CN111343862B - 自动蜂箱 - Google Patents

Abstract

一种用于商业或休闲养蜂业的一个或多个蜂箱的自动单元，所述商业或休闲养蜂业包括蜂蜜生产和授粉服务，其包括：(a)在至少一个蜂箱室内能够释放地安装的多个蜜蜂框架(蜂巢、产卵框架和其他蜜蜂框架)；(b)用于将所述蜜蜂框架从所述蜂箱室移出并将所述蜜蜂框架插入其中的机构；(c)自动收获蜂蜜装置；(d)用于监测蜜蜂状况、分析获得数据并将结果报告给用户的装置；以及(e)用于蜜蜂喂养、害虫和气候控制的装置。用于移出和插入所述蜜蜂框架的所述机构包括沿着所述至少一个蜂箱室线性地移动的框架装载器。

Description

自动蜂箱

技术领域

本发明公开的主题涉及蜂箱。更具体地，本公开的主题涉及有效的自动蜂箱。

除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语的含义与该公开主题所属领域的普通技术人员通常所理解的相同。尽管与本文描述的那些方法和材料类似或等同的方法和材料可以用于本公开主题的实践或测试中，但是在下面描述了合适的方法和材料。如有冲突，以说明书(包括限定)为准。另外，材料、方法和示例仅是说明性的，并不想要进行限制。

背景技术

养蜂业在过去的150年中几乎没有改变，仍然基于尚未现代化的传统劳动密集型工作惯例。养蜂方法的不足与新的虫害和疾病相结合，使养蜂场面临每年高集群损失率的问题，这与螨虫和集群崩溃混乱症(Colony Collapse Disorder,CCD)相关。传统的工作习惯变得越来越困难，并且对蜂蜜行业的养蜂的盈利能力产生了很大的负面影响。在超市作为纯蜂蜜出售的蜂蜜中有70％不是纯蜂蜜。这是由于蜂蜜生产过程中缺乏可追溯性造成的。

蜜蜂对农业的贡献估计为每年$160B。自1990年代以来，基于授粉的农业的增长率急剧上升，超过了蜂箱数量的平均增长。除了最近的蜂群丧失危机之外，这种情况还导致授粉蜜蜂的严重短缺。这对授粉市场有非常强烈的影响。在美国，授粉服务的价格在过去15年中增长至三倍。

发明内容

因此，本发明的一个目的是公开一种自动蜂箱，其用于包括蜂蜜生产和授粉服务的商业养蜂业。前述的自动蜂箱包括：(a)多个蜂巢产卵框架(honeycomb brood frame)和其他框架，其位于能够释放地安装在至少一个蜂箱室内的蜂箱中；(b)用于从蜂箱室移除所有类型的蜜蜂框架(例如蜂巢框架或产卵框架)以及其他类型的框架并将所述蜜蜂框架插入其中的机构；(c)自动收获蜂蜜装置；(d)用于监测蜂箱和蜜蜂状况、分析获得数据并将结果报告给用户的装置；和(e)用于蜜蜂喂养，害虫和气候控制的装置。(f)基于从蜂箱收集的数据进行决策的基于AI的算法，其将以自动的方式提醒用户建议和在单元内执行养蜂操作。

本发明的核心目的是提供一种用于移出和插入所述蜜蜂框架(蜂箱中所有种类的框架)的机构，所述蜜蜂框架包括能够沿着所述至少一个蜂箱室线性移动的框架装载器。

本发明的另一目的是公开一种框架装载器，其能够沿着平行于蜂箱室的面定向的至少一个主轨道移动。

本发明的另一个目的是公开一种由电动机驱动的框架装载器。

本发明的另一个目的是公开一种电动机，该电动机是步进电动机。

本发明的另一个目的是公开一种框架装载器，其包括构造成用于将所述蜜蜂框架能够释放地夹持在其中的的机构。

本发明的另一个目的是公开所述机构是抓取器。

本发明的另一个目的是公开一种框架装载器，其垂直于所述至少一个蜂箱室的所述面能够线性移动，使得所述蜂蜜框架在蜂箱室中的每个蜂蜜框架能够从所述至少一个蜂箱室中移出并插入所述至少一个蜂箱室中。

