CN110169356B - 一种组织培养观测机组及培养箱、培养架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组织培养观测机组及培养箱、培养架，主要涉及植物培养设施领域。包括升降模块，用于提供沿竖直方向上下升降的升降滑台；探出模块，用于沿水平方向探出，观测模块，固定在探出模块的前端，观测模块包括上扫描机构和下扫描机构；上扫描机构固定在上轨道的一端，上扫描机构上转动安装有调整盘，调整盘的底面设有上摄像头，上摄像头向下方取像且获取图像的角度能够向调整盘的圆心处倾斜，下扫描机构固定在下轨道的一端，下扫描机构上安装有向上取像的下摄像头；显示模块，显示模块用于对上摄像头和下摄像头采集的图像进行实时显示。本发明的有益效果在于：它能够对每层培养架上的锥形瓶内部的组织培养情况，逐个进行清楚的观察。

Description

一种组织培养观测机组及培养箱、培养架

技术领域

本发明涉及植物培养设施领域，具体是一种组织培养观测机组及培养箱、培养架。

背景技术

植物的初期组织培养通常在放置了培养基或培养液的锥形瓶中，通过无菌封闭条件，放置在逐层结构的培养箱或培养架中培养植物幼苗及组织。在植物初期培养中，由于染菌、培养条件、培养基等原因，经常有染菌、霉变、褐化等情况，要求是及时干预并尽量挽回组织，以减少试验中的损耗和提高统计准确性。但是，一般情况下为了配合实验要求，培养所需的数量(也就是锥形瓶数量)往往数量非常庞大，每层放置密密麻麻的几十上百个锥形瓶，如果锥形瓶不在边侧，则很难观察到详细情况，导致当发现问题的时候，已经非常明显，错过能够干预和处理的时间了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种组织培养观测机组及培养箱、培养架，它能够对每层培养架上的锥形瓶内部的组织培养情况，逐个进行清楚的观察，能够在异常情况出现之初就及时发现和干预。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种组织培养观测机组，包括：

升降模块，所述升降模块用于提供沿竖直方向上下升降的升降滑台；

探出模块，所述探出模块包括固定在升降滑台上的安装板，所述安装板所在的安装面沿竖直方向设置，所述安装板上转动配合有上主动带轮和下主动带轮，所述上主动带轮和下主动带轮分别通过电力驱动，

所述安装板的上部和下部分别设有水平方向延伸的上轨道和下轨道，所述上轨道上滑动配合有上滑块，所述下轨道上滑动配合有下滑块，所述上滑块和下滑块均安装固定在安装板上，所述上轨道与上主动带轮通过上传动带传动，所述下轨道与下主动带轮通过下传动带转动；

观测模块，所述观测模块包括上扫描机构和下扫描机构；

所述上扫描机构固定在上轨道的一端，所述上扫描机构上转动安装有调整盘，调整盘的底面设有上摄像头，所述上摄像头向下方取像且获取图像的角度能够向调整盘的圆心处倾斜，

所述下扫描机构固定在下轨道的一端，所述下扫描机构上安装有向上取像的下摄像头；

显示模块，所述显示模块用于对上摄像头和下摄像头采集的图像进行实时显示。

所述升降模块包括竖直安装设置的导轨杆和丝杠，所述导轨杆上滑动配合有升降滑块，所述丝杠上滑动配合有丝母块，所述丝母块和升降滑块均固定在升降滑台上。

所述上主动带轮的上方左右对称的设有上张紧轮，所述下主动带轮的下方左右对称的配合有下张紧轮，所述上传动带缠绕在上主动带轮及上张紧轮上，且所述上传动带的两端分别固定连接在上杆体的前后两端，所述下传动带缠绕在下主动带轮及下张紧轮上，且所述下传动带的两端分别固定连接在下杆体的前后两端。

所述上扫描机构包括上平板，所述上平板包括安装部和连接部，所述连接部用于与上杆体的一端固定连接，所述调整盘转动安装在安装部上，所述调整盘上沿其径向安装有能够转动并被电力驱动的螺杆，所述螺杆上配合有螺母块，所述调整盘上对应螺杆位置设有滑槽，所述螺母块能够与滑槽滑动配合，所述螺母块上固定有摄像头安装座，所述摄像头安装座内转动配合有摄像头轮，所述上摄像头固定在摄像头轮上。

