舱计算设备，所述生长舱计算设备存储生长配方，当所述生长配方由所述生长舱计算设备的处理器执行时致动所述环境影响器；

其中，所述生长配方响应于来自所述传感器指示所述植物当前产出的数据而改变所述环境影响器的致动计划。

18.根据权利要求17所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

尝试从所述多个推车中的一个收获所述植物；

响应于确定不能收获所述植物而确定不能收获所述植物的原因；

确定对所述生长配方进行改变是否可以成功收获；

响应于确定进行所述改变可以成功收获而改变所述生长配方并再次尝试收获所述植物；和

响应于确定进行所述改变也不能成功收获而丢弃相应的推车。

19.根据权利要求17所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

确定所述多个推车中的一个发生故障；

确定在从所述流水线生长舱中移除所述多个推车中的推车之前是否可以收获所述植物；

响应于确定在移除所述推车之前可以收获所述植物而收获所述植物并移除所述推车；

响应于确定在移除所述推车之前不能收获所述植物而确定在移除所述推车之前是否可以将所述植物转移到所述多个推车中的不同的推车中；

响应于确定在移除所述推车之前可以转移所述植物而使所述植物转移到所述不同的推车中；和

响应于确定在移除所述推车之前不能转移所述植物而将所述推车与所述植物移除。

20.根据权利要求17所述的流水线生长舱，其中所述逻辑还使所述流水线生长舱至少执行以下操作：

接收来自不同传感器指示所述植物是否因加热所述环境影响器而受损的输出；

确定对所述植物造成损害的特定环境影响器；

确定是否可以进行调整以防止对未来植物造成损害；

响应于确定所述调整而进行调整；和

响应于确定不能进行调整而停用所述特定环境影响器并调整所述生长配方以在没有所述特定环境影响器的情况下操作。