本发明的又一目的是公开一种框架装载机，其包括至少一个装载机轨道和滚珠丝杠线性致动器，所述装载机轨道定向为垂直于所述至少蜂箱室的所述面，所述滚珠丝杠线性致动器构造成用于移出并插入被抓握在所述框架装载机内的所述蜜蜂框架。

本发明的另一个目的是公开一种框架装载机，其包括装载机门，该装载机门构造成在移出和插入所述蜜蜂框架期间引导该蜜蜂框架。

本发明的另一个目的是公开一种收获蜂蜜装置，该收获蜂蜜装置包括至少一个传感器，该传感器构造成用于监测待收获的蜂巢。

本发明的另一个目的是公开一种收获蜂蜜装置，其包括离心蜂蜜提取器。

本发明的另一个目的是公开一种机构，该机构基于通过单元自动地操纵的用于扩大和缩小开口的机械装置，控制蜂箱的开口的大小，该开口用于蜜蜂离开或进入蜂箱，以便收集花粉、花蜜等。

本发明的另一个目的是公开一种装置，其用于监测蜂箱和蜜蜂状况，分析获得的数据并将结果报告给用户，该装置包括配置为捕获所述蜂巢和产卵框架的图像的高分辨率摄像机以及用于蜂巢和产卵框架的照明的光源。

本发明的另一个目的是公开用于蜜蜂喂养、害虫和气候控制的装置，其包括糖罐、水罐、杀虫剂罐、糖溶液混合器和所得溶液的分配器。

本发明的另一个目的是公开一种用于蜜蜂喂养，害虫和气候控制的装置，其包括空气调节系统。

本发明的另一个目的是公开用于监测蜜蜂状况、分析所获取的数据并将结果报告给用户的装置，其包括至少一个传感器和人工智能单元，其配置为对在自动蜂箱内的所述蜂箱室内的蜂巢的当前健康进行分类。

本发明的另一目的是公开至少一个传感器和人工智能单元，其配置用于获得所述蜂箱室的所述健康的指标，以做出养蜂决策并预测所述蜂箱的故障模式。

本发明的另一目的是公开一种生产蜂蜜的方法，该方法包括以下步骤：(a)提供用于蜂蜜生产的自动系统，所述自动蜂箱包括：(i)在至少一个蜂箱室内能够释放地安装的多个蜂巢和产卵框架；(ii)用于从所述蜂箱室移出所述蜜蜂框架并将所述蜜蜂框架插入其中的机构；(iii)自动收获蜂蜜装置；(iv)用于监测蜂箱和蜜蜂状况、分析获得数据并将结果报告给用户的装置；以及(v)用于蜜蜂喂养，害虫和气候控制的装置；用于移出和插入所述蜜蜂框架的所述机构包括：沿着所述至少一个蜂箱室线性地移动的框架装载器；(b)提供蜜蜂；(c)维持对蜂蜜生产有效的内部气候条件；(d)监测蜂箱和蜜蜂状况；(e)分析获得的数据；(f)繁殖所述蜜蜂；(g)向用户报告分析数据；(h)收获蜂蜜。

本发明的另一个核心目的是提供一种方法，该方法包括步骤：移出和插入所述蜜蜂框架，其通过能够沿所述至少一个蜂箱室线性地移动的框架装载器执行。

附图说明

仅通过示例的方式，参考附图描述了所公开的主题的一些实施例。现在具体地参考附图，要强调的是，所示的细节仅是示例性的，并且仅是为了说明性地讨论本公开的主题的优选实施例，并且是出于提供对所公开主题的原理和概念方面最有用和易于理解的描述的原因而提出的。在这方面，相比基本理解所公开的主题所必需的，没有尝试更详细地示出所公开的主题的结构细节，结合附图进行的描述使得本领域技术人员清楚如何在实践中体现所公开的主题的几种形式。

附图中：

图1a-1d示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的、在多个视图和位置上的多个蜂箱(beehive)的自动单元；

图2示出了待被使用在如图1a所示的单元中的多个类型的框架；

图3示出了根据所公开的主题的示例性实施例的自动蜂箱的内部视图；

图4示出了根据所公开的主题的示例性实施例的巢框(comb frame)监测系统；

图5示出了根据所公开的主题的示例性实施例的巢框监测系统；

图6示出了根据所公开的主题的示例性实施例的又一巢框监测系统；

图7示出了根据所公开的主题的示例性实施例的另外的巢框监测系统；

图8示出了根据所公开的主题的示例性实施例的又一巢框监测系统；

图9示出了根据所公开的主题的示例性实施例的巢框照明系统；

图10a示出了巢框上蜂巢(honeycomb)的图像，该蜂巢是由蜜蜂在他们的巢中构建的大量六边棱形蜡室，以容纳其幼虫并储存蜂蜜和花粉，在巢框上根据所公开的主题的示例性实施例实施了图像处理；