所述下摄像头的外部设有用于补光的光带。

所述升降模块的底部设有角轮。

作为本发明的另一个方面，是一种培养箱，培养箱内沿其长度方向设有滑轨机构，所述滑轨机构上安装固定有能够沿滑轨机构滑动的观测机组，所述观测机组为上述的观测机组。

所述培养箱内设有光源和热源，并配合有光控系统和温控系统。

作为本发明的另一个方面，是一种培养架，培养架沿其长度方向设有滑轨机构，所述滑轨机构上安装固定有能够沿滑轨机构滑动的观测机组，所述观测机组为上述的观测机组。

所述观测机组与滑轨机构采用快拆结构。

对比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明能够实现对每层放置的锥形瓶的清晰的观察，包括在上方视角下，通过相对锥形瓶的侧面倾斜的观察视角，透过锥形瓶的斜面侧壁来查看内部情况，观察角度清楚全面，避让开顶部封口的遮挡，并在下方视角下，查看锥形瓶底部培养基的情况，全面了解植物组织的生长情况，及时发现染菌及其他生长问题，有利于采取有效的干预措施。

附图说明

附图1是本发明实施例1的示意图。

附图2是本发明实施例1的示意图。

附图3是本发明实施例1的示意图。

附图4是本发明实施例1的组件拆分示意图。

附图5是本发明实施例1扫描模块的示意图。

附图6是本发明实施例1扫描模块的示意图。

附图中所示标号：

1、支撑底座；2、安装块；3、导轨杆；4、丝杠；5、升降滑台；6、安装板；7、上主动带轮；8、上张紧轮；9、下主动带轮；10、下张紧轮；11、上轨道；12、下轨道；13、上滑块；14、下滑块；15、上杆体；16、下杆体；17、上平板；18、调整盘；19、小电机；20、挡件；21、螺杆；22、螺母块；23、滑槽；24、摄像头安装座；25、摄像头轮；26、上摄像头；27、下平板；28、下摄像头；29、光带；30、安装支架；31、L型固定架。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1：一种组织培养观测机组

对于植株的培养，其一定规模的数量是形成统计学意义及筛选价值植株的前提。故我们在培养植株的时候，其数量是较为庞大的。初期的植物组织、芽株需要在无菌的培养基中进行培养，主要使用锥形瓶，灌入培养液或培养基并保证无菌环境下，对顶端封口，配合光照温度等条件，进行初期的植物组织培养。由于数量非常庞大，故一般都是结合培养架进行放置，培养架通用的就是设置有辅助光(配合植物初期的暗条件和发育期的光照条件)，和室内的温度控制。其结构一般就是层架的结构，将锥形瓶密集的排列在每层培养架上。日常工作保持观察和记录。

然而，并不是所有的植株都能够较好的成长，还有相当数量的植株，由于各环节操作中(例如分割中、灌瓶中、灭菌中、封装中等)操作因素，造成染菌和霉变，也有相当数量的植物发育不良，发生诸如褐化、黄化等，这种情况在发生之初如果得到及时有效的干预，是能继续进行培育的，如果不能有效干预，那么就要进行及时的补充。故工作人员需要对培养架上的大量锥形瓶进行密切观察。以便及时作出应对反应。但是每层培养架上放置上百个锥形瓶，逐个的拿起来观察不现实，而且每层培养架的高度非常有限，导致工作人员难以不是外侧的锥形瓶内的植株的生长情况，导致当发现问题的时候，已经非常明显，错过能够干预和处理的时间了。