图10b示出了巢框上蜂巢的另一图像，在巢框上根据所公开的主题的示例性实施例实施了图像处理；

图11示出了根据所公开的主题的示例性实施例的、设置有消毒系统的蜂巢的一部分；

图12示出了根据所公开的主题的示例性实施例的、与蜂箱室相邻的监测和消毒室的俯视图；

图13示出了根据所公开的主题的示例性实施例的、消毒系统的俯视图；

图14示出了根据所公开的主题的示例性实施例的、另一消毒系统的俯视图；

图15是具有框架装载器的多个蜂箱壳体的单元的等距视图；

图16示出了框架装载器的等距放大图；

图17a和图17b是多个蜂箱的单元的外部视图；

图18a和图18b是多个蜂箱的单元的内部视图。

具体实施方式

在详细解释所公开的主题的至少一个实施例之前，应当理解，所公开的主题的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的组件的构造细节和布置。所公开的主题能够具有其他实施例，或者能够以各种方式被实践或执行。同样，应当理解，本文所采用的措词和术语是出于描述的目的，而不应该被认为是限制性的。附图通常不按比例绘制。为了清楚起见，在一些附图中省略了不必要的元件。

蜂箱室和框架的侧滑构造(与标准顶部开口蜂箱相对)允许蜂箱垂直堆叠，并最大化单位服务的集群(clonies)数量。框架的侧滑提取和插入，在用于监测的BeeWise原型中展示的，将进一步发展以允许框架重新定位，与标准(郎氏)蜂箱和其他类型有限的兼容，并包括进料器、隔王器(queen excluder)和分隔框架。这一改进将支持大多数养蜂活动和实践的自动化。它还将允许在传统平台和BeeHome平台之间轻松迁移集群。设计目的是这样的箱框架系统：其基于用于有限兼容性的标准(郎氏)框架尺寸，以统一的自动化友好形式，包含所有不同的功能框架。为了实现这一点，需要检查传统上不在蜂箱室内使用的额外材料，例如硅树脂，软塑料和聚合物泡沫(现有的蜂箱室和框架采用木材、硬质塑料和金属)。

XYZ笛卡尔(Cartesian)机器人是系统的基础，用于操纵蜂箱室内的不同框架。引入了用于两侧蜂箱阵列服务和两侧视觉监控的附加180度旋转轴线。考虑到所需的精度、速度、力、耐用性、能量效率和成本，将电动线性模块(皮带和滚柱丝杠驱动)与气动线性气缸和抓取器结合使用，以获得最佳结果。

定制设计的最终单元(“框架装载器”)提供相当大的定位公差(以克服蜂箱中的生物变异性)，并在操纵蜂箱中的框架时控制蜜蜂的分配。始终保持清晰可见，以进行视觉监控，并使蜂蜜和蜡远离机械零件。

使用各种现有的传感器收集有关集群的数据。关键之一是选择具有合适的光学元件和照明的高分辨率相机模块，以产生最佳图像作为原始数据进行图像处理。光学传感器补充了测力计(load cell)和蜂箱内环境传感器(温度、声音和湿度)。为了在系统中进行更有效的数据管理并为用户改善存储和物流管理，考虑对框架进行RFID标记。

还应用了环境传感器来跟踪单元内部和外侧的条件，以驱动气候控制系统并确保单元中的适当条件。使用相关的标准工业传感器(例如感应开关、液位开关、测力计等)对单元系统(机器人、投料、太阳能等)进行自我监控。

该产品包含现成的工业级CPU和I/O控制器，以执行在板计算，动作控制和数据采集。

现在参考图1a-1d，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的，在多个视图和位置上的多个蜂箱的自动单元。自动蜂箱100是一个壳体102，壳体设有大小适合于集群的需求的产卵室、特别室(super chamber)和其他室，这将在下文中进行详细说明。蜂箱100具有用于不同目的的多个开口。在前侧，设有带有门104的主开口，以便养蜂人或技术人员可以到达壳体102的内部，同时可选地，可以在壳体的侧面上为门106提供另外的两个服务开口，从而收集蜂蜜、蜂巢、旧/损坏的框架、增加新的框架等。优选地，在打算容纳蜜蜂的情况下，在壳体的侧面上设置有蜜蜂通过孔108。可以提供不同形状、方向和尺寸的孔108，而不限制本主题的范围。