基于上述及时观察每层培养架上锥形瓶内植株培养情况的初衷下，我们设计本示例。具体结构包括升降模块、探出模块、观测模块、显示模块；

1)升降模块

所述升降模块包括设置于底部的支撑底座1，所述支撑底座1的底部设有脚轮，所述脚轮为自锁的万向轮。方便推动整个装置，使其位于适当位置。

所述升降模块还包括设置于顶端的安装块2，所述支撑底座1与安装块2上下对应设置，所述支撑底座1与安装块2之间设有直立延伸的一对儿导轨杆3和一根丝杠4，所述导轨杆3上设有与其配合上下滑动的升降滑块，所述丝杠4上设有与其配合的丝母块，丝杠4连接有用于驱动其的丝杠4电机，所述支撑底座1与升降模块之间设有能够在二者之间上下升降的升降滑台5，所述丝母块和升降滑块固定安装在升降滑台5上。

2)探出模块

所述探出模块包括安装板6，所述安装板6所在的平面为竖直面，所述安装板6的中部转动配合有两个动力轴，为了方便描述，分别定义两个动力轴为上动力轴和下动力轴，所述上动力轴和下动力轴相对安装板6的上下对称面应对称的设置。

所述安装板6上分别用于驱动两个动力轴，分别固定有两个步进电机，二者同步控制转动。所述步进电机的输出轴与动力轴安装配合，通过控制电机，分别控制上下动力轴的转动。

所述上动力轴上固定安装有上主动带轮7，所述上主动带轮7的上方设置有两个相对上主动带轮7左右对称的上张紧轮8，所述上张紧轮8的转动安装在安装板6上；所述上主动带轮7和上张紧轮8整体呈品字结构；

所述下动力轴上固定安装有下主动带轮9，所述下主动带轮9的上方设置有两个相对下主动带轮9左右对称的下张紧轮10，所述下张紧轮10转动安装在安装板6上。所述下主动带轮9和下张紧轮10整体呈品字结构；

所述安装板6的上部和下部分别设有水平延伸的上轨道11和下轨道12，所述上轨道11和下轨道12分别均是直线轨道，所述上轨道11上配合有与其滑动的上滑块13，所述上滑块13设置于上张紧轮8的上方，所述下轨道12上滑动配合有下滑块14，所述下滑块14设置于下张紧轮10的下方，所述上滑块13和下滑块14上下对称的安装固定在安装板6上，

所述上轨道11上固定有延其长度方向延伸的上杆体15，所述下轨道12上固定有延其长度方向延伸的下杆体16，所述上杆体15的底面上设有上传动带，所述上传动带的两端分别固定在上杆体15的两端，所述上传动带依次缠绕在上张紧轮8(一侧的)-上主动带轮7-上张紧轮8(另一侧的)上，所述下杆体16的顶面上设有下传动带，所述下传动带的两端分别固定在下杆体16的两端，所述下传动带依次缠绕在下张紧轮10(一侧的)-下主动带轮9-下张紧轮10(另一侧的)上，从而当控制步进电机的时候，通过上、下主动带轮9的转动，能够分别控制上下两个杆体的水平方向上的相对导轨杆3的左右相对位置，使当本装置位于培养架一侧的时候，实现相对培养架的纵深伸缩的效果。

3)观测模块

所述观测模块包括上扫描机构和下扫描机构，

上扫描机构包括上平板17，所述上平板17包括连接部和安装部，所述连接部用于与上杆体15的一端固定配合。所述安装部在本示例中为圆形，且在底面设计有圆形的滑槽23，并滑动配合有能够相对安装部的圆心周向转动的调整盘18，所述调整盘18的中央圆心处安装固定有小电机19，所述调整盘18的外侧设有挡件20，所述小电机19与挡件20之间沿调整盘18径向对应的螺杆21，所述螺杆21上螺纹配合有螺母块22，所述螺母块22与螺杆21铰接配合，所述螺母块22与调整盘18相邻的一侧设有调整滑块，所述调整盘18上沿径向设有与螺杆21上下冲齐的滑槽23，所述调整滑块与滑槽23配合使用滑动连接，使得当小电机19驱动，可以调整螺母块22相对于调整盘18在径向上的不同位置。

所述螺母块22的底面上安装有摄像头安装座24，所使用的摄像头安装座24设有与其转动配合的摄像头轮25，摄像头轮25的周向上安装上摄像头26，所述摄像头轮25的转动方向与螺杆21的长度方向相对应，能够调整上摄像头26获取图像的角度，配合螺母块22的相对位置以及调整盘18的转动，能够方便查看相对下方某一位置的各个观测角度上的情况。

所述下扫描机构包括下平板27，所述下平板27上安装有向上观测角度的下摄像头28，所述摄像头的周侧设有环形的光带29，用于补光。所述下摄像头28的安装位置与调整盘18的中心对应。

通过上述结构，对某一层培养架上的某一锥形瓶进行观察的时候，上扫描机构位于锥形瓶的上方，所述下扫描机构位于被观察锥形瓶的下方，使用下方的光带29对上方的锥形瓶底进行补光，使具有很好的观测光照条件。下方的下摄像头28向上获得锥形瓶底部的图像，上方的上摄像头26能够围绕锥形瓶，将观测角度调整到指向锥形瓶大概方向，然后通过转动调整盘18，实现通过锥形瓶的斜侧面对瓶内情况进行转动观察，保证观察的角度全面无死角，且避开瓶口的封口遮挡，通过侧壁(锥形斜面的透明侧壁)进行观察，更加清楚。从而上下配合，扫描获得完整、清晰、角度全面的锥形瓶内组织培养情况。

4)显示模块

所述显示模块主要是用于显示两个摄像头扫描图像的显示装置，本示例用采用两个显示屏，对上下图像进行同步分屏显示，两个所述显示屏安装固定在安装支架30上，安装支架30通过L型固定架31固定在安装块2上，相对升降模块与探出模块相对设置。涉及到升降模块和探出模块和扫描模块的控制按钮，也设置在本L型固定架31上。方便边操作边观察。

下面结合具体使用方式，对以上结构进行进一步的解释：

在使用中，定期观察培养架上的植物组织。将本装置推到培养架的一侧；

通过控制升降模块对应好将要观察的某层培养架，使上扫描机构位于锥形瓶上方，下扫描机构位于对应层培养架的下方；

预先在观察较为靠边的锥形瓶的时候，调整好摄像头轮25的转动角度，使上摄像头26的取相角度结合其自身距离调整盘18圆心的位置，以及其与锥形瓶的相对高度、瓶体大小，与锥形瓶侧侧壁形成较好的观测角度；

通过控制探出模块控制扫描模块相对培养架的探入位置，使其前端用于获取图像的摄像头分别对应目标观测锥形瓶；

控制调整盘18转动，对锥形瓶内进行图像采集，并通过显示屏进行实时观察；

通过下摄像头28，对锥形瓶底部进行图像采集，并通过显示屏实时观察；

通过上述操作，就能够对每层培养架上的锥形瓶内部的组织培养情况，逐个进行清楚的观察，出现异常情况及时干预和处理，大大提高组织培养的成功几率。

实施例2：一种组织培养箱

包括箱体，所述箱体内设有用于配合植物培养的光源和热源，并设有光控和温控系统。这些结构与普通的培养箱想雷同。

所述箱体的前侧设有对开的门，所述箱体内设有8层培养架，培养架是按水平方向布置的。所述培养架的前侧距离门有35cm的距离，在培养架的顶侧和底侧上分别设有能够沿培养架长度方向直线左右运行的滑轨，顶侧的是上滑轨，底侧的是下滑轨，上滑轨滑动配液有上滑动块，下滑轨上滑动配合有下滑动块。上滑动块和下滑动块分别能够在培养架的顶侧和底侧左右滑动。

在本示例中，所述升降模块的顶端和底端均为安装块2，两根导轨杆3和丝杠4的两端分别安装在两个安装块2上，且顶端的安装块2与上滑动块固定，底端的安装块2与下滑动块固定。从而使得升降模块能够沿着培养箱内的培养架左右滑动。

不观察的时候，升降模块位于培养箱的一侧，且所述探出模块全部向培养箱内伸出，方便将门关上。进行观察的时候将门打开，根据观察的位置左右上下调整探出模块的高度和探出距离即可。非常方便。