图1b是多个蜂箱100的自动单元的俯视图，其中壳体的顶部被移除以便能够观察壳体102的不同室的内部顺序。壳体侧面包括能够容纳图2所示的多个框架112的水平成排的槽。可选地，如图1c所示，多层框架能够一个在另一个之上的组织起来。多个框架112中的每一个都可以从其槽中移除并返回到槽中。

框架彼此分开，从而在它们之间留出一定的空气间隙，以便为蜜蜂提供安置的空间，并在框架上建立蜂巢，通常对于蜜蜂来说框架之间大约4-9mm就足够了。

另外地，且优选地，该单元设有空气控制系统(图中未示出)，该空气控制系统监测特性或蜂箱内部环境，例如但不限于温度、湿度、过敏原等。

另外地，且优选地，在蜂箱的顶部或在适合的任何其他地方提供糖和水的容器。另外地，且优选地，蜂箱设置有轮子，因此，它可以容易地从一个地点运输到另一地点。

现在参考图2，其示出了在图1a所示的多个蜂箱的单元中使用的多类型的框架。蜂箱中的大多数框架都是诸如框架202之类的巢框(comb frame)。框架202类似于标准的巢框，并且被设计成允许蜜蜂繁殖并建立蜂巢。应该提到的是，每个蜂巢包括多个六边棱柱形蜡蜂房，这些蜡蜂房是由蜜蜂群落构建的，其中放置了它们的幼虫并且存放蜂蜜和花粉。蜂房之间的分化在蜂蜜收获过程中至关重要，并需要监控巢框以获取所需的尽可能多的信息。

回到图1b和图1c，可以观察到壳体102中的其他室。在两排蜂室110之间设置有监测和操作室114，其中可以监测至少一个巢框，以便收集信息。为了监测多个框架中的框架，将待检查的框架116从其位置移至监测室114以进行检查。可以通过多种方法来执行检查，例如扫描、照相或对框架116上的蜂巢表面进行成像的任何其他方法，然后可以可选地使用图像处理，以推断和区分大量蜂房的内容。在图1c中可以看到，待检查的单个框架从其位置抽出到监测室114中。

由于框架可以自动地从其槽中取出以进行检查和处理，因此可以在图像处理系统结果表明框架已准备好进行收获的情况下进行收获。可以从准备收获的框架中收集蜂蜜。

现在参考图3，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的自动蜂箱的一部分的剖视。蜂箱室300位于监测室302附近。蜂箱室300包括多个框架304，如前所述，该多个框架304在一排中一个靠近另一个地竖向的放置。与框架相对，在监测室302中，设置一组导轨306。该组导轨306被组织形成槽，其中每个槽能够容纳相对放置的框架。在图中示出，一个巢框308通过相应的槽从蜂箱室300中抽出到监测室302中。可以使用位移系统将框架抽出和缩回其位置。

在该实施例中，在图3中，位移系统定位在与蜂箱室300相邻的致动室310中，并且包括一个或多个电动机312和推杆314。可以使用其他位移系统而不限制所公开的主题的范围。可选地，设置电连接并控制发动机和杆运动的控制器316，以确保提供系统的适当功能。控制器316可以放置在致动室310内或在蜂箱的任何其他部分中，也可以放置在外部。也可以在控制器和位移系统之间使用无线连接。

优选地，使用摄像机318来监测监测室302中的框架308，该摄像机优选地附接到监测室302的侧方并且定向成对相对放置的框架成像。摄像机318可以是将光转换成电信号的任何光学传感器，例如光电导装置。如果成像过程需要光，则提供照明。邻近摄像机318设置至少一个照明器320。该照明器可以是LED，激光或任何其他类型的照明。在下文中将解释关于数据处理的信息。

从蜂箱室300中抽出框架308，蜜蜂群落在蜂箱室300中工作。在抽出巢框时，为了防止蜜蜂被从蜂箱室中抽出，出口区域设置有屏障322，该屏障可以是整个表面，也可以从框架的两侧具有类似刷的结构，其防止蜜蜂离开蜂箱室。回到图2，提供了其他类型的框架。隔王器204是根据系统的特征而构建的，但是，它与本领域中提供的隔王器一致。以相同的方式，提供进料框架206和分离器208，以在蜂室110的不同子室之间分离。分离器208和隔王器204的放置和移位允许改变在单元中分配给每个集群的框架的数量，以及改变每个单独集群的产卵和蜂蜜室的大小。

所有类型的框架都是可移动的，并且可以出于各种原因(例如蜂箱结构和大小的变化、独特框架的处理、监测巢框或其他任何维护措施)从其位置中抽出和收回。

可以使用以下多个其他实施例来监测巢框：

现在参考图4，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的巢框监测系统。蜂箱室400的一部分的俯视图示出为设置有多个巢框402。扫描或成像装置，成像器404设置在框架402之间，以便它可以对框架的表面成像。为了允许将成像器404定位在框架402之间，应将装置两侧的两个框架分开以增大通常存在于框架之间的间隙406。优选地，设置有两个致动器。第一致动器408设置为移动框架，以允许成像器在它们之间具有足够的间隙，第二致动器410设置为将成像器404从一个间隙移动到另一个间隙。致动器408和410都可以定位在室400或蜂箱的任何区域中。

现在参考图5，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的另一巢框监测系统。蜂箱室500的一部分的俯视图5示出为设置有多个巢框502。多个扫描或成像装置，每个成像器504设置在两个相邻框架402之间，因此它可以对面对彼此的两个框架的表面进行成像。

现在参考图6，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的又一个巢框监测系统。示出了圆柱形蜂箱室600的侧视图(右手侧)和正视图(左手侧)。蜂箱室600构造为圆柱体，使得圆形的巢框602一个布置在另一个侧方。多个成像器604设置在成对的各相邻框架之间，同时成像器绕轴线606旋转。在正视图中，可以看到成像器604是线成像器，其根据箭头旋转并扫描框架604的整个区域。

现在参考图7，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的另外的巢框监测系统。图中示出了单个框架的俯视图。巢框700包括中间隔间702，而在巢框700的两个相对表面上，蜂巢704的蜂房由蜜蜂构建。成像器706设置在内部隔间702内，使得其可以提供蜂巢蜂房704的图像。

现在参考图8，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的又一个巢框监测系统。示出了巢框800的一部分的正视图，在其表面上具有蜂巢蜂房802。每个蜂房802设置有微型传感器804，其对蜂房的内部成像并提供关于蜂房内容的信息。

现在参考图9，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的巢框照明系统。图中示出了单个框架的俯视图。巢框900包括中间蜂房902，而在巢框900的两个相对的表面上，由蜜蜂构建蜂巢904的隔间。照明器906设置在内部蜂房902内，从而当成像器对蜂巢成像时它可以提供改善的图像质量。应当提及的是，在框架内不产生热量的这种内部照明可以用于任何先前示出的成像器实施例。如前所述，为了使自动蜂箱起作用，应该从蜂箱中收集数据和信息，以便能够对蜂箱中的蜜蜂和产生的蜂蜜进行处理。如图所示，监测框架和蜂巢蜂房是在蜂箱室内或蜂箱室外进行的。每个蜂巢中有成千上万的蜂房，每个蜂房都需要收集有关每个蜂房内容的数据。每个蜂房可以如下：空的、包含蜜蜂阶段(处于卵、幼体、密闭的幼体、蜂王幼体和幼虫幼体阶段)、或包含花粉、蜂蜜或密封蜂蜜。通过综合有关蜂房内容的信息，可以推断出蜂王的繁殖力、蜂群、疾病、寄生虫的存在、它们的组合等。蜂巢表面的成像可以提供大量信息。

现在参考图10a，其描绘了根据所公开的主题的一些示例性实施例的在其上执行了图像处理的巢框上的蜂巢的图像。该图像包括蜂巢中不同类型的蜂房之间的区别，以及显示蜜蜂所在的位置。例如，粉红色圆圈显示了密封的幼虫蜂房，绿色圆圈显示了准备收获的密封蜂蜜蜂房，蓝色方块显示了蜜蜂。图像处理还可以识别蜂房或蜂巢表面的害虫，例如瓦罗螨(Varroa Distractor mite)。