在本示例中，所述显示模块的显示屏向外设置，方便观察。

本示例提供了一种培养箱，自带观测模组，从而能够对箱内每层的锥形瓶进行详细的观察，及时了解瓶内组织培养情况。

实施例3：一种组织培养架

包括架体，所述架体上设有6层层架，每层层架上用于放置培养植物组织的锥形瓶。

所述层架的顶侧设有沿其宽度方向延伸的上滑轨，所述上滑轨上滑动配合有上滑台，所述层架的底侧设有沿其宽度方向延伸的下滑轨，所述下滑轨下滑动配合有下滑台。

在本示例中，所述升降模块的顶端和底端均为安装块2，所述上滑台与顶端的安装块2，以及下滑台与低端的安装块2之间均为快拆结构，快拆结构在本示例中为弹簧销结构，使升降模块能够快速的配合在上滑台和下滑台之间，实现相对培养架的左右滑动。当需要进行观测的时候，将观测模组快装在上滑台和下滑台之间，当不需要的时候快拆取下即可。使用比较灵活快捷。

Claims (6)

1.一种组织培养观测机组，其特征在于，包括：

升降模块，所述升降模块用于提供沿竖直方向上下升降的升降滑台；

探出模块，所述探出模块包括固定在升降滑台上的安装板，所述安装板所在的安装面沿竖直方向设置，所述安装板上转动配合有上主动带轮和下主动带轮，所述上主动带轮和下主动带轮分别通过电力驱动，

所述安装板的上部和下部分别设有水平方向延伸的上轨道和下轨道，所述上轨道上滑动配合有上滑块，所述下轨道上滑动配合有下滑块，所述上滑块和下滑块均安装固定在安装板上，所述上轨道与上主动带轮通过上传动带传动，所述下轨道与下主动带轮通过下传动带转动；

观测模块，所述观测模块包括上扫描机构和下扫描机构；

所述上扫描机构固定在上轨道的一端，所述上扫描机构上转动安装有调整盘，调整盘的底面设有上摄像头，所述上摄像头向下方取像且获取图像的角度能够向调整盘的圆心处倾斜，

所述下扫描机构固定在下轨道的一端，所述下扫描机构上安装有向上取像的下摄像头；

显示模块，所述显示模块用于对上摄像头和下摄像头采集的图像进行实时显示；

所述升降模块包括竖直安装设置的导轨杆和丝杠，所述导轨杆上滑动配合有升降滑块，所述丝杠上滑动配合有丝母块，所述丝母块和升降滑块均固定在升降滑台上；

所述上主动带轮的上方左右对称的设有上张紧轮，所述下主动带轮的下方左右对称的配合有下张紧轮，所述上传动带缠绕在上主动带轮及上张紧轮上，且所述上传动带的两端分别固定连接在上杆体的前后两端，所述下传动带缠绕在下主动带轮及下张紧轮上，且所述下传动带的两端分别固定连接在下杆体的前后两端；

所述上扫描机构包括上平板，所述上平板包括安装部和连接部，所述连接部用于与上杆体的一端固定连接，所述调整盘转动安装在安装部上，所述调整盘上沿其径向安装有能够转动并被电力驱动的螺杆，所述螺杆上配合有螺母块，所述调整盘上对应螺杆位置设有滑槽，所述螺母块能够与滑槽滑动配合，所述螺母块上固定有摄像头安装座，所述摄像头安装座内转动配合有摄像头轮，所述上摄像头固定在摄像头轮上；

所述下摄像头的外部设有用于补光的光带。

2.根据权利要求1所述一种组织培养观测机组，其特征在于，所述升降模块的底部设有角轮。

3.一种培养箱，其特征在于，培养箱内沿其长度方向设有滑轨机构，所述滑轨机构上安装固定有能够沿滑轨机构滑动的观测机组，所述观测机组为根据权利要求1-2任一项所述的观测机组。

4.根据权利要求3所述一种培养箱，其特征在于，所述培养箱内设有光源和热源，并配合有光控系统和温控系统。

5.一种培养架，其特征在于，培养架沿其长度方向设有滑轨机构，所述滑轨机构上安装固定有能够沿滑轨机构滑动的观测机组，所述观测机组为根据权利要求1-2任一项所述的观测机组。

6.根据权利要求5所述一种培养架，其特征在于，所述观测机组与滑轨机构采用快拆结构。