参考图10b，其描绘了根据所公开的主题的一些示例性实施例的在巢框上的蜂巢的另一图像，在巢框上进行了图像处理。在此图像中，仅检测到蜜蜂并将其视为数据。从成像和处理系统接收到数据后，如有必要，应采取适当的措施，例如但不限于对蜂巢进行消毒、移除框架、移除蜜蜂、将特定的框架成像为非预定动作、收获蜂蜜、从一个集群到另一个集群移动框架、移动隔王器和刺槐框架(brier frame)、喂食糖浆、加热或冷却单元、施用农药、去除不需要的蜂王幼虫蜂房、添加蜂王、替换蜂王等。监测室也可以用作消毒和/或处理室。应该提到的是，这些室可以是分开的或以任何组合方式组合。

现在参考图11，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的、设有消毒系统的蜂巢的一部分。蜂巢1100的每个蜂房1102设有微型加热器1104，而所有蜂房的加热器电连接到通用控制器(图中未示出)，该通用控制器配置为控制特定或多个蜂房的加热，如果检测到感染了可以通过施加足够热量破坏的寄生虫。现在参考图12，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的、靠近蜂箱室的监测和消毒室的俯视图。监测和消毒室1200与自动蜂箱的蜂箱室1202相邻。致动系统1204邻近蜂箱室1202，其中该致动系统配置为一次将在蜂箱室1202中对准的多个框架1208中的单个巢框1206推入监测和消毒室1200中。致动系统1204配置为将框架推入监测和消毒室，以便进行检查或治疗。如本文前面所述，监测室优选地设有至少一个摄像机1210和照明器1212，所述摄像机1210指向抽出框架1206，所述照明器1212也指向抽出框架1206。由于蜂巢建在框架的两个表面上，因此摄像机和照明器都位于腔室的两侧。监测和消毒室1200还设置有消毒装置，该消毒装置在特定蜂房中检测到寄生虫或其他问题之后立即操作，或者可以在对所有框架成像之后进行操作。

图12示出了在框架1206的两侧上操作的两种类型的消毒系统。在不限制所公开主题的范围的情况下，系统或其他这样的系统的任何组合都是可能的。消毒系统1214设置有支撑板1216和消毒头1218，所述支撑板1216构造成沿着监测和消毒室1200的侧面移动以使其远离和靠近抽出框架1206，所述消毒头1218具有指向边缘(pointing edge)，其可以物理刺穿在密封的情况下的蜂房，并使用光学或化学手段及其组合等通过指向边缘处理蜂房，以处理特定的蜂房。在抽出框架1206的另一侧，提供另一个消毒器系统1220。消毒头1224安装在可以是机械臂的臂1222上，其将消毒头1224引导到与需要处理的特定蜂房相对的特定位置。与消毒头1218类似，所述消毒头设置具有指向边缘，其可通过物理或化学方法及其组合等，在单个蜂房的水平中处理蜂巢。

现在参考图13，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的消毒系统的俯视图。消毒系统1300配置为位于两个相邻框架1302之间。消毒头1304沿着线绳1306从左向右移动，反之亦然，以便定位在正确的位置以对特定的蜂房进行消毒，同时线绳可以上下移动，从而覆盖框架的整个表面并且消毒头可以到达。消毒头1304在两侧均具有两个指向边缘，以便到达彼此面对的蜂巢蜂房中的每个。

在该实施例中，消毒系统可以包括在成像器内，该成像器也设置在框架之间，并且在图5或图6中作为示例在本文中示出。

现在参考图14，其示出了根据所公开的主题的一些示例性实施例的另一种消毒系统的俯视图。消毒系统1400位于与蜜蜂框架1402相对的消毒室中的单个位置。如已经指出的，巢框在框架的表面上的两侧均具有蜂巢状的堆积物。当检测到特定蜂房1404被感染时，必须对其进行处理。消毒系统1400设置有旋转头1406，其可以将诸如激光1408的相干射线引导至需要处理的特定蜂房1404并对其进行加热以便对细胞进行消毒。该消毒系统可以用在任何适当的扫描或成像系统中，也可以移动并定位在监测和消毒室内的任何位置。

现在参考图15，其示出了一个或多个蜂箱壳体102的单元的内部等距视图。框架加载器140可沿着平行于蜂箱室110的面(未示出)的主轴142移动。数字136指代排气口，其使空气流入/流出蜂箱。摄像机138捕获蜜蜂框架的图像并且将获得的图像发送到控制单元，该控制单元配置为根据蜜蜂状况、蜂蜜收获和害虫控制来分析它们。进行的分析结果被报告给用户。摄像机138设置有用于在捕获其图像期间照亮蜜蜂框架的光源。

数字150指代蜜蜂离开或进入蜂箱的开口。该开口被分成可打开或关闭的部分。开口的每个部分都有一个在蜂箱室下面延伸的杆，可以由笛卡尔机器人推动或拉动该杆，从而控制该部分是为蜜蜂的通过而打开还是闭合。因此，通过笛卡尔机器人或其他机构从单元内控制打开和关闭部分的位置和数量。

现在参考图16，其示出了框架装载器的放大等距视图。蜜蜂框架(未示出)可放置在框架保持器140中，其可通过步进电机164，分别借助于拖链160和线性驱动带162，沿着主轴轨道158移动。框架装载机140通过旋转台146连接到轨道158。蜜蜂框架可以通过装载机门154沿着装载机轨道152移动，并可以由抓取器156固定。沿着轨道152的线性位移由滚珠丝杠线性致动器150进行。

现在参考图17a和17b，其示出了蜂箱的外部视图。具体地，蜂箱的高度可通过支撑构件178来调节。蜂蜜罐通道和服务门分别由数字170和172指代。服务门172设有通风口缝隙174。通过端口176进行糖装载。太阳能电池板阵列与电池186一起用作替代能源。通过端口182装载水和农药。数字180指代服务阶梯。开口和门廊194被设计用于使蜜蜂降落以及进入和离开蜂巢。

开口分为可以打开或可以关闭的部分。开口的每个部分都有在蜂箱室下面延伸的杆，其可以由笛卡尔机器人推动或拉动该杆，从而控制该部分是为蜜蜂的通过而打开还是闭合。因此，通过笛卡尔机器人或其他机构从单元内部控制打开和关闭部分的位置和数量。

工具室和接口室分别用数字190和192表示。

现在参考图18a和18b，其示出了蜂箱的内部视图。蜜蜂框架存储在存储器212中。离心机210收获的蜂蜜存储在蜂蜜罐226中。框架装载器140可通过笛卡尔XY机器人224两轴移动。罐230、232和234分别容纳水、糖和杀虫剂。在混合器236中混合上述材料。

应当注意，在本文所示的所有实施例以及其他可能的实施例中，在多个实施例中看到的控制单元应电连接至系统，例如消毒系统、监测系统、致动系统、它们的组合等等。控制单元将协调蜂箱的全部功能，以使其能够自动工作。

根据所公开的主题的多个蜂箱的单元可以是便携式单元，其可以出于诸如重新定位和作物授粉的目的而从一个地方运输到另一地方。另一个特点是可以为蜂箱系统供电的太阳能电池板。

尽管已经结合本发明的特定实施例描述了本发明，但是显然，对于本领域技术人员而言，许多替代，修改和变化将是显而易见的。因此，旨在涵盖落入所附权利要求书的主旨和广泛范围内的所有这样的替代，修改和变化。本说明书中提及的所有出版物，专利和专利申请都通过引用整体并入本文，其程度与好像每个单独的出版物，专利或专利申请被具体地和单独地指示通过引用并入本文的程度相同。此外，在本申请中对任何参考文献的引用或标识均不应解释为承认该参考文献可作为本发明的现有技术。

Claims (19)

1.自动单元，其用于商业或休闲养蜂业的一个或多个蜂箱，所述商业或休闲养蜂业包括蜂蜜生产和授粉服务，所述自动蜂箱包括：

a.多个蜜蜂框架，其能够释放地安装在至少一个蜂箱室内；

b.机构，其用于将所述蜜蜂框架的每一个从所述至少一个蜂箱室移出，并经具有用于防止蜜蜂离开该至少一个蜂箱室的屏障的出口区域，分开地将每一个密封框架输送到监测和操作室，以及经出口区域分开地将每一个蜜蜂框架从监测和操作室插入该至少一个蜂箱室，该机构包括框架装载器，其沿着所述至少一个蜂箱室能够线性地移动；

c.自动收获蜂蜜装置；

d.用于监测蜜蜂状况、分析获得数据并将结果报告给用户的装置，所述装置包括配置为用于捕捉所述蜜蜂框架的图像的摄像机，所述摄像机位于监测和操作室内；

e.用于蜜蜂喂养、害虫和气候控制的装置。

2.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器能够沿着定向为平行于蜂箱室的面的至少一个主轨道移动。

3.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器由电动机驱动。

4.根据权利要求3所述的自动单元，其特征在于，所述电动机是步进电动机。

5.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器包括构造成用于将所述蜜蜂框架能够释放地夹持在其中的机构。

6.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述机构是抓取器。

7.根据权利要求2所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器能够垂直于所述至少一个蜂箱室的所述面和所述主轨道线性地移动，使得所述蜂箱室中的每一个蜜蜂框架都能够从所述至少蜂箱室移出和能够插入所述至少蜂箱室。

8.根据权利要求5所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器包括至少一个装载器轨道和滚珠丝杠线性致动器，所述装载器轨道定向为垂直于所述至少蜂箱室的所述面，所述滚珠丝杠线性致动器构造为移出和插入抓握在所述框架装载器中的所述蜜蜂框架。

9.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述框架装载器包括装载器门，所述装载器门构造成在移出和插入所述蜜蜂框架的过程中引导所述蜜蜂框架。

10.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述收获蜂蜜装置包括至少一个传感器，其配置为监测待收获的蜂巢。

11.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，所述收获蜂蜜装置包括离心蜂蜜提取器。

12.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，用于监测蜜蜂状况、分析所获取的数据并将结果报告给用户的所述装置包括高分辨率摄像机和光源，所述分辨率摄像机配置为捕获所述蜜蜂框架的图像，所述光源用于所述蜜蜂框架的照明。

13.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，用于蜜蜂喂养、害虫和气候控制的所述装置包括糖罐、水罐、杀虫剂罐、糖溶液混合器和所得溶液的分配器。

14.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，用于蜜蜂喂养、害虫和气候控制的所述装置包括空气调节系统。

15.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，用于监测蜜蜂状况、分析所获取的数据并将结果报告给用户的所述装置包括至少一个传感器和人工智能单元，所述人工智能单元配置为对在自动蜂箱内的所述蜂箱室内的蜂巢的当前健康进行分类。

16.根据权利要求15所述的自动单元，其特征在于，所述至少一个传感器和人工智能单元配置用于获得所述蜂箱室的所述健康的指标，以做出养蜂决策并预测所述蜂箱的故障模式。

17.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，包括至少一个用于允许蜜蜂离开和进入蜂箱的、能够调节的开口和用于控制所述开口的尺寸的机构；所述机构包括用于自动扩大和缩小所述至少一个能够调节的开口的机械装置。

18.根据权利要求1所述的自动单元，其特征在于，用于害虫控制的装置包括在监测和操作室中的消毒系统，所述消毒系统配置为在通过摄像机检测到寄生虫或其他问题之后立即对蜜蜂框架操作。

19.一种生产蜂蜜的方法，其特征在于，包括步骤：

a.提供用于蜂蜜生产的自动蜂箱，所述自动蜂箱包括：

i.在至少一个蜂箱室内能够释放地安装的多个蜜蜂框架；

ii.机构，其用于将所述蜜蜂框架的每一个从所述至少一个蜂箱室移出，并经具有用于防止蜜蜂离开该至少一个蜂箱室的屏障的出口区域，分开地将每一个密封框架输送到监测和操作室，以及经出口区域将每一个蜜蜂框架分开地从监测和操作室插入该至少一个蜂箱室，该机构包括框架装载器，其沿着所述至少一个蜂箱室能够线性地移动；

iii.自动收获蜂蜜装置；

iv.用于监测蜜蜂状况、分析获得数据并将结果报告给用户的装置，所述装置包括配置为用于捕捉所述蜜蜂框架的图像的摄像机，所述摄像机位于监测和操作室内；以及

v.用于蜜蜂喂养\害虫和气候控制的装置；

b.提供蜜蜂；

c.维持对蜂蜜生产有效的内部气候条件；

d.通过框架装载器从所述至少一个蜂箱室分开地移出每一个相应的蜜蜂框架，并将相应的蜜蜂框架插入监测和操作室，以及在监测和操作室中监测蜜蜂状况；

e.分析获得的数据；

f.繁殖所述蜜蜂；

g.向用户报告分析的数据；和

h.收获蜂蜜。

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